会跑的闹钟的设计

图 １系统框 图
电平信 号可能达不 到单片机 引脚 所判断的高低 电平 ，因此加一个额 外的 电压 比较器 来处理传 感器 的信号 ，供 单片机去识别 并控制 电机的运 行 。 电路 图如 图３ 所示 。 （ ５ ）电机 驱动 电路 ：采用Ｌ ２ ９ ８ Ｎ电机驱动芯 片去 驱动 两个小 型的直 流 电机 。 电路图如 图４ 所示 。 （ ６ ） 系统时钟及Ｌ Ｃ Ｄ 显示电路：时钟 电路采 用Ｄ Ａ Ｌ Ｌ Ａ Ｓ 公司的一款高性 能、低功耗 、带Ｒ Ａ Ｍ 的 实时 时钟Ｄ Ｓ １ ３ ０ ２ 作为时钟芯片 ；显示 电路采用 Ｌ Ｃ Ｄ １ ６ ０ ２ 液 晶 模 块 ， 它 具 有 两 行 显示 区域 ，主 要 用于显示英文和数字。电路图如图５ 所示。 ５系统软件设计 （ １ ） 系统主流 程 图：主要包 括系统 的初始 化程 序 （ Ｌ Ｃ Ｄ ｌ ６ ０ ２ 的初 始化 ，Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ 的初 始 化 ），时钟的获取和 显示，按键处理 程序 （ 时 间 的 设 置 和 闹 钟 的开 关 ） ，闹 钟 处理 程 序 （ 闹 钟音 乐播放和小车运动 控制程序 ）等 。具体软 件 流 程 图如 图６ 所示。 （ ２ ） 小车 运动控 制流程 图 ：小车运动 控制 程 序 的流 程 图如 图７ 所示 。 ６ ． 系统仿真及结果 系 统可 以先 通过Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 仿 真调试 ，检验 软件 设计 的逻 辑 关系 是否 正确 ，调试 成 功后 再 下载 到 闹钟 小车 上 进行 实体 调 试 。系 统 的 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 仿真结果如 图８ 所示 ，其 中电机 运动的 方向控制用按键来模拟。 最后 ，闹钟小车在实体测试 过程 中，运行 良好 ，所有 功能达到 了设计要求 。闹钟 小车如 果要形成产 品，还 需要在 外形设计上进 行创新 和优化 。
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单片机
Ｌ ＣＤ Ｉ ６０ ２ ｌ
的驱动芯片 ，该芯片可 以同时驱动两路 直流 电 机ຫໍສະໝຸດ Baidu。 同时 ，通 过单片 机Ｐ Ｗ Ｍ 信 号的输 出来 控制 电机 的转 速 ， 从而 完成 闹钟 小 车 的前进 ，后 退 ，左转 ，右转 等动作 。 （ ６ ） 绕开 障碍物 ：采用３ ８ Ｋ 红外 线传 感器来 检测 障碍物 ，因为调制后 的红外线传感器 抗干 扰 能力强。 通 过 以上分析 ，整个 电路 的系 统框 图如图 １ 所示 。
１ ． 引言
现在很 多闹钟 在闹铃 的时候 ，用户可 以很 容易伸手将其 关掉后继续 睡觉 ，这样 常会导致
会在地上到 处跑动 ，用户如要关 闭闹钟 ，就必 片。它具有 实时时钟功 能，在配备 了后 备 电池 须起床去抓住 它 。否 则，闹钟小 车就 会不停地 的 前 提 下 ， 时 间 数 据 断 电 不 丢 失 。 在 房间里无 障碍的乱 跑，且不会 卡到死角而停 （ ３ ） 显 示 模 块 ： 因 为 要 显 示 的 内 容 比 较 下来。 多 ，如 时间 、 日期 、 闹钟等 ，所 以采 用液 晶 ２ ． 需 求 分 析 Ｌ Ｃ Ｄ １ ６ ０ ２ 作 为 显 示器 。 闹 钟小 车 除 了具 备精 准 的万 年历 时钟 和 （ ４ ） 闹铃 ：采用无 源蜂 鸣器 ，可 以根 据不 闹 钟 功 能 外 ， 还 要 能 够 无 障 碍 的跑 动 。 具 体 设 同频 率产生 不同的音调 。 计达到 以下 要求 ： （ １ ） 能显 示年 月 日、星期 、 （ ５ ） 电机驱 动 ：采 用Ｌ ２ ９ ８ Ｎ 作 为 小车 电机 实时时 间和 闹铃时 间 ，断 电后 不丢 失。 （ ２ ） 能 修 改和设定 闹铃时 间，开 启和关 闭闹铃功能 ； （ ３ ） 当闹铃 响起 会播放 电子 音乐 ，并开 始跑动 起 来 。跑动 方式为 ：每 跑动５ 秒 ，停 止１ 秒等待
无 源 蜂 鸣 器 ’
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４ ． 硬件 电路设计 系统 的硬件 电路包括 ： （ １ ） 键 盘 电路：主要 包括校 时功 能键 ，计 数 加 键 ，计 数 减 键 ， 闹钟 开 关 键 。 （ ２ ） 蜂鸣器 电路 ：采 用无源 蜂鸣器 ，通过 输 送 不 同频率 的 脉冲 信 号发 出不 同 音色 的声 音 ，并 编 排 成 音 乐 放 出 。
（ ３ ） 红 外 避 障 电路 ： 小 车 设 四 个 方 向 的 的 避 障模块 ，主要 由单片 机来产 生３ ８ Ｋ 左 右频率 的波 形，并驱动红 外二极管发射 红外光线 。如 果发射 出去 的红外 线遇到障碍物 反射 回来 ，传 感器Ｈ Ｓ ０ ０ ３ ８ 接 受到后会产生一个 低电平 。电路 图如 图２ 所示 。 （ ４ ） 电压 比较 电路 ：通过传 感器返 回来 的
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会 跑 的 闹 钟 的 设 计
武汉理工大学华夏学院 罗云贵
【 摘要 】设计 了一种有趣 的闹钟小 车，详细阐述 了其硬 件结构和 软件设计 。以８ 位Ａ Ｖ Ｒ 单 片机为主控单 元，结合 时钟 电路和显示 电路 为系统提供精 准的万年历和 闹钟功
能，通过 闹铃 来控制小车的运行，使闹铃小车在房间里无障碍的跑动。 【 关键词 】闹钟；小车；Ａ Ｖ Ｒ 单片机 ；无障碍
用 户来抓住 ； （ ４ ） 具有 自动绕开障碍 物功能。 ３ ． 系统设 计思路 （ １ ） 主控芯 片选择 ：根据 设计 要求 ，我们 可 以选 用功 能强一 点 的，具有独 立Ｐ Ｗ Ｍ 通 道 的 上班时 间紧迫甚至迟 到。为 了解 决这 个 问题 ， Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ １ ６ 单片机 作为主控 芯片。 本 文 提 出来 了让 闹钟在 房 间 里 “ 无 障碍 的跑 Ａ 动 ” 的 设 计 。 即 当 闹钟 响 起 的 时 候 ， 闹 钟 小 车 （ ２ ） 时 钟选 择 ：采 用 Ｄ ｓｌ ３ ０ ２ 作 为 时 钟 芯