萬年歷電子系統(tǒng)設(shè)計方案(已修改)
2025-05-25 23:47 本頁面
【正文】 萬年歷電子系統(tǒng)設(shè)計方案一、設(shè)計要求與方案論證 項目設(shè)計內(nèi)容、功能、指標(biāo)：（１）基本要求① 具有年、月、日、時、分、秒等功能；② 具有自動判別閏年閏月的功能③ 有一路鬧鐘 ( 2 ) 創(chuàng)新要求① 具有鬧鐘功能，時間到后蜂鳴器響，led燈亮。② 設(shè)置的時間日期掉電不丟失③ 具有溫度計功能；：方案一: 采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS51系列單片機完全兼容,但是運用于電路設(shè)計中時由于不具備ISP在線編程技術(shù), 當(dāng)在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，對芯片的多次拔插會對芯片造成一定的損壞。方案二: 采用STC89C52,片內(nèi)ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作；同時也與MCS51系列單片機完全該芯片內(nèi)部存儲器為8KB ROM 存儲空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞。所以選擇采用AT89S52作為主控制系統(tǒng). 顯示模塊選擇方案和論證：方案一： 采用Lcd液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見。方案二： 采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費,且價格也相對較高,所以也不用此種作為顯示.方案三：采用LED數(shù)碼管動態(tài)掃描,LED數(shù)碼管價格適中,對于顯示數(shù)字最合適,而且采用動態(tài)掃描法與單片機連接時,占用的單片機口線少。由于顯示的內(nèi)容較多，采用led數(shù)碼管不方便，所以采用了LCD液晶作為顯示。：方案一： 直接采用單片機定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒計數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實現(xiàn)的時間誤差較大。方案二： 采用DS1302時鐘芯片實現(xiàn)時鐘，DS1302芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、日、周、月、年以及閏年補償?shù)哪赀M行計數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，～，但成本高。 最終確定采用方案一，直接用單片機定時器提供秒信號。:方案一：使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個電阻變化的分壓值，并進行A/D轉(zhuǎn)換。此設(shè)計方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會產(chǎn)生較大的測量誤差。方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機連接，可以去除A/D模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點。最終采用DS18B20。 掉電不丟失 采用EEROM 24C02存儲設(shè)定的時間日期，實現(xiàn)掉電不丟失。 電路設(shè)計最終方案決定綜上各方案所述,對此次作品的方案選定: 采用STC89C52作為主控制系統(tǒng)；單片機計數(shù)器提供時鐘；數(shù)字式溫度傳感器18B20；LCD液晶屏作為顯示；用獨立按鍵控制時間的調(diào)整、鬧鐘的設(shè)定。 電路設(shè)計框圖1602 E2ROMLCD液晶顯示模塊STC89C52主控制模 塊鍵盤模塊 單片機內(nèi)部計數(shù)器定時溫度采集模塊 系統(tǒng)硬件概述本電路是由STC89C52單片機為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作；時鐘電路由單片機內(nèi)部計數(shù)器構(gòu)成，每計1秒，產(chǎn)生一個終斷，提供秒信號；采用E2ROM 1602存儲，掉電不丟失；溫度的采集由DS18B20構(gòu)成；顯示部份由液晶顯示屏1602構(gòu)成。 主要單元電路的設(shè)計 stc89c52單片機為40引腳雙列直插芯片,有四個I/O口P0,P1,P2,P3, MCS51單片機共有4個8位的I/O口（P0、PPP3），每一條I/O線都能獨立地作輸出或輸入。單片機的最小系統(tǒng)如下圖所示,18引腳和19引腳接時鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,接上電容,電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端. 如圖1 所示 圖1 主控制系統(tǒng) 如圖3所示。采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測量精度高，電路連接簡單特點，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)傳輸，,Vcc接電源,1管腳接地。 圖3 DS18B20溫度采集用計數(shù)器的工作方式一，采用16位加一計數(shù)器， THx8位和TLx8位組成16位加1計數(shù)器，計數(shù)外部脈沖個數(shù)：1～65536(216)，計數(shù)的最大值為65536，定時時間(若T=1ms)：1ms～(65536T=)。計數(shù)器工作原理框圖如下 顯示模塊的設(shè)計 顯示模塊通過一塊16腳的LCD1602組成。其中2腳接地，11分別接一個I/O口用于控制液晶的顯示，1328接P0的8個I/O口用于數(shù)據(jù)傳輸，2
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