基于51单片机的多功能万年历的设计-开题报告-文献综述-参考文献

现实意义

随着人们的生活水平提高，生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，为了方便人们能随时知道时间，万年历的需求也日益增长。至二十一世纪的今天，万年历经过三次革命：第一次是摆或摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用——电子万年历。

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。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。

本课题介绍的就是一款可满足使用者特殊要求，输出方式灵活、计时准确、性能稳定、维护方便的电子万年历。采用单片机作为主控器，具有硬件接口简单方便，软件编程灵活等优点。

本课题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，使其能够准确显示年、月、日、时、分、秒的同时，还能具有很多其他功能。如设置闹钟、语音整点报时、温度显示等，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。

主要内容

设计中解决的主要问题

从课题的背景和目的出发，主要提出了软件、硬件方面的一些问题，从设计角度上看，要对硬件的特性有一定的了解，而且对于各个引脚的排列方式、接线方式熟悉，且能说出各个芯片的主要功能，主要芯片的工作原理，对于软件编程能从以下几方面进行考虑：中断方式、1602显示（温度、万年历、时间、星期），在其不显示温度的情况下，能进行报警。

2、电子万年历的硬件设计

①最小系统模块：复位电路、晶振电路

②液晶显示模块：采用LM016L液晶屏，研究LM016L引脚接线、电路

③按键处理模块：采用独立式键盘，设置3个按键，设置、增一、减一键

④时钟电路模块：采用时钟芯片DS1302，研究DS1302引脚接线、电路

⑤温度测试模块：采用温度传感器DS18B20，研究DS18B20引脚接线、电路

3、电子万年历的软件设计和调试

①延时程序，研究参考文献C语言

②键盘输入程序，研究参考文献单片机与C51编程

③温度显示程序，研究DS18B20芯片，弄懂时序图，进行简易编程

④时钟显示程序，研究DS1302芯片，在keil软件中编写时间程序

⑤液晶显示程序，研究LM016L芯片，引脚接线、电路

4、电子万年历的硬件仿真

①采用单片机软件proteus绘制电路图，在大体上能实现所需要的功能

Ⅰ.实现年、月、日、时、分、秒的显示

Ⅱ.在设置时间段后，能实现警铃的功能

Ⅲ.通过DS18B20能对采集进来的温度进行显示，保证精度在±0.5%的范围内

②采用uversion keil 软件编写软件程序

③进行仿真，截图、记录数据表征设计结果

方案计划

1、单片机的选择

①采用AT89C51单片机：软件编程灵活、体积小、功耗低、技术成熟和成本低廉

②采用FTC10F04单片机：运算速度快，性能好，但价格偏高,不采用

2、时钟芯片的选择

①采用单片机定时计数器：减少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较大

②采用DS1302时钟芯片：可自动进行计数，精度高,耗电少

3、显示模块的选择 

①使用液晶显示屏显示：低耗电量，可视面积大，分辨率高， 技术成熟

②使用八段数码管：低能耗、资源占用较少，但驱动电路也更加复杂

③采用点阵式数码管显示:实现文字非常好，但是显示数字非常浪费，价格高

4、键盘模块的选择

①使用独立式键盘：独立式按键电路配置灵活，软件结构简单

②使用行列式键盘：简单且不增加成本，比较适合按键数量较多的场合。

5、总体方案选择

按照设计功能的要求，初步确定设计主要由单片机AT89C51、实时时钟芯片DS1302，LM016L液晶显示屏，独立式键盘以及外围电路组成。

①使用proteus绘制原理图

②使用uvision keil编写C51程序

③使用protel 2004导出元件清单，以及封装图

④使用AutoCAD绘制设计需要的图表

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究目的与意义

1.3 课题解决的主要问题

1.3.1 电子万年历的硬件设计

1.3.2 电子万年历的软件设计和调试

1.3.3 电子万年历的硬件仿真

1.4 结论

2 设计方案思路

2.1 方案选择

2.1.1 单片机的选择

2.1.2 时钟芯片的选择

2.1.3 显示模块的选择

2.1.4 键盘模块的选择

2.1.5 总体方案论证与选择

2.2 结论

3 万年历的硬件设计原理

3.1 硬件系统设计框架

3.2 单片机主控制器

3.3 时钟电路模块

3.3.1 时钟芯片DS1302的工作原理

3.3.2 DS1302的控制字节

3.3.3 数据输入输出（I/O）

3.3.4 DS1302的寄存器

3.3.5 液晶显示模块

3.3.6 温度采集模块

3.4 结论

4 万年历的软件设计原理

4.1 8051开发工具

4.2 UVISION3 集成开发环境

4.3 PROTEUS 简介

4.3.1 进入Proteus ISIS

4.3.2 工作界面

4.4 系统PROTEUS仿真

4.4.1 硬件仿真调试结果画面

4.5 系统编程（部分程序）

4.6 结论

三、参考文献

[1] 郑琪.基于51单片机的万年历及温度显示系统:硅谷.2010

[2] 宋彩利.单片机原理与C51编程.西安:西安交通大学出版社.2008

[3] 米旭.Protel 2004 电路设计与仿真.北京:机械工业出版社.2006

[4] 林小茶.C语言程序设计.北京:中国铁道出版社.2004

[5] 姚德法.串行时钟芯片DS1302的原理与使用:信息技术与信息化.2006

[6] 姜颖.DS18B20在测温系统中的应用:天津职业院校联合报.2010

[7] 杨志忠.数字电子技术.北京:高等教育出版社.2000

[8] 胡宴如.模拟电子技术.北京:高等教育出版社.2000

[9] 刘哲.中文版 AutoCAD 2006 实例教程.大连:大连理工大学出版社.2006

[10] 胡恩.电子时钟设计:科园.2012