- 相關(guān)推薦
電子臺(tái)歷制作方案設(shè)計(jì)
隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和信息化時(shí)代的來(lái)臨，各種各樣的小型智能家電產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中。日歷是人們不可或缺的日常用品。但一般日歷都為紙制用品，使用不便，壽命不長(zhǎng)。電子萬(wàn)年歷采用智能電子控制和顯示技術(shù)，改善了紙制日歷的缺陷。以下是小編整理的電子臺(tái)歷制作方案設(shè)計(jì)，歡迎閱讀！
本設(shè)計(jì)以AT89S52單片機(jī)為核心，構(gòu)成單片機(jī)控制電路，AT89C52是一種帶8K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（PEROM）的低電壓、高性能CMOS 8位為控制器。該器件采用ATMEL 非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80C51和 80C52指令集和輸出管腳相兼容。結(jié)合DS1302時(shí)鐘芯片和24C02 FLASH存儲(chǔ)器，完成時(shí)間的自動(dòng)調(diào)整和掉電保護(hù)，全部信息用液晶顯示。時(shí)間、日期調(diào)整由三個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，并可對(duì)鬧鈴開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置。日歷能顯示陽(yáng)歷和陰歷年、月、日以及星期、時(shí)、分、秒。在顯示陰歷月份時(shí)，能標(biāo)明是否閏月。
關(guān)鍵詞：電子萬(wàn)年歷；單片機(jī)；時(shí)鐘芯片；FLASH存儲(chǔ)器；液晶顯示
1 引言
隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)的使用已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到有哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有使用單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。
本文設(shè)計(jì)的電子萬(wàn)年歷屬于小型智能家用電子產(chǎn)品。利用單片機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片進(jìn)行記時(shí)，外加掉電存儲(chǔ)電路和顯示電路，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)整和顯示。電子萬(wàn)年歷既可廣泛應(yīng)用于家庭,也可應(yīng)用于銀行、郵電、賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校、企業(yè)、商店等相關(guān)行業(yè)的大廳，以及單位會(huì)議室、門衛(wèi)等場(chǎng)所。因而，此設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。
1.2方案選擇
由于現(xiàn)在市面上的電子萬(wàn)年歷的種類比較多，因此到底選擇什么樣的方案在設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的。正確地選擇方案就可以使產(chǎn)品更加人性化，并且可以減小開(kāi)發(fā)的難度，縮短開(kāi)發(fā)的周期，降低產(chǎn)品的成本等等，因此就會(huì)被人們普遍接受，并且能夠更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)其自身的價(jià)值。下面我們就擬訂了兩種方案，希望能夠選擇一種性價(jià)比高的方案。
1.2.1 方案1——基于AT89S52單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)
不使用時(shí)鐘芯片，而直接用AT89S52單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)。AT89S52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦寫1000余次。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。
若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，利用它的一個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器每50ms產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，中斷20次后產(chǎn)生一個(gè)秒信號(hào)，然后根據(jù)時(shí)間進(jìn)制關(guān)系依次向分、時(shí)、日、星期、月、年進(jìn)位。這樣就實(shí)現(xiàn)了直接用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)。
用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)，無(wú)須外接其他芯片，充分利用了單片機(jī)的資源。但是精度不夠高，誤差較大，掉電后丟失所有數(shù)據(jù)，軟件編程較復(fù)雜。
2.2 方案2——基于AT89S52單片機(jī)和DS1302的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)
在以單片機(jī)為核心構(gòu)成的裝置中，經(jīng)常需要一個(gè)實(shí)時(shí)的時(shí)鐘和日歷，以便對(duì)一些實(shí)時(shí)發(fā)生事件記錄時(shí)給予時(shí)標(biāo)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片便可起到這一作用。過(guò)去多用并行接口的時(shí)鐘芯片，如 MC146818,DS12887 等。它們已能完全滿足單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜、占用地址, 數(shù)據(jù)總線接線多、芯片體積大占用空間多、近年來(lái)串行接口的各種芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用愈來(lái)愈多，串行接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片也出現(xiàn)了不少，DS1302 是一個(gè)綜合性能較好且價(jià)格便宜的串行接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。采用它作為記錄測(cè)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)記錄，其軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，時(shí)間記錄準(zhǔn)確，既避免了連續(xù)記錄的大工作量，又避免了定時(shí)記錄的盲目性，給連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量、控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行及檢查都來(lái)了很大的方便，可廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的測(cè)控系統(tǒng)中。在測(cè)量控制系統(tǒng)中，特別是長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人職守的測(cè)控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要記錄某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)的時(shí)間。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒(méi)有具體的時(shí)間記錄，因此只能記錄數(shù)據(jù)而無(wú)法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測(cè)控系統(tǒng)可能不允許。而在系統(tǒng)中采用DS1302則能很好地解決這個(gè)問(wèn)題
利用單片機(jī)進(jìn)行控制，采用 DS1302 作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，其三線接口 SCLK、I/O、
RST與單片機(jī)進(jìn)行同步通信，外加掉電存儲(chǔ)電路、顯示電路、鍵盤電路和鬧鈴電路，即構(gòu)成一個(gè)基本的電子萬(wàn)年歷系統(tǒng)，若還要添加其他功能，在這基礎(chǔ)上外擴(kuò)電路即可。
由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)因素：功耗低、精確度高、軟件編程較簡(jiǎn)單，制作過(guò)程簡(jiǎn)便，芯片的體積小、便于攜帶，芯片成本低等，而 DS1302 芯片有上面所述的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用方案2——基于 DS1302 的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)。
2 系統(tǒng)概述
本設(shè)計(jì)以AT89S52單片機(jī)為核心，構(gòu)成單片機(jī)控制電路，結(jié)合DS1302時(shí)鐘芯片和24C02 FLASH存儲(chǔ)器，顯示陽(yáng)歷的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒和陰歷的年、月、日，在顯示陰歷時(shí)間時(shí)，能標(biāo)明是否閏月，同時(shí)完成對(duì)它們的自動(dòng)調(diào)整和掉電保護(hù)，全部信息用液晶顯示出來(lái)。輸入接口由三個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，用這三個(gè)按鍵可以對(duì)日期和時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，并可以對(duì)鬧鈴的開(kāi)關(guān)和鬧鈴的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。鬧鈴功能通過(guò)蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件控制程序?qū)崿F(xiàn)所有的功能。整機(jī)電路使用+5V穩(wěn)壓電源，可穩(wěn)定工作。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示，其軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，時(shí)間記錄準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)顯示的系統(tǒng)中。
3系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊，AT24C02存儲(chǔ)電路圖3-1電子萬(wàn)年歷電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖，AT89S52是一個(gè)低功耗,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含8kBytesISP，3系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊。
3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)
按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共6個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖3-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52單片機(jī)，時(shí)鐘芯片使用美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302，存儲(chǔ)模塊采用美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗CMOS串行EEPROM存儲(chǔ)芯片AT24C02。DS1302作為主要計(jì)時(shí)芯片，可以做到計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。更重要的是，DS1302可以在很小電流的后備 （2.5～5.5V電源，在2.5V時(shí)耗電小于300nA）下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流來(lái)對(duì)后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。
3.1 系統(tǒng)核心部分——單片機(jī) AT89S52
AT89S52是一個(gè)低功耗,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。
3.1.1 AT89S52具有下列主要性能
·8KB可改編程序Flash存儲(chǔ)器（可經(jīng)受1000次的寫入/擦除周期） ·全靜態(tài)工作：0Hz～24MHz ·三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密 ·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM
·32條可編程I/O線 ·2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ·6個(gè)中斷源 ·可編程串行通道 ·片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器
3.1.2 AT89S52的引腳及功能
AT89S52單片機(jī)的管腳說(shuō)明如圖3-2所示。
圖3-2 AT89S52的管腳
(1) 主要電源引腳 ①VCC 電源端 ②GND 接地端
(2) 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2
�、賆TAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)發(fā)生器的輸入端。
②XTAL2 接外部晶體的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。
(3) EA控制或與其它電源復(fù)用引腳RST、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP
�、賀ST復(fù)位輸入端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。
�、贏LE/PROG當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）[6]。
�、跴SEN 程序存儲(chǔ)允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52/LV52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效（既輸出2個(gè)脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。
④EA/VPP 外部訪問(wèn)允許端。要使CPU只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H～FFFFH），則EA端必須保持低電平（接到GND端）。當(dāng)EA端保持高電平（接VSS端）時(shí)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。
(4) 輸入/輸出引腳 P0.0～ P0.7、P1.0～P1.7、P2.0～ P2.7 和P3.0～P3.7 ①P0端口（P0.0～ P0.7） P0是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型雙向I/O端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL輸入，對(duì)端口寫1時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。
②P1端口（P1.0～ P1.7） P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。作輸入口時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。
�、跴2端口 （P2.0～P2.7） P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P2作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。
�、躊3端口（P3.0～P3.7） P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流，這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能，這些特殊功能見(jiàn)表3-1。
【電子臺(tái)歷制作方案設(shè)計(jì)】相關(guān)文章：
制作電子請(qǐng)柬的步驟07-01
電子板報(bào)制作教案06-24
臺(tái)歷掛歷的設(shè)計(jì)教學(xué)反思04-20
電子多媒體的簡(jiǎn)歷制作07-05
制作電子履歷表04-09
臺(tái)歷、掛歷設(shè)計(jì)教案3篇06-11