发布时间 : 星期六 文章万年历-毕业设计（带阴历带闹钟）更新完毕开始阅读cc66f0bcf121dd36a32d8240
1导 论
1.1选题意义
电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。在其推动下，现代电子产品正在以前所未有的革新速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展，电子技术的发展有力的推动着人类社会发展。
机械式钟表虽然也可以告知人们时间，也可以定时，显示日历。但是由于受到机械结构、动力和体积的限制，在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比。
电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，室外广场，汽车站和火车站等公共场所，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、0按时自动打铃、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，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，更为先进的电子钟的研究有着良好的发展前景和市场潜力。
随着社会的进步，人们越来越青睐功能多样化的产品。温度实时显示系统技术已经发展成熟，比如空调遥控器上当前室温的显示、热水器温度的显示等等。如果能够在电子钟上利用电子技术实时性的准确的显示环境温度，那将为我们的生活、工作、和工业生产中带来极大的便利，同时也可以让我们随时的了解周围环境的变化以及必要措施的施行。
单片机之所以广泛被应用于各个领域,尤其是用于本设计，与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关：
1、单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件技术；
2、系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数；
3、由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能； 4、有优异的性能、价格比。
基于以上特点,本设计采用单片机来实现电子万年历功能。 1.2 设计任务
电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面
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四川大学锦城学院本科毕业论文 基于单片机电子万年历的设计与实现
友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁多，外形小巧别致,倍受人们青睐。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器,家庭较大装饰型电子时钟等。电子时钟首先是数字化了的时间显示器或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他附加功能，比如定时闹铃、万年历、环境温度、湿度检测、环境空气质量检测、USB扩展口功能等。
本次设计是基于ARM7TDMI2103微处理芯片和DS1302实时时钟芯片完成万年历的电路设计及软件设计。该万年历能够显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒,以及闹钟功能，并且可根据需要对各个位进行调节，能够显示室内温度。
本电子万年历的主要功能为：
1、具有时间显示和手动校对功能，24小时制； 2、具有显示年、月、日和手动校对功能； 3、具有闹铃功能；
4、掉电后无需重新设置时间和日期； 5、室内实时温度显示。
2总体方案设计
2.1总体框图设计
根据设计任务，本设计为电子万年历仪器，以中央处理器与时钟芯片进行交互得到准确的走时为核心；第二，结合输出显示模块，包括输出显示日历及输出闹钟两部分；第三，对万年历进行调整，以及对闹钟的设置需要用到调节模块；第四，温度模块。这样就能完成万年历的总体功能，根据总体方案设计，本设计的系统原理图如图2-1所示。
时钟芯片时基处理ARM处理器驱动处理温度信号处理图2-1万年历总体框图
显示模块喇叭温度传感器 调节晶振按键处理 2
四川大学锦城学院本科毕业论文 基于单片机电子万年历的设计与实现
总体框图中说明的系统功能主要有三个部分，即现实时间显示、闹钟提醒和温度显示。时钟芯片中预存了系统设置的时间信息，系统上电后，ARM处理器即可采集时钟芯片的初始时间和时基显示时间信息；调节模块将调节信息发送至ARM处理器中，ARM处理器综合调节信息和时钟芯片模块上采集的时基信号，这样可以得到现实时钟信号；调节模块还可以设置一个时间，这个时间可以存储在ARM处理器中，只要现实时间和这个设置的时间吻合，就作用于喇叭上，实现闹钟功能；温度模块将温度信号经处理电路后得到ARM处理器能够检测的电平信号，之后传送至ARM处理器上；ARM处理器将检测的时钟信号和温度信号输出至显示模块，即可实现时钟和温度的可视。如此，该系统就成功实现要求的功能。 2.2主要模块分析和选择 2.2.1显示模块
显示模块的功能是显示日历（包括闹钟时间）和温度信息，现在主流的显示主要有液晶显示和LED数码管显示，下面简要说明两种显示技术的各自的优势，而后选择一种作为本系统所用的显示系统。
方案一：使用液晶显示屏（LCD）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，抗干扰能力强等特点。缺点是控制器的资源占用较多，其成本也偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶的显示芯片，不易维护。
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、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮[1]、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精确可靠，操作简单。数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。缺点是占用引脚多。
就时钟而言，通常采用LCD 显示或者LED显示。对于一般的短时LCD，需要专门的驱动电路，但是电路设计简单，连接方便，数字感应信号强，软件编程简单，节省I/O接口，如图2-2所示。
根据以上的论述，本系统采用方案一，用LCD1602作为显示输出模块。
【1】
王新颖. 单片机原理及应用.北京大学出版社，2008
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四川大学锦城学院本科毕业论文 基于单片机电子万年历的设计与实现
图2-2接口电路设计
2.2.2调节模块
调节模块要求能够调整日历的显示日期以及闹钟的报警时间。调整键盘模块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，系统需要产生激励电流，因此需要用按键。
现在比较成熟的键盘方案有以下两种：
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。
比较两种方案，由于本系统中需要的按键只有设置模式选择键、时间/日期切换键、时间加减键和闹钟选定键,所需按键不多,电路要求简单,所以采用方案一所述的独立式键盘作为调节模块。
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