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基于51单片机的万年历的设计
学生姓名 学 号 所在专业 所在班级 小组成员 指导教师 完成日期
电子信息工程 电子1111
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基于51单片机的万年历的设计
1 需求分析
1.1 “需“的分析
万年历是一个可以显示当前时间、日历、温度信息以及设置闹钟报警的应用系统,其具有以下功能:
(1)可以显示当前的时间信息; (2)可以显示当前的温度; (3)可以手动修改时间;
(4)可以设置闹钟,并且达到设置的时间点发出音响信号。
1.2 “求“的分析
设计万年历,需要考虑以下几方面的内容:
(1)如何获取当前的时间信息,这些时间信息包括时、分、秒、年、月、日、和星期;
(2)如何获得当前的温度信息,精确到1°C即可; (3)提供必要的用户输入设置通道;
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(4)提供相应的显示和报警部件; (5)需要写出合适的软件应用代码。
2 方案设计与论证
2.1 时间获取方法的方案设计与论证
方案一:
使用单片机的内部定时器进行定时,使用软件算法来计算当前的时间信息。此种方案虽然可以不使用时钟芯片,节约成本,但是时间的精准度一般,软件代码复杂。
方案二:
采用外部扩展实时时钟芯片DS12C887的方式来获取相应的时间信息。
DS12C887是一种高性能的芯片,能自动产生年、月、日、时、分、秒等信息,并有闰年修正功能。采用双电源供电方式,可设置备用电源充电方式,提供了对后备电源进行涓细电流的充电的能力,在能满足精度要求的同时价格也比较便宜,性价比较高。
所以采用方案二。
2.2 显示模块的方案设计与论证
方案一:采用LED数码管动态扫描。LED数码管价格适中,但只能显示数字和简单的字符,且其的接口线少。
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,并不太适合于对数字跟字母进行显示,其主要用于汉字的显示。
方案三:
采用LED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,
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清晰可见,虽然价格稍微贵了点,但其接口线多。
所以采用方案三。
2.3 温度采集的方案设计与论证
方案一:
使用PT铂电阻采集。PT铂电阻根据温度变化的只是其电阻值,在实际使用过程,需要额外的辅助器件将其转化为电压信号,并且通过调整后送到模/数字转换器件才能让51单片机进行处理。
方案二:使用数字温度传感器采集。温度传感器虽然、精度采样速度等性能比不上PT铂电阻,但是其没有额外的附加器件,且能满足系统对采集精度的要求。
所以采用数字温度传感器。
3 硬件设计
3.1 万年历的硬件模块
声音报警模块 显示模块 51 单 片 机
温度传感器模块 用户输入模块 图3-1 万年历的硬件模块
时钟日历模块 . 专业 专注 .
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3.2 万年历的电路
图3-2 万年历的电路
3.3硬件基础
DS1302的硬件基础:
(1) 时钟芯片DS1302的工作原理:
DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化,先把SCLK端置 “0”,接着把RST
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