基于单片机的电子万年历的设计文献综述

四川理工学院毕业设计（论文）文献综述基于单片机的电子万年历的设计学生：学号：专业：指导教师：四川理工学院自动化与电子信息学院二O一五年三月1前言在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中，逐渐发现了钟表的功能太单一，没有更大程度上的满足人们的需求。因此在这里，我想能不能把一些辅助功能加入钟表中。人类不断研究，不断创新纪录。发展到现在人们广泛使用的万年历。本文主要查阅近几年有关万年历的文献期刊。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。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒等信息，还具有时间校准等功能。2正文1.本课题的研究意义低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周、日、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。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S51单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3—5V电压供电。近些年我国开始重视电子万年历的开发与设计，但是中国电子万年历出现的问题中，许多不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集行产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在消弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱；管理水平落后等。中国电子万年历产业发展已到了岔口；中国电子万年历产业生产企业急需选着发展方向2.本课题国内外研究现状当今社会，应用单片机的产品已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等，这些都离不开单片机。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程师和科学家。科技越发达，智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必然需求，也是大学期间的必修课。在国内单片机学习呈上升趋势，但是很多人学习时没有头绪，不知道从何下手。面对种类繁多的各类开发板，仿真器，让初学者无所事从，不但多花钱还多走不少弯路，学生学习单片机没有大的资金投入，能够做到少花钱多办事才是最好的。8051系列是我们在大学课堂中学习的。因此本课题围绕8051系列单片机设计，从电路图绘制，PCB板设计，硬件焊接，程序设计，在线仿真到各项功能实现，目的在于让学生将课堂上学来的理论知识与实践相结合，提高对单片机的认识，学习专业软件的操作，熟悉制作过程，掌握一门技能，加强专业知3识的掌握。也增加学生的实践经历，为学生就业提供一个可选方向，拓展就业渠道。3.本课题研究的关键问题及方法采用89C51芯片作为硬件核心，采用FlashROM，内部具有4KBROM存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术,当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。采用AT89S52,片内ROM全都采用FlashROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KBROM存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。所以选择采用AT89S52作为主控制系统。为了减少时间上的误差，本设计采用专业的时钟芯片DS1302，它价格低廉、使用方便，可对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。本文介绍的实时时钟电路DS1302是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、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。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。由于使用LED数码管显示在电路调试时往往会有很多障碍，所以本设计显4示采用LCM1602。液晶显示屏，其显示功能强大，可显示大量文字、图形，显示多样、清晰可见。本电子万年历，共设计四个按键，一个模式键，也就是我们用来选定被修改的数字的；两个调整键，一个“加”键和一个“减”键，当按下模式键，选定要调整的数字的时候，“加”、“减”可以帮我们调到所需的状态，可以依靠按键随时对日期时间进行调整；一个闹钟模式切换键，可方便切换屏幕显示内容。本设计添加了一个蜂鸣器作为声音源。该蜂鸣器主要作用于闹钟闹铃以及时钟的整点报时。整点报时功能为12小时制（如23点，报时为23-12=11，响11下）。5结论本课题从理论到实际应用，用AT89C51单片机与8位模数转换芯片74LS164等一些电路的组合，成功的设计出了一个电子万年历。而且所设计的电子万年历设计也按当初要求的能够在PROTEUS中进行仿真，并且能够很精确的显示年历。可以说该电子万年历具有很高的实用价值。在软件设计的过程中，利用了Keil这个软件在程序录入和调试的时候的优越性，让我能够在编写软件的时候很方便的发现软件中的错误，现在已经能够使用Keil对所设计的程序进行调试。对于PROTEUS这款软件，也能熟练掌握电路设计仿真。由于平时没有接触过这两个软件，加上毕业设计的时间有限，对于他们的连接调试程序，未能熟练掌握，但以后有机会的话会再好好学习的。本次设计的电子万年历也存在的不足的地方，有待于以后的改进。6参考文献[1]贾金玲.微机计算机原理与接口技术课程设计指导[M].重庆：重庆大学出版社，2001.12[2]李宏伟.可编程单片机外围芯片PSD的原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2003.1[3]万福君.单片机微机原理系统设计与应用[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2003.7[4]何立民.单片机应用系统的功率接口技术[M].北京：北京航空航天出版社，1993.3[5]张海藩.软件工程（第二版）[M].北京:人民邮电出版社，2006[6]雷霖.微机自动检测与控制系统设计[M].北京：电子工业出版社，2003.4[7]陈伟仁.MCS-51单片机外围接口设计[M].北京：电子工业出版社，2003.6[8]马家辰.MCS-51系列单片机实用子程序集锦[M].北京：清华大学出版社，1994.2[9]余锡存.单片机原理与接口技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.7[10]蔡美琴.MCS-51单片机原理与应用[M].北京：高等教育出版社，1992.8[11]应根裕，胡文波，邱勇.平板显示技术[M].北京：人民邮电出版社，2003.3[12]谢嘉奎，宣月清.电子线路（非线性部分）[M].北京：高等教育出版社，2006.12[13]魏涛.背投影彩色电视机的原理[J].电视技术，1999，（11）[14]陶海敏.利用DS1302时钟芯片实现“时间锁”的方法[J].2003,(03)[15]于复生,宋现春,艾兴,王伟.时钟芯片DS1302及其在数据记录中的应用[J].电子技术应用，2000,(03)[16]黄玉蓉.单片机开发系统的设计与实现[J].公安大学学报(自然科学版)，2001,(06)[17]陈红仙,陈小平.KeilMonitor-51仿真板的制作与使用[J].电子技术应用,2002,(07)[18]张铮,苏旭武,张道德.多功能单片机实验板的开发与应用[J].湖北工业大学学报,2003，（03）[19]孙方平,王静.8051单片机C51集成开发系统[J].农业网络信息,2004,(05)7[20]Philips.80C51-based8-BitMicrocontrollers[M].TsinghuaUniversityPress,1994[21]Souza,Crista.Atmel’s8-bitMCUplatformcraftedforFPGA[J].ElectronicEngineeringTimes,2003,(Issue1290):p38,1/3p[22]I.ScottMacKenzie.MCUplatformbuilton8-bitcoreraisesperformancebar[J].ElectronicEngineeringTimes,2008,(Issue1517):p48-51,2p[23]AdelS.Sedra,KennethC.Smith.MicroelectronicsCircuits[J].HoltRinehartWinston(3rdEdition),1991