基于单片机的数字万年历设计方案PPT
什么是万年历？年历是中国古代传说中最古老的一部太阳历。万年历是记录一定时间范围内（比如100年或更多）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...
什么是万年历？年历是中国古代传说中最古老的一部太阳历。万年历是记录一定时间范围内（比如100年或更多）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。万年只是一种象征，表示时间跨度大。所使用的万年历，即包括若干年或适用于若干年的历书 。现代的万年历能同时显示公历、农历和干支历等多套历法，更能包含黄历相关吉凶宜忌、节假日、提醒等多种功能信息，极为方便人们查询使用。设计意义二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历就是建立在单片机的基础上，它是应用非常广泛的日常计时工具，特别是在家里，办公室，车站和广场一些地方被广泛使用。同时万年历具有显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势。主要功能显示年、月、日、时、分、秒、星期、温度的信息实时温度显示具有日期和时间、星期、温度的调较功能闹钟定时功能方案设计与论证单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。按照设计，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，电路系统构成框图如图所示。1单片机芯片设计与论证方案一采用AT89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能用于3V的超低电压工作,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。方案二采用AT89S52芯片作为硬件核心,采用Flash ROM，能以3V的超低电压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间。同样具有AT89S52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。由于AT89S52内部具有8KBROM存储芯片并且支持ISP在线编程，因此采用方案二AT89S52作为主控芯片。2按键控制模块设计与论证方案一采用矩阵键盘，由于按键多可实现数值的直接键入，但在系统中需要CPU不间断的对其端口扫描方案二采用独立按键，查询简单，程序处理简单,可节省CPU资源因系统中所需按键不多，为了释放更多的CPU占有时间，操作方便，故采用方案二。3时钟模块设计与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方案二采用DS1302为计时时钟芯片该芯片是串行电路，与单片机接口简单，但需另备电池和晶振，因焊接工艺和晶振质量等原因会导致精度降低。由于DS1302时钟芯片计数时间精度高，而且具有闰年补偿功能且价格经济实惠等优点，故采用方案二。4温度采集模块设计与论证方案一采用温度传感器（如热敏电阻或AD590），再经AD转换得到数字信号，精度较准，但价格昂贵，电路较复杂方案二采用数字式温度传感器DS18B20，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式，但准确度不高，误差最大达2度因为用DS18B20温度芯片，采用单总线访问，降低成本、降低制作难度且可节省单片机资源，故采用方案二。5显示模块模块设计与论证方案一采用静态显示方法，静态显示模块的硬件制作较复杂及功耗大，要用到多个移位寄存器，但不占用端口，只需两根串口线输出方案二采用动态显示方法，动态显示模块的硬件制作简单，段扫描和位扫描各占用一个端口，总需占用单片机14个端口，采用间断扫描法功耗小、硬件成本低及整个硬件系统体积相对减小方案三采用LCD的方法,具有硬件制作简单可直接与单片机接口,显示内容多,功耗小,成本低等优点,LCM1602可显示32个字符,采用LCD的缺点是亮度不够比较以上三种方案：方案一硬件复杂体积大、功耗大；方案二硬件简单、功耗小；方案三硬件简单，显示内容多,功耗小,成本低等。本系统设计要求达到功耗小、体积小、成本低，显示信息多等要求，权衡三种方案，选择方案三。系统的总体设计采用AT89S52作为主控单片机，时钟模块选用DS1302作为时钟芯片，温度模块选用DS18B20作为温度传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路DS1302实时时钟芯片功能丰富，能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息， DS1302 中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10 年之久；对于一天内的时间记录，有12 小时制和24 小时制两种模式DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。可编程的分辨率为9~12位 温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒 用户可定义的非易失性温度报警设置。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。采用一线通信接口系统的模块组成本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成系统的核心采用的是AT89S52单片机数据显示模块采用的是LCD液晶显示温度采集模块用的是DS18B20温度传感器，该传感器所采用的是单总线传输，内部带有A/D转换，用起来非常方便时间处理模块用的是DS1302时钟芯片，可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能调整设置模块共包括四个按键：模式选择键、功能选择键、调整加按键、调整减按键功能实现系统在正常工作时，LCD液晶上第一行显示时分秒和温度，第二行显示年月日和星期，如果想要对时间进行调整，可以通过调整设置模块来实现当按下P3.3键时，系统进入另一模式，此时液晶显示当前温度以及温度上限和下限，可以通过按键来设置温度上下限，当温度超过温度上限或低于温度下限，此时液晶会显示越限标志，如果想要退出该模式就在按一下P3.3即可程序流程图调试与仿真通过编写出程序，然后在仿真原理图中检查单片机和液晶屏等器件是否能够正常显示。通过Keil uVision5软件的使用来编译程序的，确保了程序的正确性及程序所设计的功能能够顺利的实现。通过软件的调试，接着在Proteus仿真软件里进行仿真。按原理图的设计在ISIS软件中连接好电路。接好后装入HEX文件后，单击仿真运行工具栏上的“运行”，在ISIS的编辑窗口中可以看到单片机应用系统的仿真运行效果。总结在整个设计过程中，硬件方面主要设计了AT89S52单片机的最小系统、DS1302接口电路、DS18B20接口电路、闹钟及LCD显示软件方面借助各个渠道的资料，主要设计了阳历数据读取程序、阳历转阴历程序、温度采集程序、闹铃程序以及LCD显示程序系统的调试主要是通过Proteus软件进行绘图调试的此万年历具有读显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势
