基于单片机的万年历设计大学论文.docVIP

1 绪论 万年历就是记录一定时间范围内的具体阳历与阴历的日期的年历，方便有需要的人查询使用。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，精准数字计时的消费需求也是越来越多。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。电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步。 近年来，电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。随着技术的发展，人们已不再满足于钟表原先简单的计时功能，希望出现一些新的功能，诸如日历的显示、闹钟的应用等，以带来更大的方便，而所有这些，又都是以数字化的电子时钟为基础的。因此，研究实用电子时钟及其扩展应用，有着非常现实的意义，具有很大的实用价值。 由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，现代电子钟具有走时准确、性能稳定、制作简单等优点，弥补了传统钟表的许多不足之处。我们利用单片机技术设计制作的电子万年历，可以很方便的由软件编程进行功能的调整和改进，使其在能够准确显示年、月、日、时间、星期的同时，还能具有其他的功能。如设定闹钟、语单报时、阴阳历的转换、二十四节气的显示等，有一定的新颖性和实用性，同时体积小，携带方便，使用也更为方便，具有技术更新周期短、成本低、开放灵活等优点，具备一定的市场前景。 以基于单片机的万年历作为设计课题，因为它具有很好的开放性和可发挥性，要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力而且强调了对单片机的扩展的应用。另外液晶显示的万年历已经越来越流行，具有显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视等功能，并且还可以扩展出其它多钟功能。所以，电子万年历作设计课题很有价值。 2 系统设计方案 2.1 方案选择和论证 2.1.1 单片机芯片的选择方案和论证 方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 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。 方案三：采用STC12C5A60S2单片机，定时器与传统8051完全兼容，是标准的5V工作电压，内部程序存储器为60K存储空间，不需要外扩存储器。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。STC12C5A60S2的灌电流是20mA，驱动能力超强，驱动大电流时不容易烧坏。 相比之下，STC12C5A60S2单片机具有在线编程可擦除技术和大容量存储空间，利于设计及调试，所以选择采用STC12C5A60S2单片机作为主控制系统。 2.1.2 时钟芯片的选择方案和论证 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时钟芯片来实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA. 相比单片机定时计数器，DS1302芯片可自动计数且精度更高，所以选择采用DS1302作为时钟芯片。 2.1.3 显示模块的选择方案和论证 方案一：采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适。采用动态扫描法与单片机连接时,虽然占用的单片机口线少，但电路中的线路相对多，电路过于庞大。 方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示。 方案三：采用LCD液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字、图形,显示多样,清晰可见, 虽然价格贵，但却免了一些线路的麻烦，外观优美，且可以显示内容多。 相比方案一和方案二，方案三可显示大量内容，且线路简单，所以采用了LCD液晶显示屏作为显示。 2.1.4 温度传感器的选择方案和论证 方案一：使用热敏电阻作为传感器，用热敏电阻与一个相应阻值电阻相串联分压，利用热敏电阻阻值随温度变化而变化的特性，采集这两个电阻变化的分压值，并进行A/D转换。。此设计方案需用A/D转换电路，增加硬件成本而且热敏电阻的感温特性曲线并不是严格线性的，会产生较大的测量误差。 方案二：采用数字式温度传感器D