基于时钟芯片DS1302万年历系统的设计开题报告1

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：专业：电子科学与技术设计(论文)题目：基于芯片DS1302万年历系统的设计指导教师:2011年3月24日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.引言随着电子技术的发展，人类在不断研究的过程中也在不停创造新的纪录。万年历目前已经不再局限于以纸张的形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统万年历相比，电子万年历得到了越来越得到大众的青睐，采用电子时钟作为时间显示早已成为一种时尚。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数，但多数是只针对时间显示，功能单一不能满足人们多样化的需求。本文提出了一种基于AT89C51单片机的万年历设计方案，本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与时钟芯片DS1302、按键、LED显示等模块组成硬件系统。在硬件系统中设有独立按键和LED显示器，能显示丰富的信息，根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、选择时间等，综上所述此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，将具有广阔的市场前景。2.万年历的由来万年历在我国已有1000多年的历史，相传为商朝的万年所创，故为纪念他的功绩而将该历法命名为“万年历”。万年历古时通称时宪书或通书，是按照某一特定历法的推算法则编排年、月、日、节气等以供查考的工具书，是人类创造的文化成果之一。据文学记载，历书大约在距今1100多年前，就已经在中国出现了。帝制年代，它是皇帝的“垄断品”，所以历书又叫“皇历”。但真正古老的历书产生于唐顺宗永贞元年(公元805年)，之后又包含干支、月令、节气以及各种忌日、星相吉凶、符咒、卜卦等内容。历书在民间流传和普及是在宋代以后,而且可以说是与百姓生活最为密切的书籍，几乎家家都有一本历书，以备随时查看何时交节、大月还是小月、每日的宜忌，或者预测当年的运势等。3.万历表的现状现在所使用的万年历，实际上就是记录一定时间范围内（比如100年或更多）的具体阳历或阴历日期的年历，方便有需要的人查询使用，与原始历法并无直接联系。而随着微电子技术的高速发展，人们发明了更加准确更加便捷的电子万年历。该万年历在日常生活中运用得越来越广泛，在现代社会也越来越流行。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且其使用寿命更长，误差更小，有的电子万年历还具有时间校准和闹钟设置等功能。4.系统模块组成单片机计算机显示模块晶振电路存储器复位电路时钟芯片闹钟电路键盘MAX2324.1单片机的选择方案一：采用传统的AT89C51作为此系统的控制核心。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其体积小、功耗低、技术成熟和成本低廉等优点，使其在各个领域应用广泛。方案二：采用FTC10F04单片机，该单片机还带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片，市场应用最多。其主要特点如下：8KBFlashROM，可以擦除1000次以上，数据保存10年。虽然方案二运算速度快，性能好，但价格偏高；而方案一尽管在某些功能上不如方案二但基本符合这次设计的要求，而且价格便宜，使用方便，技术文档齐全，从成本上和性能上考虑，更加优于方案二，故选择方案一。4.2时钟芯片的选择方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大,所以不采用此方案。方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，而且精度高,工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。4.3显示模块的选择方案一：使用液晶显示屏显示时间数字。液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强，控制方便，时序简单，技术成熟等特点。方案二：使用传统的LED数码管显示。数码管具有低能耗、低损耗、寿命长、操作简单、资源占用较少等优点，但不如液晶显示屏显示得直观清晰，而且需要占用主控制器许多端口，驱动电路也更加复杂，显示的信息也没有液晶的丰富。根据以上的论述，采用方案一。在本系统中，我们采用了点阵LCD液晶显示屏显示。4.4键盘模块的选择在对日期和时间进行切换，对日期和时间进行调节校准过程中，可以通过按键实现，以下是我对按键电路方案的分析。方案一：使用独立式键盘。独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。方案二：使用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数量较多的场合。根据以上的论述，因本系统需要的按键不多，所以采用方案一独立式键盘。键盘具体设置为三个按键，功能分别为状态调整（确认）、加一、减一。调整键可对万年历时间设置进行移位和确认，加一键是对相应调整位进行加一操作（每按一次加一），减一键是对相应调整位进行减一操作（每按一次减一）。5.总体方案论证与选择按照系统设计功能的要求，初步确定系统主要由单片机AT89C51、实时时钟芯片DS1302，1602LCD液晶显示屏及一些外围电路组成，电路系统构成框图如图一所示。主控芯片使用51系列AT89C51单片机，时钟芯片采用DS1302芯片。键盘设置为“确认”、“加一”和“减一”三个键。存储器主要用于当内部存储器内存不够时的扩展的外部存储器，而显示器则采用1602LCD液晶显示屏。MCU（AT89C51）计算机1602LCD液晶显示屏晶振电路存储器复位电路DS1302闹钟电路键盘MAX232图一基于芯片DS1302万年历系统的框图参考文献：[1]杨宁，胡学军．《单片机与控制技术》北京航空航天大学出版社.2004[2]李刚，林凌．《新概念单片机教程》天津大学出版社.2007[3]倪志莲，张怡典．《单片机应用技术》北京理工大学出版社.2007[4]龙泽明，顾立志，王桂莲，陈光军．《MCS-51单片机原理及工程应用》国防工业出版社．2007[5]李全利，仲伟峰，徐军．《单片机原理及应用》清华大学出版社.2006[6]刘同法，陈忠平．《单片机基础与最小系统实践》北京航空航天大学.2007[7]赵品.Protel99入门与提高[M].北京：人民邮电出版社,2007.70-72.[8]赵品.Protel99高级应用[M].北京：人民邮电出版社,2008.85-90.[9]蔡杏山，万华清，等.零起步轻松学Protel99SE电路设计[M].北京：人民邮电出版社,2008.123-126.[10]王庆.Protel99SE&DXP电路设计教程[M].北京：电子工业出版社,2008.203-205[11]姜志海，黄玉清，刘连鑫，冯占英．《单片机原理及应用》电子工业出版社.2005[12]王沫楠，康维新．《单片机原理及应用》科学出版社.2006[13]马文华．《嵌入式系统设计与开发》科学出版社.2006[14]邵贝贝．《单片机认识与实践》北京航空航天大学出版社.2006[15]扬吉祥，詹宏英，梅芍春．《电子测量技术基础》南京：东南大学出版社．1997[16]谭浩强.C程序设计（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2000.毕业设计（论文）开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、怎样从DS1302得到时间数据？思路：系统的时间要从DS1302里取得，所以在软件编写过程中要参照DS1302时序图对读数据函数、写数据函数进行编写。2、从DS1302得到数据怎样在LCD1602上进行具体显示？思路：先对LCD1602进行初始化设置，要想把时间在相应的位置进行显示，首先要对其位置进行软件定义，然后才能把DS1302取得的数据在之前设置的位置上进行分配。3.、键盘对时间的设置调整？思路：要想对时间进行调整首先要选对相应的模式，所以首先需要定义一个“模式设置”键，当切换到相应的模式时再进行相应的调节。另外还要定义一个加键和一个减键，当然加键和减键必须选择“模式设置”键后才有效，所以在程序编写时要在“模式设置”按下之后的情况下再对加键和减键子程序进行编写。毕业设计（论文）开题报告