[第二届UEAL] 【UEAL第2届电子设计大赛主观题】可控数字电子钟

一. 方案设计与论证

1. 系统概述

本设计是基于STC89LE52RC单片机和NRF24L01无线通信模块的可控数字电子钟。如图一所示，它由一个单片机控制的数字电子钟和一个LED组成的时分显示器组成，两者之间通过无线通信方式实现同步显示。主要功能有：

（1） 电子钟能显示年、月、日、时、分、秒，具有闹钟和整点报时功能，能断电保持，同时还能显示环境温度，温度误差不超过±1℃；

（2） 时分显示器能同步显示时、分，采用无线通讯，有效距离在5米以上；

（3） 整体采用低电压设计，用两节1.5V干电池供电；

（4） 时分显示器利用投影原理，新颖独特。

本设计采用STC89LE52RC单片机作为主控芯片，8051系列单片机技术成熟、性能稳定，有长时间的广泛的使用基础，设计及使用相对简单，还有重要的一点，51单片机价格低廉，性能完全能满足设计要求，性价比较高。此外，本设计使用的STC89LE52RC单片机使用3V供电，相对于传统5V单片机具有低电压、低功耗的特点。

3. 时钟模块

    本时钟模块采用常用时钟芯片DS1302，DS1302是高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V~5.5V。

4. 显示模块

显示模块采用3v LCD1602字符型液晶来完成，显示模块的功能是将来自单片机的年月日时分秒温度星期等信息完整的显示出来，同时在设置闹铃时提供指示功能。

5. 温度传感器

DS18B20温度传感器具有适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，适用于本设计的3V供电系统。温度范围，在-10～+85℃时精度为±0.5℃，对本设计要求可以简

6. 无线通信模块

无线通信模块可以采用红外、蓝牙、315M超再生模块、2.4G无线模块、5G无线模块等。其中红外、蓝牙传输距离短，易受干扰，可靠性差。315M模块和5G模块价格昂贵体积大，2.4G性价比高，NRF24L01模块更是其中性能、价格、体积都能满足要求的选择。与51单片机可以很好的兼容。此模块主要负责将时钟信号的发射和接受，实现数字时钟和时分显示器的无线同步通信。

7. LED时分显示器

   LED时分显示器由28个led发光管组成，其中24个围成两圈，两两一组按照表盘上的十二个刻度放置，发光方向全部朝向中间竖立放置的电阻，里层红色灯较低，投影较长，作为基本表盘的分针，外层蓝色灯较高，投影较短，作为表盘的时针，时针每一小时改变一次，分针每五分改变一次，小于五分钟的改变用右下角的四个LED来显示，每一分钟点亮一个LED，补满主表盘1到4分的计时空白。

二. 整体电路图

三. 软件流程图

四.效果图：