电子万年历的设计与实现-精简版

理学院School of Sciences课程论文课程名称课程编码开课学期论文题目学号姓 名班级指导教师1、 设计思路1.时钟电路电子万年历既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据电子时钟中核心部件秒信号的产生原理，通常使用以下形式：采用NE555时基电路的实现形式。其核心部分555的秒脉冲发生器如图1所示： 图1 基于555的秒脉冲发生器采用NE555时基电路或其他振荡电路产生秒脉冲信号，作为秒加法电路的时钟信号或微处理器的外部中断输入信号，可构成电子钟。由555构成的秒脉冲发生器电路见图。输出的脉冲信号V的频率F1.443（RA2RB）C，可通过调节这3个参数，使输出V的频率为精确的1z。2.显示电路 就时钟而言，通常可采用液晶显示或数码管显示。由于一般的段式液晶屏，需要专门的驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块（字符或点阵），一般多采用并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多。另外，89C2051本身无专门的液晶驱动接口，因此，本设计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。初始化时，由软件编写的指令就集中在显示功能的设置上。LGM12641BS1R的指令可带一个、两个参数，或无参数。若指令中含有参数，则每条指令执行时均须先送入参数，再送入指令代码。由于状态位作用不一样，因此执行不同指令必须检测不同状态位。液晶显示模块LGM12641BS1R如图2所示：图2 显示电路LGM12641BS1R3.控制电路由于我设计的是电子万年历，需要实现多种功能的显示，并要能够切换显示和调节年月日，因此，在设计过程中按键的设计就显得尤为重要。在设计过程中我一共采用了4个按键，尽量在小的空间里实现最多的功能。其中MODE键是年月日与时间显示切换键，按下一次就能够更换一次显示位。在调整显示环境下UP和DONW键是显示调整位的的加1减1键，FUNCTION键实现清零，并提高万年历显示的精确性。按键电路如图3所示：图3 按键电路2、 硬件的设计我选用的是单片机(8052)来实现电子万年历的功能。共具备两个功能:（1）显示年月日及分秒信息（2）具有可调整日期和时间功能。1.8052引脚说明8052 是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照-单片机引脚图图6： 图6 8052引脚P0.0P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的3932号端子）。P1.0P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的18号端子）。 P2.0P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的2128号端子）。P3.0P3.7 P2口8位双向口线（在引脚的1017号端子）。2.硬件电路的总体框图设计该设计的硬件电路的总体框图如图4所示： 按键与按钮 电路复位等辅助电路液晶显示电路总体开关电源系统图4 总体框图3.硬件电路原理图设计该万年历是以单片机8052为核心来完成的。在硬件电路中采用P0口作为6位液晶显示电路的驱动接口，这是由于P0口输出驱动电路工作处于开漏状态,它的驱动能力强,故只需外接上拉电阻便可以把LED数码管点亮。因为共阴的LED数码管它的驱动电流是分开的,在单片机进行动态扫描的时候不会影响彼此的电流,故该电路中的8位LED数码管均用共阳阴极的数码管。8位LED数码管的位选线分别由相应的P2. 0P2. 5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口。P3口与八个校时按键相连，以成功实现万年历校时的功能。电路原理图如图5所示：图5 硬件电路三、程序流程图1.主程序流程图设计初始化定时器初始化化定时器初始化化串口初始化显示待机指示符设定月设置年显示刷新启动走时变量初始化刷新显示判时分变化否否？秒指示判秒到否？年代显示时间显示星期显示YYYY该设计主程序流程图如图7所示：图7 主程序流程图2.显示模块流程图基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码、显示段码数据的串行发送，程序流程如图所示。其中时个位的段码必须加上小数点，即带小数点显示时个位，目的是以小数点符代替时间分割符“-”。软件秒脉冲发生器其实质是利用了定时器0的定时溢出中断，将它设定为100ms溢出中断，则10次中断的时间正好为1s。将时间参数设计为100ms的原因有两个：(1)根据系统时钟主频为6M的特点，16位定时器最大定时时间为655362M（M为机器周期，这里是2），即131ms，取整数100便于计次数；(2)如取的太短，如10ms，则定时器频繁中断，干扰系统正常运行效果。有了秒脉冲发生器，10次中断为1s，秒指示灯闪亮1次，秒变量单元加1，60后分变量单元加1，如果为60分则时变量单元加1。任何一个变量的变化，则显示刷新一次（更新）。上述思想的实现均集成在定时器0的中断子程序中。该设计显示模块流程图如图8所示：将进制时分数据转化为显示代码关显示以免显示抖动通过串口将时十位段码送入对应的将时个位段码送入对应的将分十位和个位段码送入各自对应打开显示图8 基本显示模块的程序流程图参考文献【1】张俊谟.单片机中级教程.北京航空航天大学出版 2006.03 【2】万光毅.单片机实验与实践教程.北京航空航天大学出版社 2005.01【3】余发山.单片机原理及及应用技术.中国矿业大学出版社 2003.12【4】黄遵熹.单片机原理接口与应用.西北工业大学出版社 1997.05【5】何立民.单片机应用技术选编.北京航空航天大学出版社 2000.08【6】杨凌霄.微型计算机原理及应用.中国矿业大学出版社 2004.08【7】李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版 2006.02【8】周航慈.单片机程序设计基础.北京航空航天大学出版社 1991.11课程论文评分表评阅点评分标准分值得分选题（0-10）与课程的关联度密切，选题适中9-10与课程相关，选题内容过大或偏小5-8与课程基本无关0-4摘要（0-20）基本写出论文大意且语言简练、文字组织合理 16-20基本写出论文大意且语言简练 11-15基本写出论文大意6-10套话、虚话较多或字数不够或文不对题0-5正文（0-20）论证严谨、思路清晰、逻辑性强、有较强说服力，引文准确 16-20论证较严谨、思路较清晰、符合逻辑、有一定说服力，引文准确 11-15思路较清晰、引文较恰当 6-10有一定的说服力但论文紊乱、自相矛盾、大段抄袭他人章 0-5结构（0-20）结构严谨、逻辑严密、层次清晰16-20结构合理、符合逻辑、层次分明11-15结构基本合理、层次比较清楚、文理通顺 6-10有不合理部分，逻辑性不强 0-5深广度（0-20）见解独特，对问题分析透彻，且非常全面16-20有自主的见解，对问题的分析比较深入全面 11-15能提出自己的见解，分析的深度、广度一般6-10对问题的