发布时间 : 星期四 文章基于单片机的电子万年历的设计与制作 - 图文更新完毕开始阅读46fa9556af45b307e971970f
郑州航空工业管理学院毕业设计（论文）
3.2.7 按键电路设计 .............................................. 16 3.2.8 报警电路设计 .............................................. 16 第4章 软件设计.....................................................17
4.1 程序流程图 .................................................. 17 4.1.1 主程序流程 ................................................ 17 4.1.2 时间调整程序流程图 ........................................ 18 4.1.3 时钟芯片读写程序流程 ...................................... 20 4.1.4 温度测量元件控制程序流程 .................................. 20 4.1.4 公历转换成农历的基本原理 .................................. 21 4.2 操作与调试 .................................................... 22 4.2.1 软件调试 .................................................. 22 4.2.2 万年历实物 ................................................ 23 总结与展望..........................................................26 致 谢..............................................................27 参考文献............................................................28 附录一：系统硬件原理图..............................................29 附录二：元器件清单..................................................30 附录三：设计程序....................................................31
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第1章 绪论
1.1 课题的背景
随着社会的发展和科技水平的提高，人类获得和计算时间的方法，历经观天阳、摆钟到现在电子钟，经过不断发展和创新，计时的精度越来越准确。为了观测时间的同时，能够了解其他与人类日常生活密切相关的信息，比如星期、日期、温度、湿度等信息，电子万年历诞生了，它集时间、日期、星期等功能于一身，具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简单等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。
1.2 电子万年历的发展
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，更加直观明了，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，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步。
如今电子万年历飞入了寻常百姓家，挂式、台式以及带装饰画面等丰富的电子万年历数不胜数，不但满足了精准的计时需求，还将计时带上了科技时尚的味道。单片机技术所应用的功能控制芯片可进行多种功能的设置，如闹钟、报时、日历查询、语音等；并改善了很多原有石英钟不能解决的问题，例如：数字夜光显示、数据存储以及全自动温度检测等功能；这给传统计时消费带来了新的动力，越来越多的消费者选择了电子万年历。
1.3 电子万年历设计
针对目前市场上销售的万年历设计的功能进行调研，确定本次毕业设计课题的主要功能应该具有：阳历日期显示、时间显示（精确到秒）、农历日期显示、星期显示、环境温度显示、定时闹铃和温度上下限报警等基本功能，设置功能应该
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具有时间修改和重设定，在修改时间的过程中，可以对月份的天数自动判断和纠错。同时具有事件备忘记录和提醒功能。
在设计过程中首先要学习各种芯片的引脚基本功能，电路的连接和设计，尤其是其工作时序，这是实现系统的关键。温度检测采用DS18B20，由于DS18B20是单总线温度传感器，所以，对其控制需要较严格的时序。通过查阅资料和仿真掌握单总线数字温度传感器的时序要求和工作流程，该系统主要应用了DS18B20的跳过ROM匹配、温度转换、读取温度指令等。
时钟芯片采用DS12C887 ，DS12C887为24脚双列直插式时钟芯片，为了能够使其正常工作，要学习其中的寄存器格式、寄存器特殊位作用、读取时间寄存器数据、写入时间寄存器数据等。DS12C887时钟芯片内部有集成备用电源，所以，有掉电保护作用，大概能用上十年之久。
显示器件选用12864液晶模块，由于液晶模块在写入指令或数据后，要经过一段时间才能完成内部动作，所以，对其读写控制时要有必要的延时，以等待液晶模块完成内部动作，才能使写入的数据或指令有效。带字库型液晶模块有基本指令集和扩充指令集，本设计不需要显示图片，所以，采用基本指令集。在时间设定环节，要有设定提示，本系统以游标闪烁方式提示用户当前所修改的数据。
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第2章 设计要求与方案论证
2.1 设计要求
基本要求：
（1）具有显示年、月、日、星期、时、分、秒等功能；
（2）万年历具有闰月识别显示功能，并能显示农历年，月，日，12生肖； （3）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能和日期的查询功能； （4）具备节日提醒、闹钟功能； （5）具备温度显示功能； （6）具备温度上下限报警；
2.2 方案论证
2.2.1 控制部分方案设计
一般针对万年历设计控制部分可采用编程逻辑器件。如采用ALTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。这种设计结构清晰，各个模块的硬件上设计简单，控制与显示的模块间的连接也比较方便。但是考虑到本设计的要求，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。，所以利用PLD器件对于未来功能的拓展受到较大的局限。另一方案可以采用编程逻辑器件设计，但是成本较高，不适合家用市场的推广。
另外万年历的设计可以采用单片机设计，8位单片机有丰富的中断源和时基，方便设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。用8位单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理，可完成语音的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些，所以本次设计选用8位单片机设计。
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