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【摘 要】本文主要是先对红外线无线遥控电子时钟的原理和系统设计方案进行阐述，从而对系统两个大的方面系统硬件和系统软件进行设计，使其在具有一般电子时钟所具有的显示时间的功能基础上，能够通过红外线对时钟进行远距离无线控制，方便人们的生活。
【关键词】红外线遥控 电子时钟 无线控制
随着现代生活节奏加快，人们越来越重视对时间的掌控，因此，多样化、多元化的电子时钟在人们的日常生活中得以普及。单片机，是一种集处理器、存储器、定时器、计数器和多种接口于一体的微控制器。在其于上世纪问世以来，由于非常高的性价比，体积小，抗干扰能力强而使其可靠性较强，应用灵活，便于开发，受到人们的青睐。在日常生活中人们所用到的电子时钟主要是以单片机作为主控芯，然后加以实时时钟芯片和显示器。这种电子时钟相较于传统的机械指针时钟具有走时准确，性能稳定，功能较多等优点，但是，随着科技的进步，人们对电子时钟的要求也越来越多，而传统的电子时钟在控制上只能零距离对其进行操作，却不能满足人们对其远距离控制的要求。因此，为了满足人们对传统电子时钟远距离控制的要求，本文在传统电子时钟的基础上加以红外遥控功能，设计出红外线遥控电子时钟。
一、总体设计方案
本文的红外线遥控电子时钟设计示意图如图1.1所示，该设计采用自制红外线遥控器，通过遥控器上不同按键转化为相应的命令，激发发射电路来发射红外线，经过接收部分接受、解调接收到的红外线，再经过单片机分析，转化为对应的按键命令，达到控制显示器和闹钟的功能。
图1.1 红外线遥控电子时钟设计示意图
二、设计原理分析
（一）遥控器设计原理
本设计中遥控器设计原理示意图如图2.1所示，按键部分总共有5个按键，作用为设置当前的时间，设置闹钟时间，控制电子时钟的开关、闹钟的关闭等。当我们打开遥控器，遥控器电源开始供电，初始化遥控器中的各个电路。当我们按下某个按键后，与该按键相连的电路发出该按键的指令，经连接电路和遥控器中的单片机相连管脚，输入单片机中，单片机接到输入命令后，开始对其进行处理，然后输出，控制发射电路，发射红外线信号，此时的红外信号还需经过调制，最终发射出的红外线信号为38kHz、占空比为1/3的载波信号。这样通过遥控器的按键就能使自己想要对电子时钟的操作命令通过红外线发射出去。
图2.1 遥控器设计原理示意图
（二）接收部分原理
红外线接收部分的电路原理其实和红外线发射部分电路有异曲同工之处，唯一、也是最为关键的不同是，发射部分的电路是为了发射红外线，而接收部分的电路是为了接收所发射的红外信号。红外线发射端把用户命令信号调制到所发射的红外线上，此时的红外线信号也被称为载波信号，然后发射出去，而后，接收端检测到相应的红外线载波信号，于是，就接收该信号，并对其进行解调，把红外线上所载命令信号解调出来，传给所连接的电子时钟的单片机，通过单片机的处理、分配，以便对显示器或者闹钟进行相应的操作。
（三）电子时钟单片机工作原理
本设计的红外线遥控电子时钟中的单片机采用AT89C51，该单片机功耗很低，采用CMOS工艺制备，因此性能高，稳定性好，片内有4KB的Flash可编程存储器，最关键的是，AT89C51采用8051的指令系统，且兼容其引脚。在本设计中，AT89C51的功能为，首先，在AT89C51中可以进行编程，事先把各个需要在AT89C51中需要实现的功能进行编程设定，比如对计时功能的编程设置，本设计以AT89C51的定时功能为主，采用的计时方式为中断计时方式，其中1秒为一个中断基础进行计时，在此基础上再分别以60次为一个循环周期转换到分和时上，在时单位上，采用24小时进制，如此实现时间的总计时。其他编程功能将在下面进行阐述，在此，只对计时功能做一下阐述。然后，待设计中的接收部分接收到红外线载波信号，并对其进行解调后，AT89C51获取到解调后的信号，并对其进行处理，转化为相应的控制命令，进而控制显示器或者闹钟。在本设计中，AT89C51就好比一个大脑中枢，调控着整个电子时钟各种功能的转换和实现，还有就是，相较于传统的电子时钟中AT89C51单片机的功能，本设计中为AT89C51单片机增加了一个功能，就是对接收部分输入的其所接收、解调的红外线载波信号进行处理，并判断输出到相应的端口，对显示器和闹钟进行控制。
本设计所采用的显示器为6位LED显示器，时、分、秒均用两位显示，闹钟为一个扬声器，连接蜂鸣器，当当前时间达到定时时间，电路连接，闹钟响铃，响铃持续时间设置为10秒，10内若关闭闹钟，则电路断开，否则，每个一分钟响一次，直至关闭。
四、结论
本设计通过红外线遥控器按键产生按键命令，再由AT89C51单片机处理转化，经由调制电路调制到红外线信号上，接收部分接收到红外线载波信号进行解调后输入电子时钟单片机中，经过处理转化为相应的命令进而控制显示器或闹钟。经过调试运行，本设计性能稳定，按键信号准确转化为相应的命令，达到控制显示器和闹钟的目的。
参考文献：
[1] 宫晓梅. 红外遥控开关的设计[J].硅谷，2012（2）.
[2] 麦山. 基于单片机的协议红外遥控系统[J]. 电子技术，1998.
[3] 纪红. 红外技术基础与应用.科学出版社[M]，1993.
[4] 张毅刚.单片机原理与应用[M].北京：高等教育出版社，2004.
【关键词】红外线遥控 电子时钟 无线控制
随着现代生活节奏加快，人们越来越重视对时间的掌控，因此，多样化、多元化的电子时钟在人们的日常生活中得以普及。单片机，是一种集处理器、存储器、定时器、计数器和多种接口于一体的微控制器。在其于上世纪问世以来，由于非常高的性价比，体积小，抗干扰能力强而使其可靠性较强，应用灵活，便于开发，受到人们的青睐。在日常生活中人们所用到的电子时钟主要是以单片机作为主控芯，然后加以实时时钟芯片和显示器。这种电子时钟相较于传统的机械指针时钟具有走时准确，性能稳定，功能较多等优点，但是，随着科技的进步，人们对电子时钟的要求也越来越多，而传统的电子时钟在控制上只能零距离对其进行操作，却不能满足人们对其远距离控制的要求。因此，为了满足人们对传统电子时钟远距离控制的要求，本文在传统电子时钟的基础上加以红外遥控功能，设计出红外线遥控电子时钟。
一、总体设计方案
本文的红外线遥控电子时钟设计示意图如图1.1所示，该设计采用自制红外线遥控器，通过遥控器上不同按键转化为相应的命令，激发发射电路来发射红外线，经过接收部分接受、解调接收到的红外线，再经过单片机分析，转化为对应的按键命令，达到控制显示器和闹钟的功能。
图1.1 红外线遥控电子时钟设计示意图
二、设计原理分析
（一）遥控器设计原理
本设计中遥控器设计原理示意图如图2.1所示，按键部分总共有5个按键，作用为设置当前的时间，设置闹钟时间，控制电子时钟的开关、闹钟的关闭等。当我们打开遥控器，遥控器电源开始供电，初始化遥控器中的各个电路。当我们按下某个按键后，与该按键相连的电路发出该按键的指令，经连接电路和遥控器中的单片机相连管脚，输入单片机中，单片机接到输入命令后，开始对其进行处理，然后输出，控制发射电路，发射红外线信号，此时的红外信号还需经过调制，最终发射出的红外线信号为38kHz、占空比为1/3的载波信号。这样通过遥控器的按键就能使自己想要对电子时钟的操作命令通过红外线发射出去。
图2.1 遥控器设计原理示意图
（二）接收部分原理
红外线接收部分的电路原理其实和红外线发射部分电路有异曲同工之处，唯一、也是最为关键的不同是，发射部分的电路是为了发射红外线，而接收部分的电路是为了接收所发射的红外信号。红外线发射端把用户命令信号调制到所发射的红外线上，此时的红外线信号也被称为载波信号，然后发射出去，而后，接收端检测到相应的红外线载波信号，于是，就接收该信号，并对其进行解调，把红外线上所载命令信号解调出来，传给所连接的电子时钟的单片机，通过单片机的处理、分配，以便对显示器或者闹钟进行相应的操作。
（三）电子时钟单片机工作原理
本设计的红外线遥控电子时钟中的单片机采用AT89C51，该单片机功耗很低，采用CMOS工艺制备，因此性能高，稳定性好，片内有4KB的Flash可编程存储器，最关键的是，AT89C51采用8051的指令系统，且兼容其引脚。在本设计中，AT89C51的功能为，首先，在AT89C51中可以进行编程，事先把各个需要在AT89C51中需要实现的功能进行编程设定，比如对计时功能的编程设置，本设计以AT89C51的定时功能为主，采用的计时方式为中断计时方式，其中1秒为一个中断基础进行计时，在此基础上再分别以60次为一个循环周期转换到分和时上，在时单位上，采用24小时进制，如此实现时间的总计时。其他编程功能将在下面进行阐述，在此，只对计时功能做一下阐述。然后，待设计中的接收部分接收到红外线载波信号，并对其进行解调后，AT89C51获取到解调后的信号，并对其进行处理，转化为相应的控制命令，进而控制显示器或者闹钟。在本设计中，AT89C51就好比一个大脑中枢，调控着整个电子时钟各种功能的转换和实现，还有就是，相较于传统的电子时钟中AT89C51单片机的功能，本设计中为AT89C51单片机增加了一个功能，就是对接收部分输入的其所接收、解调的红外线载波信号进行处理，并判断输出到相应的端口，对显示器和闹钟进行控制。
本设计所采用的显示器为6位LED显示器，时、分、秒均用两位显示，闹钟为一个扬声器，连接蜂鸣器，当当前时间达到定时时间，电路连接，闹钟响铃，响铃持续时间设置为10秒，10内若关闭闹钟，则电路断开，否则，每个一分钟响一次，直至关闭。
四、结论
本设计通过红外线遥控器按键产生按键命令，再由AT89C51单片机处理转化，经由调制电路调制到红外线信号上，接收部分接收到红外线载波信号进行解调后输入电子时钟单片机中，经过处理转化为相应的命令进而控制显示器或闹钟。经过调试运行，本设计性能稳定，按键信号准确转化为相应的命令，达到控制显示器和闹钟的目的。
参考文献：
[1] 宫晓梅. 红外遥控开关的设计[J].硅谷，2012（2）.
[2] 麦山. 基于单片机的协议红外遥控系统[J]. 电子技术，1998.
[3] 纪红. 红外技术基础与应用.科学出版社[M]，1993.
[4] 张毅刚.单片机原理与应用[M].北京：高等教育出版社，2004.