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四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 文 獻(xiàn) 綜 述 基于單片機(jī)的電子萬年歷的設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 四川理工學(xué)院自動(dòng)化與電子信息學(xué)院 二O一五年三月 前 言 在當(dāng)代繁忙的工作與生活中，時(shí)間與我們每一個(gè)人都有非常密切的關(guān)系，每個(gè)人都受到時(shí)間的影響。為了更好的利用我們自己的時(shí)間，我們必須對(duì)時(shí)間有一個(gè)度量，因此產(chǎn)生了鐘表。鐘表的發(fā)展是非常迅速的，從剛開始的機(jī)械式鐘表到現(xiàn)在普遍用到的數(shù)字式鐘表，即使現(xiàn)在鐘表千奇百怪，但是它們都只是完成一種功能——計(jì)時(shí)功能，只是工作原理不同而已，在人們的使用過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)了鐘表的功能太單一，沒有更大程度上的滿足人們的需求。因此在這里，我想能不能把一些輔助功能加入鐘表中。人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。發(fā)展到現(xiàn)在人們廣泛使用的萬年歷。本文主要查閱近幾年有關(guān)萬年歷的文獻(xiàn)期刊。 諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，但是所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究萬年歷及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，對(duì)于數(shù)字電子萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。 正文 1.本課題的研究意義 低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302。它可以對(duì)年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。對(duì)于數(shù)字電子萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。該電路采用AT89S51單片機(jī)作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用3—5V電壓供電。 近些年我國(guó)開始重視電子萬年歷的開發(fā)與設(shè)計(jì)，但是中國(guó)電子萬年歷出現(xiàn)的問題中，許多不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集行產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家；生產(chǎn)要素決定性作用正在消弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱；管理水平落后等。中國(guó)電子萬年歷產(chǎn)業(yè)發(fā)展已到了岔口；中國(guó)電子萬年歷產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)急需選著發(fā)展方向 2.本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 當(dāng)今社會(huì)，應(yīng)用單片機(jī)的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的足跡?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等，這些都離不開單片機(jī)。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的工程師和科學(xué)家?？萍荚桨l(fā)達(dá)，智能化的東西就越多。學(xué)習(xí)單片機(jī)是社會(huì)發(fā)展的必然需求，也是大學(xué)期間的必修課。 在國(guó)內(nèi)單片機(jī)學(xué)習(xí)呈上升趨勢(shì)，但是很多人學(xué)習(xí)時(shí)沒有頭緒，不知道從何下手。面對(duì)種類繁多的各類開發(fā)板，仿真器，讓初學(xué)者無所事從，不但多花錢還多走不少?gòu)澛?，學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)沒有大的資金投入，能夠做到少花錢多辦事才是最好的。 8051系列是我們?cè)诖髮W(xué)課堂中學(xué)習(xí)的。因此本課題圍繞8051系列單片機(jī)設(shè)計(jì)，從電路圖繪制，PCB板設(shè)計(jì)，硬件焊接，程序設(shè)計(jì)，在線仿真到各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)，目的在于讓學(xué)生將課堂上學(xué)來的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，提高對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)專業(yè)軟件的操作，熟悉制作過程，掌握一門技能，加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的掌握。也增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)歷，為學(xué)生就業(yè)提供一個(gè)可選方向，拓展就業(yè)渠道。 3.本課題研究的關(guān)鍵問題及方法 采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù), 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。 采用AT89S52,片內(nèi)ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作；同時(shí)也與MCS-51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。所以選擇采用AT89S52作為主控制系統(tǒng)。為了減少時(shí)間上的誤差，本設(shè)計(jì)采用專業(yè)的時(shí)鐘芯片DS1302，它價(jià)格低廉、使用方便，可對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。 現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛地采用。本文介紹的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302是DALLAS公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 由于使用LED數(shù)碼管顯示在電路調(diào)試時(shí)往往會(huì)有很多障礙，所以本設(shè)計(jì)顯示采用LCM1602。液晶顯示屏，其顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字、圖形，顯示多樣、清晰可見 。本電子萬年歷，共設(shè)計(jì)四個(gè)按鍵，一個(gè)模式鍵，也就是我們用來選定被修改的數(shù)字的；兩個(gè)調(diào)整鍵，一個(gè)“加”鍵和一個(gè)“減”鍵，當(dāng)按下模式鍵，選定要調(diào)整的數(shù)字的時(shí)候，“加”、“減”可以幫我們調(diào)到所需的狀態(tài)，可以依靠按鍵隨時(shí)對(duì)日期時(shí)間進(jìn)行調(diào)整；一個(gè)鬧鐘模式切換鍵，可方便切換屏幕顯示內(nèi)容。本設(shè)計(jì)添加了一個(gè)蜂鳴器作為聲音源。該蜂鳴器主要作用于鬧鐘鬧鈴以及時(shí)鐘的整點(diǎn)報(bào)時(shí)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能為12小時(shí)制（如23點(diǎn)，報(bào)時(shí)為23-12=11，響11下）。 結(jié)論 本課題從理論到實(shí)際應(yīng)用，用AT89C51單片機(jī)與8位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片74LS164等一些電路的組合，成功的設(shè)計(jì)出了一個(gè)電子萬年歷。而且所設(shè)計(jì)的電子萬年歷設(shè)計(jì)也按當(dāng)初要求的能夠在PROTEUS中進(jìn)行仿真，并且能夠很精確的顯示年歷。可以說該電子萬年歷具有很高的實(shí)用價(jià)值。 在軟件設(shè)計(jì)的過程中，利用了Keil這個(gè)軟件在程序錄入和調(diào)試的時(shí)候的優(yōu)越性，讓我能夠在編寫軟件的時(shí)候很方便的發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，現(xiàn)在已經(jīng)能夠使用Keil對(duì)所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行調(diào)試。對(duì)于PROTEUS這款軟件，也能熟練掌握電路設(shè)計(jì)仿真。由于平時(shí)沒有接觸過這兩個(gè)軟件，加上畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，對(duì)于他們的連接調(diào)試程序，未能熟練掌握，但以后有機(jī)會(huì)的話會(huì)再好好學(xué)習(xí)的。 本次設(shè)計(jì)的電子萬年歷也存在的不足的地方，有待于以后的改進(jìn)。 參考文獻(xiàn) [1]賈金玲.微機(jī)計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2001.12 [2]李宏偉.可編程單片機(jī)外圍芯片PSD的原理及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.1 [3]萬福君.單片機(jī)微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2003.7 [4]何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天出版社，1993.3 [5]張海藩. 軟件工程（第二版）[M].北京:人民郵電出版社，2006 [6]雷霖.微機(jī)自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 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