POV LED时钟的设计

结构设计如图3，将单片机、时钟芯片、LED灯组、一体化红外接收头、红外接收管等器件焊接在一块指针板上，只需要外部送电就可以正常运作。电路板中心钻一个电机轴插孔，电机轴插入其中带动指针板旋转。电源采用无线供电模块则装在底座上，无线供电的初次级线圈放在电机与单片机之间，中心线圈随着PCB旋转，外线圈和电机一起固定。

3 旋转时钟硬件电路设计
3．1 电源设计
供电电路如图4所示，采用无线供电模块，具有无触点、噪声小、寿命长的特点。在线圈距离很近的情况下，输出效率很高。其中L1是发射线圈，接收端需要一个接收线圈，经整流稳压后接入指针板的单片机和时钟芯片。

3．2 指针板的硬件设计
为使指针板轻巧，采用贴片式LED。本时钟需要能显示“12、3、6、9”这四个整点数字和秒针、分针、时针，用7支LED灯显示数字，21支用来显示秒、分、时三针，另外再加一支内框一支外框灯，总共30支LED灯。为了节省单片机I／O管脚，并不是每支LED灯都由一个I／O管脚控制的。为了满足驱动电流，加一支三极管来驱动。为使显示稳定，在指针板上加装一个红外接收管，当接收到与之配对的红外发光二极管发出的红外线后，就会反向导通，接到单片机外部中断。有了这个信号，单片机就可以在指针板旋转过程中实时检测计算指针板的角度位置，并根据指针板所处的不同位置，点亮相应的LED。
单片机主要用于对红外遥控代码的译码、读写DS1302的时间数据以及控制LED显示熄灭。本设计充分运用89C52的各个接口：首先是28支LED灯，由于有13支LED灯只用来显示时针，所以它们是同时点亮或者熄灭的，可以接在同一个I／O接口上，取P2.7口。P0．0-P0．7和P2．0-P2．7这16个引脚分别与16支LED灯连接，可以用来显示不同的字符；其次X1、X2引脚接12MHz晶振；P3．2口接一体化红外接收头，作为高优先级的外部中断；P3．3口接红外接收管，作为低优先级外部中断；P1．5-P1．7分别接DS1302的SICK、I／O及CE引脚。电路原理如图5所示。