【導(dǎo)讀】利用單片機控制和高性能時鐘芯片設(shè)計一電子萬年歷。要求該系統(tǒng)具有如下特點和功能：。、月、日和時、分、秒；，可調(diào)整公歷年、月、日和時、分、秒；后備電池供電，可供數(shù)年）；要有較為詳細的時間安排；第2～4周：查找資料，選擇參考方案；第5～6周：確定方案；第7～8周：查找資料，進行單元電路的設(shè)計；第9～10周：整機電路整機與分析；第11～12周：整理報告，定稿；第13～14周：制作PPT，準備答辯；其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。

　　

【正文】 取農(nóng)歷月信息 農(nóng)歷月 =12，閏月 C=0（非閏月） 農(nóng)歷月 =1，閏月 C=0（非閏月） 取農(nóng)歷天數(shù) B 取農(nóng)歷天數(shù) B 農(nóng)月 =閏月？ C取反 農(nóng)歷月加 1 C=1？ 農(nóng)歷月減 1 C取反 農(nóng)月 =閏月？ C=1？ AB？ A=AB A=AB A=B？ 農(nóng)歷日 =BA+1 農(nóng)歷日 =A+1 農(nóng)歷年 、月、日數(shù)據(jù)標準化 子程序出口 Y N Y Y Y Y Y Y N N N N N N 第 27 頁 共 40 頁 外，閏年 2月為 29 天）。陰歷一 年有 12 個月或 13個月（含閏月），一個月為 30 天或 29天。根據(jù)陰歷和陽歷的關(guān)系可得出以下數(shù)據(jù)，公歷年對應(yīng)的農(nóng)歷數(shù)據(jù)，每年三字節(jié)。格式第一字節(jié) BIT74 位表示閏月月份，值為 0 為無閏月， BIT30 對應(yīng)農(nóng)歷第 14 月的大小。第二字節(jié) BIT70 對應(yīng)農(nóng)歷第 512 月大小。第三字節(jié) BIT7 表示農(nóng)歷第 13 個月大小。月份對應(yīng)的位為 1 表示本農(nóng)歷月大（ 30 天），為 0 表示?。?29 天），第三字節(jié)BIT65 表示春節(jié)的公歷月份， BIT40 表示春節(jié)的公歷日期。格式如下： 0x04， 0xAe， 0x53， //1901 0x0A， 0x57， 0x48， //1902 0x55， 0x26， 0xBd， //1903 0x0d， 0x26， 0x50， //1904 0x0d， 0x95， 0x44， //1905 0x46， 0xAA， 0xB9， //1906 ?? 0x0d， 0x15， 0x41， //2098 0x2d， 0x92， 0xB5， //2099 有了此數(shù)據(jù)之后，可以開始設(shè)計算法了。由于輸入的年、月、日數(shù)據(jù)都為二進制（ BCD碼），換算很不方便，所以把它轉(zhuǎn)換為十六進制（ HEX 碼）。方法如下： temp1=year/16。 //BCDhex 先把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十六進制 temp2=year%16。 //年與 16求余 year=temp1*10+temp2。 轉(zhuǎn)換為十六進制后可以根據(jù)公歷年定位數(shù)據(jù)表地址，可從數(shù)據(jù)表內(nèi)取得該年公歷春節(jié)的日期。通過計算可取得公歷日和春節(jié)距離元旦的天數(shù)，以計算 2021 年 10 月 16 號為例，對應(yīng)數(shù)據(jù)為（ 0， 0x4,0x10,0x16)其中第一位數(shù) 0 值 21 世紀，如果是 1 為 19 世紀。算法如下： //定位數(shù)據(jù)表位置 calendar_address = ( year + 99 ) * 3。 //21 世紀 calendar_address = ( year 1 ) * 3。 //19 世紀 //取春節(jié)所在的陽歷月份 temp1 = year_code[ calendar_address + 2 ] amp。 0x60。 //Bit6~~Bit5 //取春節(jié)所在的陽歷日期 temp2 = year_code[ calendar_address + 2 ] amp。 0x1f。 //Bit4~~Bit0 //計算春節(jié)離當年元旦的天數(shù)；春節(jié)只會在陽歷的 1月 或 2 月 temp3 = temp2 1。 //春節(jié)在 1月 第 28 頁 共 40 頁 temp3 = temp2 + 31 – 1 //春節(jié)在 2月 //計算陽歷月離當年元旦的天數(shù) day_number = day_code1[ month 1 ] + day 1。 //陽歷月小于 10 月 day_number = day_code2[ month 10 ] + day 1。 //陽歷月大于 10 月 取得春節(jié)和陽歷日離元旦的天數(shù)后，可求的陽歷 日離春節(jié)的天數(shù)，求的的天數(shù)記為A，然后判斷該年是否為閏年或者有閏月。如果陽歷的月大于 2 且該年的 2 月為閏月，天數(shù)加 1 。閏年指的就是陽歷有閏日或陰歷有閏月的一年。陽歷四年一閏，在二月加一天，這一天叫做閏日。農(nóng)歷三年一閏，五年兩閏，十九年七閏，每逢閏年所加的一個月叫做閏月。方法如下： if( ( month 2 ) amp。amp。 ( year % 4 == 0) ) day_number ++ 然后再判斷陽歷日在春節(jié)之前還是之后。如果陽歷日在春節(jié)之后或者春節(jié)當日，則農(nóng)歷年和公歷年在一年相等，從數(shù)據(jù)表內(nèi)取出農(nóng)歷天數(shù) 記為 B。如果 A 小于 B，農(nóng)歷日等于 A加 1。如果 A大于等于 B 且 A等于 A 減 B，再判斷農(nóng)歷月是否等于閏月，如果不是農(nóng)歷月加 1，如果是且當年沒閏月，農(nóng)歷月加 1。算法的主要語句如下： if( day_number = temp3 ) //陽歷在春節(jié)之后或春節(jié)當日 flag_month = get_moon_day( month_point, calendar_address )。 //檢查該陰歷月的大小 大月返回 1 小月返回 0 if( flag_month ) // flag_month 為陰歷月 temp1 = 30。 //大月 30天 temp1 = 29。 //小月 29天 //閏月所在的月分 temp2 = year_code[ calendar_address ] amp。 0xf0。//calendar_address 農(nóng)歷地址 temp2 = 4。 //提取高四位 假如是 0 表示沒有閏月 while( day_number = temp1 ) // day_number 陽歷日離春節(jié)的天數(shù) 如果陽歷日在春節(jié)之前，與上面算法大體相同，但要注意農(nóng)歷年等于公歷年減 1。當 A 小于 B時，農(nóng)歷日等于 B減 A加 1。如果 A大于 B，判斷是否為改年有閏月，沒有的話農(nóng)歷月減 1，最后判段農(nóng)歷月是否等于閏月，如果等于則閏月取反。該部分主要程序語句如下： 第 29 頁 共 40 頁 if( year == 0 ) { year = 99。 c_flag = 1。 } //農(nóng)歷年等于公歷年減 1，定位前一年 while( temp3 temp1 ) //temp3 陽歷日離春節(jié)的天數(shù) if( flag_year == 0 ) //如果不是閏年 month =1。 //農(nóng)歷月減 1 if( month == temp2 ) //農(nóng)歷月等于閏月 最后算出結(jié)果轉(zhuǎn)為二進制碼（ BCD 碼）送入顯示單元。 LCD 顯示系統(tǒng) 要使 LCD液晶顯示器顯示內(nèi)容，首先要對 LCD 進行初始化。程序如下： Lcd_Display_Off（） 。 //關(guān)閉顯示器 Lcd_Write_Command（ 0xb8） 。 //頁面地址 Lcd_Write_Command（ 0x40） 。 //起始地址 Lcd_Write_Command（ 0xc0） 。 //行開始 Lcd_Display_On（） 。 //開啟顯示器 Lcd_Clear（） 。 //清屏 圖 45 顯示流程 此程序中開啟顯示器的主要語句 port=0x3f；關(guān)閉顯示器的主要語句為 port=0x3e。通過數(shù)據(jù)讀寫操作控 制位 E 向 LCD 模塊發(fā)送脈沖，與單片機之間進行數(shù)據(jù)交換。 要使 LCD液晶顯示器顯示文字有兩種方法，文本顯示和圖形顯示，這里重點介紹以圖形方式顯示漢字的方法。 256 256 點陣的液晶顯示模塊能顯示 16 16個漢字。對于每個漢字的顯示，首先應(yīng)該計算該漢字在字庫中的地址，然后讀出該漢字的字型碼。當顯示至一行的末尾時要換行顯示。顯示漢字時，一個 16 16 的漢字字型碼占 32 個字節(jié)，每顯示一行要 2個字節(jié)；第二行顯示時，顯示地址要在前一行首字節(jié)地址上加 30，共需要 16次循環(huán)才能完整地顯示一個漢字。 例如年字的字型碼為： /* 文字 : 年 */ /* 宋體 12。 此字體下對應(yīng)的點陣為：寬 x 高 =16x16 */ 子程序入口 初始化 LCD 寫指令數(shù)據(jù)或讀顯示數(shù)據(jù) 子程序出口 第 30 頁 共 40 頁 0x40,0x20,0x10,0x0C,0xE3,0x22,0x22,0x22,0xFE,0x22,0x22,0x22,0x22,0x02,0x00,0x00, 0x04,0x04,0x04,0x04,0x07,0x04,0x04,0x04,0xFF,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00, 讀出漢字后就能顯示相應(yīng)信息。例如顯示小時： //顯示 小時 i= * clock_time 4。 Lcd_Character_16X8( 1, 2, 16 , letter_logo[i])。 //顯示 小時的高位 i= * clock_time amp。 0x0f。 Lcd_Character_16X8( 1, 2, 24 , letter_logo[i])。 //顯示 小時的低位 Lcd_Character_16X16( 1, 2, 32 , time_logo[0])。 //顯示 小時 其中時間數(shù)組全為 BCD碼。 按鍵系統(tǒng) 此程序共有 4個按鍵，每次按完鍵后應(yīng)該使鍵松開，為此設(shè)定一個按鍵松開程序如下所示： void Key_Idle() { while( ( P0 amp。 0x0f ) != 0x0f )。 } 要使按鍵實現(xiàn)相應(yīng)的功能，應(yīng)該設(shè)置一個按鍵掃描程序如下： 圖 46 控制流程圖 switch ( P0 amp。 0x0f ) //將按鍵碼轉(zhuǎn)換成鍵值 { case 0x0e: return up_array。 //UP 鍵 case 0x0d: return down_array。 //down 鍵 case 0x0b: return clear_array。 //clear 鍵 case 0x07: return function_array。 //function 鍵 掃描按鍵 Function 鍵有效，進入時 鐘調(diào)整程序 是否調(diào)整時間 Y 使用 UP或 DOWN進行調(diào)整 返回主程序 N 第 31 頁 共 40 頁 default : return null。 //返回 } 確定按鍵后就能使其實現(xiàn)功能。 系統(tǒng)主流程圖 系統(tǒng)的軟件主流程圖如圖 47 所示 圖 47 系統(tǒng)主流程圖 詳細系統(tǒng)主程序見附錄 2。 開始初始化 從 DS1302 讀出信息 LCD 液晶顯示相關(guān)信息 判斷是否有鍵按下 調(diào)整時間 沒有鍵按下 N Y 第 32 頁 共 40 頁 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 本設(shè)計的核心采用是 AT89C52 單片機，外部連接電子電路，構(gòu)成了一個電子萬年歷系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用 PROTEUS 軟件進行仿真。 調(diào)試過程 調(diào)試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試主要是檢測硬件電路是否有短路、斷路、虛焊等。 DS1302 的硬件電路很簡單，只通過 3根線于單片機相連，很容易檢測，主要是檢查其引腳，如晶振和電源等 是否接好。另外可以通過軟件來調(diào)試硬件，如為了測試顯示電路連接是否正確，可以編寫一個簡單的顯示程序來測量它。接下來可進行軟件調(diào)試，可以編寫只含 DS1302 的計時和讀寫程序、顯示程序，測試 DS1302 是否正常工作。最后調(diào)試時間，調(diào)整程序。 圖 51 系統(tǒng)仿真圖 按一下 function 鍵可進入調(diào)整界面，再按一下可切換調(diào)整內(nèi)容，如下圖所示： 第 33 頁 共 40 頁 圖 52 系統(tǒng)調(diào)試切換圖 UP鍵和 DOWN 鍵分別起加 1和減 1 的作用， CLEAR 鍵起返回的作用。 仿真結(jié)果 此程序能穩(wěn)定的運行，成功顯示出公歷和農(nóng)歷時間，還可顯 示小時溫度及星期。經(jīng)測試此程序比標準時間略慢，有一定誤差。 第 34 頁 共 40 頁 總 結(jié) 隨著科技的發(fā)展、時代的進步、人們的生活水平越來越高，現(xiàn)在已經(jīng)是信息技術(shù)化的時代。而電子時鐘在現(xiàn)在的應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)成為人們生活必不可少的一部分。本設(shè)計正是大家熟悉的電子萬年歷。 本設(shè)計功能齊全適用于大眾，以 AT89C52 單片機為控制核心，與外圍的一些元件通過線