电子万年历设计
- 格式:docx
- 大小:640.37 KB
- 文档页数:38
基于单片机的电子万年历设计一、概述随着科技的快速发展和人们对生活品质的追求,电子设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
电子万年历作为一种集日期、时间显示于一体的实用电子产品,已经深入到人们的日常生活和工作中。
传统的机械式日历已经无法满足现代人对时间精确性和功能多样性的需求,基于单片机的电子万年历设计应运而生,成为了当前研究的热点之一。
基于单片机的电子万年历设计,旨在利用单片机(如STC89CAT89C51等)的强大计算和控制能力,结合液晶显示屏(LCD)、按键输入等外设,实现时间的准确显示、日期的自动更新、闹钟提醒、温度显示等多样化功能。
该设计不仅具有高度的集成性和可靠性,而且能够通过编程实现各种定制化的功能,满足不同用户的需求。
本文将对基于单片机的电子万年历设计进行详细的介绍和分析,包括设计思路、硬件组成、软件编程等方面。
通过本文的阅读,读者可以了解电子万年历的基本原理和设计方法,掌握单片机在电子万年历设计中的应用技巧,为实际的开发工作提供有益的参考和借鉴。
1.1 研究背景与意义随着科技的不断进步,人们日常生活和工作中对于时间的精度和便捷性的要求日益提高。
传统的机械式日历和简单的电子时钟已经无法满足现代生活的需求。
电子万年历作为一种集时间显示、日历查询、定时提醒等多功能于一体的电子装置,在日常生活、工作乃至科研领域都具有广泛的应用价值。
基于单片机的电子万年历设计,不仅可以提供准确的时间显示,还能实现复杂的日期计算、农历显示、节假日提示等功能,极大地提高了时间管理的效率和便捷性。
单片机作为一种集成度高、功耗低、价格适中的微型计算机,非常适合用于小型化、智能化的电子产品设计,如电子万年历。
本研究的意义在于,通过对基于单片机的电子万年历的设计研究,可以推动微型计算机技术和电子时钟技术的融合发展,提升电子产品的智能化水平,满足人们日益增长的生活和工作需求。
同时,该研究还可以为相关领域的技术人员提供参考和借鉴,推动电子万年历产品的不断创新和优化。
电子万年历课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子万年历的基本原理和组成部分。
2. 学生掌握电子万年历的日期、时间设置及调整方法。
3. 学生了解电子万年历在不同场合的应用和功能。
技能目标:1. 学生能够独立完成电子万年历的组装和调试。
2. 学生通过实际操作,学会使用编程软件编写简单的程序,实现电子万年历的基本功能。
3. 学生具备分析电子万年历故障并进行排除的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子万年历的兴趣,激发学习电子技术和编程的热情。
2. 学生在合作学习中,培养团队协作能力和沟通表达能力。
3. 学生认识到电子万年历在现代生活中的重要作用,增强对科技创新的认识。
课程性质:本课程为实践性较强的信息技术课程,结合电子技术和编程知识,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:五年级学生具备一定的电子技术基础和编程兴趣,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,采用分层教学,引导学生主动探索、实践,提高学生的综合素养。
在教学过程中,注重目标分解,确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 电子万年历的原理与结构- 介绍电子万年历的组成及工作原理- 分析电子万年历的核心元件及其功能2. 电子万年历的组装与调试- 指导学生进行电子万年历的组装- 教授调试方法,确保电子万年历正常运行3. 编程软件的使用- 介绍编程软件的基本操作和功能- 演示如何编写程序,实现电子万年历的基本功能4. 电子万年历的应用与拓展- 讲解电子万年历在不同场合的应用- 探讨电子万年历的拓展功能及其实现方法5. 故障分析与排除- 分析电子万年历可能出现的故障- 教授排除故障的方法和技巧教学内容安排与进度:第一课时:电子万年历原理与结构介绍第二课时:电子万年历组装与调试第三课时:编程软件使用及基本程序编写第四课时:电子万年历应用与拓展第五课时:故障分析与排除教材章节关联:本教学内容与课本第四章“电子时钟与万年历”相关,涉及电子万年历的原理、组装、编程及应用等方面的知识。
目录一、前言 (3)二、部件介绍 ................................................................................. 4-112.1单片机的性能与结构 ....................................................... 4-52.2 8031单片机的引脚功能 ............................................... 6-82.38155芯片的介绍 (8)2.4 8155引脚及结构 ............................................................ 8-11三、电路图 (12)四、功能说明及流程图 (13)五电子万年历制作的程序 ...................................................... 14-43结束语 .. (44)谢辞 (45)文献 (46)第一部分前言随着现代电子电路的快速发展,以及电子行业对现有电子工程技术的不断需求,特别是对实际操作实践的电子人才的需求越来越多,所以加强学生动手能力﹑重视实践应该是电子发展需求的必然趋向。
实践动手能力的培养是一种综合能力,这种能力当然是在一定难度的前提下完成的,通过一定数量的实践才能逐步形成的。
因此在培养实践能力的同时,要通过实践来不断的发现问题和解决问题的途径和方法,从而提高实践能力。
近年来,随着单片机档次的不断提高,功能的不断完善,其应用日趋成熟、应用领域日趋扩大,特别是工业测控、尖端武器和日用家电等领域更是因为有了单片机而生辉增色。
单片机应用技术已成为一项新的工程应用技术。
本次设计所用到的8031单片机就是其中典型的一种,通过电子万年历的设计,从而达到了学习、设计软硬件的能力。
激发了我们的积极性和主动性,培养了我们的创新意识和综合素质。
多功能电子万年历的设计与实现
随着科技的不断发展,电子产品的应用正在不断扩大。
作为其中之一的万年历,不仅仅具有日历、定时、报警等基本功能,而且还可添加温度计、闹钟、时钟、计算器等实用功能,使得万年历成为一款多功能的电子产品。
在设计多功能电子万年历时,我们需要考虑许多因素。
首先需要考虑的是万年历的用户群体。
因为不同年龄段的用户需要的功能不同,比如老年人需要更大的字体、时间、日期、温度等的显示,而年轻人则更注重闹钟、计时和计算器等实用功能。
因此,在设计中需要根据用户需求进行针对性的设计。
其次,在多功能电子万年历的设计中需要考虑芯片的类型和电路设计。
基于现有技术水平,我们可以采用32位单片机进行设计。
这种芯片不仅具有高效,稳定的特点,而且可以实现各种功能的全局配置与管理。
最后,在使用过程中,我们还需雕琢界面的设计。
好的界面设计可以带给用户舒适的使用体验。
因此,设计多功能电子万年历的界面,需要考虑整体的色彩、字体、图标等,制作简约大气的界面,操作起来也更为方便。
在实现多功能电子万年历的过程中,我们需要对硬件、软件方面都有深入的了解,这样才能做出效果更好、具备更多功能的产品,才能满足用户的需求。
总体来说,对于多功能电子万年历的设计和开发,我们需要关注许多方面,需要不断地进行改进,才能够做出适合用户使用的优秀产品。
目录摘要 ........................................................... 错误!未定义书签。
一.设计要求与方案论证............................................ 错误!未定义书签。
1.1设计要求................................................... 错误!未定义书签。
1.1.1基本要求................................................ 错误!未定义书签。
1.1.2创新要求................................................ 错误!未定义书签。
1.2系统基本方案选择和论证...................................... 错误!未定义书签。
1.2.1单片机芯片.............................................. 错误!未定义书签。
1.2.2 显示模块 ............................................... 错误!未定义书签。
1.2.3时钟芯片................................................ 错误!未定义书签。
1.2.4温度传感器.............................................. 错误!未定义书签。
1.3电路设计最终方案决定........................................ 错误!未定义书签。
二.电子万年历硬件设计与实现...................................... 错误!未定义书签。
2.1电子万年历系统设计.......................................... 错误!未定义书签。
电子万历年课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子万年历的基本原理,掌握年月日、星期等时间单位的换算关系。
2. 学生能运用所学知识,分析电子万年历的电路结构和编程逻辑。
3. 学生了解电子万年历在生活中的应用,认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标:1. 学生通过动手实践,掌握电子万年历的制作方法,提高动手操作能力。
2. 学生学会运用编程软件进行简单程序的编写,培养逻辑思维和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识,对电子万年历进行创新设计和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子科学的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生通过合作学习,培养团队协作精神,增强沟通与交流能力。
3. 学生了解我国在电子万年历领域的发展,增强国家认同感和自豪感。
本课程针对初中年级学生,结合电子科学的学科特点,以实用性为导向,注重培养学生的动手实践能力和逻辑思维能力。
课程目标明确,可衡量,旨在帮助学生掌握电子万年历相关知识,提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 电子万年历基础知识:年月日、星期等时间单位的换算关系,闰年的判定方法。
2. 电子万年历电路结构:介绍集成电路、晶体振荡器、显示器件等组件的工作原理及电路连接方式。
3. 编程逻辑:学习C语言基础,掌握简单的顺序结构、分支结构和循环结构,运用编程软件进行程序编写。
4. 电子万年历的制作与调试:动手实践,学会焊接电路板,编写程序,调试电子万年历。
5. 创新设计与优化:在掌握基本原理和制作方法的基础上,对电子万年历进行改进和创新设计。
教学内容安排和进度:第一课时:电子万年历基础知识学习,介绍时间单位换算关系,讲解闰年判定方法。
第二课时:学习电子万年历电路结构,分析各组件工作原理及电路连接方式。
第三课时:C语言基础学习,理解顺序结构、分支结构和循环结构。
第四课时:动手实践,制作电子万年历,学习焊接电路板,编写程序。
第五课时:调试电子万年历,进行创新设计与优化,展示与交流。
多功能电子万年历的设计与实现
随着科技的不断发展,电子产品也在逐渐普及和多样化。
在日常生活中,万年历是人们生活和工作中不可或缺的一部分。
作为较为重要的时间管理工具之一,电子万年历也不断地更新升级,以更好地满足人们多方面的需求。
设计与实现多功能电子万年历,方法有很多,但首先要明确该产品的目标群体以及设计的功能。
在考虑该产品的功能时,应从常见的日常生活中的需求出发,包括:复杂的时间操作、跨时区时间计算、任务提醒、文本存储、闹钟等。
同时,还应该注意产品的造型、操作界面以及用户体验的设计。
基于以上需求和目标,多功能电子万年历应该具备以下几点:
1. 多时区显示:可以根据不同时区进行时间转换,并将不同时区的时间分别显示在时钟面板上。
2. 日历显示:显示公历、农历以及节气等数据,并能够根据用户需要进行时间计算。
3. 任务提醒:支持用户设置任务提醒时间,并能够提前提醒用户。
4. 文本存储:支持文本信息的输入、存储与浏览功能。
5. 闹钟提醒:支持多个闹钟设置,并能够设置重复提醒。
6. 界面及造型设计:应该使界面简洁明了,并且外形要美观实用。
在实现部分,多功能电子万年历应该采用微控制器作为主控制单元,并应有充电电池可供不间断使用,同时也需要在产品设计阶段充分考虑硬件接口设计,以方便用户进行新的功能扩展和升级。
总之,对于多功能电子万年历的设计与实现而言,光有我们想到的不足以满足用户的多样化需求,必须在产品的设计和制造过程中充分考虑到人们的日常实际需求,这样才能真正的得到用户的青睐,达到产品的最终目标。
电子万年历系统设计方案1.1 STC89C52简介STC89C52完全兼容MCS-51,还有新的功能,比如新增两级中断优先级,多一个外中断,置EEPROM,512B存等。
还支持ISP下载,不用编程器,只要一个MAX232和一些廉价的元件就能写程序,可擦写10万次。
比51起最大的优点能支持在线下载,在线烧写程序,而不必专门买昂贵的编程器,只需要ISP下载线就可以了。
图1 STC功能逻辑图1.2 性能参数STC单片机比51单片机性能有以下优越性:(1) 高抗静电(ESD),6000伏静电测试,直接打在芯片管脚上,安然无恙。
(2) 超强抗干扰,轻松过2KV/4KV,快速脉冲干扰(EFT)。
(3) 超强加密,性能良好。
(4) STC 5V单片机,宽电压,5V - 3.8V给复位信号,正常工作。
(5) STC 单片机,Power 直接在用户系统上用ISP在线下载方式,将用户程序(6) 下载进STC单片机Down,掉电时功耗<0.1uA(C版本)。
(7) I/O 口输入/ 输出口经过特殊处理,很多干扰是从I/O 进去的,每个I/O 均有对VCC,对GND二级管箝位保护。
(8) 单片机部的电源供电系统经过特殊处理,很多干扰是从电源进去的。
图 2 STC89C52引脚图鉴于SCT89C52和AT98C51引脚分布相同,以上仅介绍SCT89C52一些优于AT98C51的性能,在此,就不对单片机多做介绍了,详细参数可以参考SCT89C52 PDF资料图,或者相关书籍,或者上网查阅相关,在此,推荐一官方:.mcu-memory.2 应用系统设计2.1系统功能说明根据家居生活中的实际需要,万年历应该具有如下功能。
1、时间显示时间显示是万年历设计最重要的功能。
万年历应该不仅能准确显示时、分、秒,而且还要能够显示年、月、日和星期。
2、时间调整万年历在第一次使用时,需要根据当前时间进行时间调整,设定起初始时间,设置完成之后,它会在设定值基础上进行准确的计时和显示。
基于单片机的多功能电子万年历的设计摘要随着科技的快速发展,自从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
本文主要介绍了基于单片机的智能电子万年历的研制,该万年历能够实时显示公历年、月、日、时、分、秒,以及对应的农历日期、24节气、天干地支、闹铃功能,同时还能够实时测取环境温度。
本系统的硬件部分主要由A VR单片机、时钟芯片、温度传感器等部件组成,文中给出了详细的硬件设计实现及相关电路图;软件部分主要包含公历转农历的算法设计模块、显示模块、时间的读取、温度的检测模块,按键的扫描输入模块等,文中给出了系统的软件程序流程图及各功能模块的软件程序清单,最后介绍了整体系统的设计实现、仿真及调试过程,给出了下一步的改进方案等。
关键词:单片机;液晶技术;万年历;时钟芯片Design of Multifunctional digital Perpetual Calendar Based on MCUAbstractWith the development of technology,Since the concept of the sun, Baizhong, andnow the electronic bell,human beings continue to study and constant innovation record。
This paper-based Microcontroller Development of Intelligent electronic calendar, The calendar can display real-time in the calendar year, month, day, hours, minutes and seconds,a nd the correspond ing date of the Lunar New Year, 24 Solar Terms,at the same time also to real-time measurement from the ambient temperature,In addition to the user through the keyboard input years of history,for the correspond ing period of the Lunar.The system hardware from some of the major A VR microcontroller, a number of digital control, decoder, the clock chip,temperature sensors and other components,the paper gives a detailed design and implementation of hardware and related circuit;Software contains some of the major Lunar calendar to the algorithm design module,dynamic digital display modules,time to read,temperature detection module,Press enter the scanning module.In this paper, the system software modules and flow chart of the list of software programs,Finally, the realization of the overall system design, simulation and debugging process, the next step is the improvement programmes.Keywords:MCU;crystal technology;Calendar;Clock chip目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题的背景与意义 (2)1.2 数字万年历的现状与发展 (2)1.3 论文的主要工作及章节安排 (3)1.4 本章小结 (3)第2章方案论证比较.............................................................................. (4)2.1 多功能数字万年历系统概述 (4)2.2计时方案 (4)2.3温度检测方案 (5)2.4显示方案 (5)2.5本章小结 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1 主控制器ATmega16 单片机介绍 (6)3.2 时钟电路DS1302 (6)3.3 温度检测DS18B20 (7)3.4 动态显示 (8)3.5 键盘接口 (8)3.6 语音闹铃模块 (8)3.7 电源设计 (9)3.8本章小结 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1 公历计算显示程序设计 (13)4.1.1 DS1302 内部寄存器 (13)4.1.2 时间读取程序设计 (15)4.2 农历转换程序设计 (16)4.2.1 公历转农历算法研究 (16)4.2.2 干支纪年简介 (18)4.2.3 公历转农历程序 (18)4.3 温度测量程序设计 (20)4.3.1 DS18B20 的测温原理 (20)4.3.2 温度程序 (21)4.4 二十四节气算法研究 (23)4.5系统仿真 (24)4.6本章小结 (25)结论与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 A 电子万年历原理图 (29)附录 B 外文文献与译文 (30)英文原文: (30)中文译文: (33)附录 C 参考文献题录及摘要 (35)附录 D 电子万年历源程序 (37)插图清单图2-1 数字万年历系统框图 (4)图3-1 DS1302与ATmega16连接图 (7)图3-2 DS18B20与AtMEGA16连接图 (8)图3-3 报时电路 (9)图3-4 稳压电源原理图 (10)图3-5 电源电路 (10)图4-1 系统程序流程图 (13)图4-2 公历程序流程图 (14)图4-3 DS18B20测温原理 (21)表格清单表3-1 LCD12864显示内容 (8)表4-1 DS1302的寄存器及其控制字 (14)表4-2 RS位配置 (15)引言人类的日常生活离不开时间,任何具有周期性变化的自然现象都可以用来测量时间。
LCD显示的电子万年历的设计摘要:电子万年历是一种非常广泛的日常计时工具,它不仅能够对时间计数,还能够对日期,温度,阴历等进行计数,所以在现代社会中受到了广泛推行。
本设计的硬件设计是以STC89C52单片机为核心,构成了整个系统的控制电路,STC89C52单片机性能卓越,保密性好,烧写方便,烧写速度快,可重复烧写10万次!是普通51单片机的100倍。
它结合DS1302时钟芯片和DS18B20芯片完成时间的自动调整、掉电保护以及温度的采集,可计算到2100年前的秒、分、小时、星期、日、月、年七种日历信息并带闰年补偿,断电后能运行10年之久不丢失数据,DS18B20是数字式温度传感器,具有测量精度高,电路连接简单特点。
设计的输出系统采用LCD数码液晶显示屏显示,简单、明朗。
时间、日期调整由3个按键来实现。
最终达到显示年、月、日以及星期、时、分、秒。
关键词:电子万年历;DS1302;DS18B20;STC89C52LCD shows the design of the electronic calendarAbstract:Electronic calendar is a very wide range of daily timing tool, it can not only count on the time, but also on the date, temperature, etc. to count the lunar calendar, so in modern society has been widely implemented.The design of the hardware design is based on STC89C52 microcontroller as the core, constitute the entire system, the control circuit, STC89C52 MCU performance, security and good, easy programming, the programming speed and programming can be repeated 10 million times! An ordinary 51 MCU SCM is 100 times the normal 51. It combines the DS1302 clock chip and chip DS18B20 completion time of the automatic adjustment, power-down protection, and the temperature of the collection, calculated to 2100 seconds, minutes, hours, weeks, days, months and years seven and calendar information with leap year compensation. Power to run 10 years after the loss of long-suppressed data, DS18B20 a digital temperature sensor with high accuracy, a simple electrical connection characteristics.Ultimately show year, month, day and week, hours, minutes, seconds.Keywords:E-calendar;DS1302;DS18B20;STC89C52目 录第1章 概 述 (1)1.1电子万年历的设计背景 (1)1.2电子万年历的设计意义 (2)1.3电子万年历的应用 (2)第2章 系统总体方案设计 (3)2.1设计要求 (3)2.2系统硬件总体分析 (3)2.2.1时钟电路的方案论证 (3)2.2.2显示电路的方案论证 (4)2.2.3单片机电路的方案论证 (4)2.2.4温度采集电路的方案论证 (5)2.2.5键盘电路的方案论证 (5)2.2.6电路设计最终决定方案 (6)第3章 系统的硬件设计 (7)3.1单片机模块的设计 (7)3.1.1单片机原理 (7)3.1.2单片机主控制模块 (7)3.2时钟电路模块的设计 (10)3.3液晶显示电路模块的设计 (12)3.3.1 LCD1602引脚功能说明 (12)3.3.2 LCD1602的指令说明及时序 (14)3.3.3 LCD1602的介绍 (16)3.4温度采集电路模块的设计 (17)3.5复位电路模块的设计 (24)3.6蜂鸣器报警电路 (25)3.6.1蜂鸣器的介绍 (25)3.6.2蜂鸣器的结构原理 (25)第4章 系统的软件设计 (27)4.1主程序流程图 (28)4.2温度采集程序显示流程图 (30)4.3阴历显示流程图 (30)4.4液晶显示流程图 (31)第5章 系统调试 (34)5.2软件调试 (35)5.3综合调试 (35)5.4测试结果分析 (35)第6章 结论 (37)参考文献 (38)致 谢 (40)附 录 (41)附录一:电子万年历原理图 (41)附录二:电子万年历实物图 (42)附录三:程序清单 (43)附录四:中英文资料 (61)第1章概述随着微电子技术的高速发展,单片机在国民经济的个人领域得到了广泛的运用。
电子万年历的设计学院计算机与控制工程学院专业班级自动化学生姓名指导教师2010年6月25日引言随着社会、科技的发展,人类得知时间,从观太阳、摆钟到现在电子钟,不断研究、创新。
为了在观测时间的同时,能够了解其它与人类密切相关的信息,比如温度、星期、日期等,电子万年历诞生了,它集时间、日期、星期和温度功能于一身,具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。
二十一世纪的今天,最具代表性的计时产品就是电子万年历,它是近代世界钟表业界的第三次革命。
第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。
第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。
第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式,直观明了,并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求!因此,电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……我国生产的电子万年历有很多种,总体上来说以研究多功能电子万年历为主,使万年历除了原有的显示时间,日期等基本功能外,还具有闹铃,报警等功能。
商家生产的电子万年历更从质量,价格,实用上考虑,不断的改进电子万年历的设计,使其更加的具有市场。
本设计主要采用AT89C51单片机作为主控核心,由DS1302时钟芯片提供时钟、LED 动态扫描显示屏显示。
AT89C51单片机是由Atmel公司推出的,功耗小,电压可选用4~6V电压供电;DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片,它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小;数字显示是采用的LED液晶显示屏来显示,可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息。
一、设计目的及意义(1)在学习了《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程后,为了加深对理论知识的理解,学习理论知识在实际中的运用,培养动手能力和解决实际问题的经验让学生接触专用时钟芯片DS1302,并会用DS1302芯片开发时钟模块,应用到其他系统中去。
熟悉WAVE 软件调试程序和仿真。
(2)、通过实验提高对单片机的认识;(3)通过实验提高焊接、布局、电路检查能力;(4)、通过实验提高软件调试能力;(5)进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理.(6)通过课程设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解表关电路参数的计算方法。
(7)通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
(8) 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,使学生了解开发一单片机应用系统的全过程,为今后从事相应打下基础。
二、设计内容要求电子万年历能显示阳历年、月、日、星期、[小]时、分、秒和阴历月、日,在显示阴历时间时能标明是否为闰年。
三、方案选择与实验基本原理。
按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块共4个模块组成,电路系统构成框图如图L1所示.主控芯片使用51系列AT89c52单片机,时钟芯片使用美国DALLAs公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DSl302.采用DSl 302作为主要计时芯片,可以做到计时准确。
更重要的是,DSl302可以在很小电流的后备电源(2.5-5.5v电源,在2.5v时耗电小于300 nA)下继续计时,并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。
显示模块采用普通的共阳LED数码管,键输入采用查询法实现调整功能。
图1 电子万年历电路系统构成框图系统硬件电路的设计图2为电子万年历电路设计原理图,系统由主控制器AT89C52、时钟芯片DSl302、串口显示电路及键扫描电路组成。
图2电子万年历电路设计原理图3。
多功能电子万年历设计一、本文概述本文旨在探讨多功能电子万年历设计的原理、方法及其在实际应用中的价值。
我们将对电子万年历的基本概念进行简要介绍,包括其发展历程、主要功能以及与传统日历的对比。
接着,我们将详细分析多功能电子万年历的设计要素,包括硬件选择、软件编程、用户界面设计等方面,以展示其独特的功能和设计理念。
在此基础上,我们将深入探讨多功能电子万年历设计的关键技术,如时间同步技术、多语言支持、日历算法优化等,以揭示其背后的技术原理和实现方法。
我们还将对多功能电子万年历的市场需求和应用前景进行分析,以展示其在现代社会中的重要作用。
本文将对多功能电子万年历设计的未来发展进行展望,探讨其在智能化、个性化、集成化等方面的趋势和挑战。
通过本文的阐述,读者可以对多功能电子万年历设计有一个全面、深入的了解,为其在实际应用中的开发和使用提供有益的参考。
二、电子万年历的设计原理电子万年历的设计原理主要基于时间计算、显示控制和数据存储三大核心部分。
在设计过程中,我们需要考虑如何精确计算时间,如何将时间信息以清晰易懂的方式显示出来,以及如何将这些时间数据存储和处理。
时间计算是电子万年历设计的基石。
它涉及到如何准确地计算年、月、日、时、分、秒等时间单位,并且要考虑闰年、闰月等复杂的时间规则。
这通常通过内置的时钟芯片实现,该芯片能够按照预设的算法进行时间计算,确保时间的准确性和连续性。
显示控制是电子万年历设计的关键。
显示控制的主要任务是将计算得到的时间信息转化为可视化的界面,供用户查看。
这包括选择适合的显示器件(如LCD屏幕、LED数码管等),并编写相应的显示驱动程序,以确保时间信息能够清晰、准确地呈现在用户面前。
数据存储是电子万年历设计的重要组成部分。
数据存储主要负责保存用户设置的时间、日期、闹钟等信息,以便在用户关机或断电后能够恢复。
通常,这些数据会存储在内置的存储芯片中,如EEPROM或Flash芯片,这些芯片具有非易失性,能够长期保存数据。
课程:创新与综合课程设计电子与电气工程系实践教学环节说明书题目名称电子万年历院(系)电子与电气工程学院专业电子信息工程班级119411学号1109635010学生姓名11指导教师q1起止日期13周周一~14周周五电子万年历一.设计目的设计一个具有报时功能、停电正常运行(来电无需校时)、带有年月日、时分秒及星期显示的电子日历。
二.方案设计硬件控制电路主要用了AT89S52芯片处理器、LCD1602显示器等。
根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。
软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序、时间显示及星期显示程序等组成。
主控程序中对整个程序进行控制,进行了初始化程序及计数器、还有键盘功能程序、以及显示程序等工作,时间控制程序是电子万年历中比较重要的部分。
时间控制程序体现了年、月、日、时、分、秒及星期的计算方法。
时间控制程序主要是定时器0计时中断程序每隔10ms中断一次当作一个计数,每中断一次则计数加1,当计数100次时,则表示1秒到了,秒变量加1,同理再判断是否1分钟到了,再判断是否1小时到了,再判断是否1天到了,再判断是否1月到了,再判断是否1年到了,若计数到了则相关变量清除0。
先给出一般年份的每月天数。
如果是闰年,第二个月天数不为28天,而是29天。
再用公式s=v-1 +〔(y-1/4〕-〔(y-1/100〕+〔(y-1/400〕+ d计算当前显示日期是星期几,当调节日期时,星期自动的调整过来。
闰年的判断规则为,如果该年份是4或100的整数倍或者是400的整数倍,则为闰年;否则为非闰年。
在我们的这个设计中由于只涉及100年范围内,所以判断是否闰年就只需要用该年份除4来判断就行了。
三.系统的设计框图本系统以AT89S52单片机为核心,结合时钟芯片DS1302,LCD1602,键盘等外围器件,实现电子万年历的一系列功能,并通过液晶屏和按键控制完成人机交互的功能。
系统总体设计框图如图(1)所示四.系统硬件设计1.单片机主控制模块AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
1 任务和目标1.1设计的内容和要求电子万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。
本课题研究的目的就是设计出一种基于单片机的LCD电子万年历。
功能要求:(1)显示公历年、月、日、星期、小时、分钟和秒;(2)可随时可以调校年、月、日或时、分、秒;(3)能显示农历时间,并能体现是否是闰年;(4)具有时间提醒功能;(5)附带秒表功能;(6)可动态完整显示年份,实现真正的万年历;(7)能够显示温度。
1.2设计的目的、意义在当代繁忙的工作与生活中,时间与每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响。
时间对于每个人来说都很重要,为了更好地利用时间,就必须对时间有一个度量,因此产生了电子万年历。
阴历对于农业的耕作也很重要,本设计以此为出发点,集年、月、日、星期、时间、阴历、准点闹铃和温度显示各种功能为一体,根据AT89S52单片机固有的机器周期和强大的可编程和处理能力,同时利用温度传感器采集温度,从而实现各种功能。
万年历是采用数字电路实现对时、分、秒等信息进行数字显示的计时装置。
广泛用于个人、家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,但是所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究万年历及扩大其应用,有着非常现实的意义。
1.3国内外现状、发展随着电子技术的迅速发展,特别是随大规模集成电路出现,给人类生活带来了根本性的改变。
尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。
电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。
摘要:随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临,各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都为纸制用品,使用不便,寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术,改善了纸制日历的缺陷。
本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合DS1302时钟芯片和24C02FLASH存储器,完成时间的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示。
时间、日期调整由三个按键来实现,并可对闹铃开关进行设置。
日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒。
在显示阴历月份时,能标明是否闰月。
关键词:电子万年历 52系列单片机时钟芯片FLASH存储器液晶显示The Design of Electronic CalendarAbstract: With the rapid development of world economy and the forthcoming of information era, many kinds of mini-type intelligent domestic electric appliances appear in our life one after another. Calendars are necessary daily goods in people’s life. But they are generally paper goods with inconvenient use and short life. Electronic calendar adopts the technology of intelligent electronic control and display, and then improves the deficiency of paper calendars. The design adopts the core of AT89S52 single chip microcomputer, which constitutes controlling circuit, and integrates DS1302 clock chip and 24C02FLASH memory, which achieve self-adjusting of time and no power protecting. LCD displays all information. Time and date adjusting is carried out by three keys, which can also set the alarm clock. The calendar can display solar and lunar year, month, day, week, hour, minute, second. When displaying lunar months, leap month is showed.Keywords: electronic calendar 52 series single chip microcomputer clock chip flash memory LCD1目录1 引言 (1)2 系统概述 (1)3 方案选择 (1)3.1 方案1——基于AT89S52单片机的电子万年历设计 (1)3.2 方案2——基于DS1302的电子万年历设计 (2)4 系统硬件电路的设计 (2)4.1 系统核心部分---闪电存储型器件AT89S52 (3)4.2 DS1302时钟电路 (5)4.3 存储电路 (9)4.4 液晶显示电路 (11)4.5 键盘电路 (15)4.6 闹铃电路 (15)5 系统程序的设计 (16)5.1 阳历程序的设计 (16)5.2 时间调整程序的设计 (16)5.3 阴历程序的设计 (17)6 测试结果 (20)7 结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录1:电子万年历设计电路原理图 (23)附录2:主程序 (24)231 引言在日新月异的21世纪里,家用电子产品得到了迅速发展。
许多家电设备都趋于人性化、智能化,这些电器设备大部分都含有CPU 控制器或者是单片机。
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。
并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面,如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。
用单片机来控制的小型家电产品具有便携实用,操作简单的特点。
本文设计的电子万年历属于小型智能家用电子产品。
利用单片机进行控制,实时时钟芯片进行记时,外加掉电存储电路和显示电路,可实现时间的调整和显示。
电子万年历既可广泛应用于家庭,也可应用于银行、邮电、宾馆、医院、学校、企业、商店等相关行业的大厅,以及单位会议室、门卫等场所。
因而,此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。
2 系统概述本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合DS1302时钟芯片和24C02FLASH 存储器,显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒和阴历年、月、日,在显示阴历时间时,能标明是否闰月,同时完成对它们的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示。
人机接口由三个按键来实现,用这三个按键对时间、日期可调,并可对闹铃开关进行设置。
软件控制程序实现所有的功能。
整机电路使用+5V 稳压电源,可稳定工作。
系统框图如图2-1所示,其软硬件设计简单,时间记录准确,可广泛应用于长时间连续显示的系统中。
图2-1 系统框图3 方案选择由于电子万年历的种类比较多,因此方案选择在设计中是至关重要的。
正确地选择方案可以减小开发难度,缩短开发周期,降低成本,更快地将产品推向市场。
3.1 方案1——基于AT89S52单片机的电子万年历设计不使用时钟芯片,而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。
AT89S52是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器, 人机接口显示电路软件控制程序 电源电路 单片机控制电路俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
若采用单片机计时,利用它的一个16位定时器/计数器每50ms产生一个中断信号,中断20次后产生一个秒信号,然后根据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。
这样就实现了直接用单片机来实现电子万年历设计。
用单片机来实现电子万年历设计,无须外接其他芯片,充分利用了单片机的资源。
但是精度不够高,误差较大,掉电后丢失所有数据,软件编程较复杂。
3.2 方案2——基于DS1302的电子万年历设计在以单片机为核心构成的装置中,经常需要一个实时的时钟和日历,以便对一些实时发生事件记录时给予时标,实时时钟芯片便可起到这一作用。
过去多用并行接口的时钟芯片,如MC146818,DS12887等。
它们已能完全满足单片机系统对实时时钟的要求,但是这些芯片与单片机接口复杂、占用地址, 数据总线接线多、芯片体积大占用空间多、近年来串行接口的各种芯片在单片机系统中应用愈来愈多,串行接口的实时时钟芯片也出现了不少,DS1302是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。
利用单片机进行控制,采用DS1302作为实时时钟芯片,其三线接口SCLK、I/O、/RST与单片机进行同步通信,外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路,即构成一个基本的电子万年历系统,若还要添加其他功能,在这基础上外扩电路即可。
由于在系统设计时,需要考虑以下几点因素:功耗低、精确度高、软件编程较简单,芯片的体积小、芯片成本低等,而DS1302芯片有上面所述的诸多优点,所以本设计采用方案2。
4 系统硬件电路的设计按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成,电路系统构成框图如图4-1所示。
主控芯片使用52系列AT89S52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302,存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。
DS1302作为主要计时芯片,可以做到计时准确。
更重要的是,DS1302可以在很小电流的后备(2.5~5.5V电源,在2.5V时耗电小于300nA)下继续计时,并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。
45图4-1 电子万年历电路系统构成框图4.1 系统核心部分——闪电存储型器件AT89S524.1.1 AT89S52具有下列主要性能[5]:·8KB 可改编程序Flash 存储器(可经受1000次的写入/擦除周期)·全静态工作:0Hz ~24MHz·三级程序存储器保密·128×8字节内部RAM·32条可编程I/O 线·2个16位定时器/计数器·6个中断源·可编程串行通道·片内时钟振荡器4.1.2 AT89S52的引脚及功能AT89S52单片机的管脚说明如图4-2所示。
图4-2 AT89S52的管脚(1) 主要电源引脚P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST 9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND 20P2.0(A8)21P2.1(A9)22P2.2(A10)23P2.3(A11)24P2.4(A12)25P2.5(A13)26P2.6(A14)27P2.7(A15)28PSEN 29ALE/PROG 30EA/VPP 31P0.7(AD7)32P0.6(AD6)33P0.5(AD5)34P0.4(AD4)35P0.3(AD3)36P0.2(AD2)37P0.1(AD1)38P0.0(AD0)39VCC 40(89S52)主控模块 DS1302 时钟电路 键扫描电路液晶显示存储电路 闹铃电路①VCC 电源端②GND 接地端(2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2①XTAL1 接外部晶体的一个引脚。