1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电子万年历设计与制作,学生姓名:,学生学号:,指导教师,:,专业:物理学,(太阳能、风能开发和利用方向),内容提要,1,、电子万年历发展状况,2,、设计意义、要求,3,、硬件设计,4,、软件设计,5,、调试结果,6,、总结致谢,第一次是摆和摆轮游丝的发明,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,电子万年历发展状况,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,第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产
2、品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的数字显示,设计意义,设计意义,相比传统的产品:除了显示时间,功能较单一。,新型产品的特点:电子万年历的体积小、功能全、性价比高、显示直观和扩展功能。,发展趋势:以实用型、方便型、美观型和精巧型为主。,设计要求,(1)基本要求,产品具有显示基本时间数据的功能,如年月日、星期和时间;,产品能对年、月、日、时、分、秒、星期这些数据进行修改;,调整时具有闪烁功能。,(2)创新要求,具有响铃功能;,能显示农历;,主界面实时显示当前环境温度。,系统硬件框架图,系统主要由主控模块、时钟模块、显示模块、按键模块组成。除此之
3、外还加了温度模块和蜂鸣器模块来扩展其功能性,硬件设计,-,最小系统介绍,最小系统主要,负责系统的控制及数据传输,。,(1)P1,、,P2,、,P3,、,P4,为芯片的四个均具有双向输出输入I/O口。,(2),第十八引脚和第十九引脚接外部晶振和起振电容,作用是起振和为单片机为提供时间基准。,(3),第9引脚接一些开关和电容电阻做复位电路,其作用把系统回复恢复到初始状态。,(4),第20和40脚分别是地端和电源端。,硬件设计,-,时钟电路,(,1,)实时时钟秒、分、时、日、星期、月、年的能力,还有闰年调整的能力,(,2,)串行,I/O,口方式使得管脚数量最少,(,3,)宽范围工作电压,2.0-5.
4、5V,(,4,)读/写时钟或RAM 数据时,有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式,硬件设计,-,键盘电路,设置键盘电路的主要目的,是为了能设置时间和日期,第1个按键表示进入设置,;,第2个按键按下代表着对当前设置项进行加1;,第3个按键按下代表着对当前设置项进行减1;,第4个按钮按下则进入农历的显示,再按将进入闹铃的时间设置,硬件设计,-,显示电路,工业字符型液晶,能够同时显示32个字符。(即16列2行),它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶。,具有体积小、重量轻、,功耗低的特点。,第4脚,:,RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。,第5脚:
5、R/W为读写信号线,.,第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。,DB,:,为8位双向数据线,软件设计总框图,调整时间,设置闹铃,查看农历,查看闹铃,切换选项,单片机上电后先进行初始化,清空一些参数初值,显示当前时间,温度等参数。在每运行一次主程序时,单片机都会检测按键是否被按下,按下则进入按键扫描子程序进行相关参数的设定。,时钟程序的设计,首先先对,DS1302,芯片进行初始化,写入年月日的初始数值,开始计时。从,DS1302,的寄存器内读取出当前的时间和日期的值,因为数据在寄存器中都是以,bcd,码的形式存放,所以将其高低位分离送至缓冲单元,键盘程序的设计,在
6、每次运行主程序之时,都会先检测一遍按键是否被按下,如被按下则转入相应子程序。,先对按键进行延时消抖,确保按键信号的稳定。接着对键值进行处理,处理完毕后继续运行主程序。,显示程序的设计,先对显示器进行初始化,设置其工作方式。,对每个数据所在的位置进行设置定位,实时刷新数据。,逻辑设计错误、工艺方面可能会存在错线、开路和短路,元器件失效,布线的合理性,电源纹波系数过大,与原理图进行核对,确保走线和元件正确,电源事先应经过稳定测试,保证电源供电稳定,常见硬件故障,调试方法,程序死循环,算法准确性,有触发信号时能否进入相应程序,对每个子程序进行调试,联合所有模块进行联调,常见软件故障,调试方法,总结,产品经过调试和改进后,达到了设计中的要求。,基础功能除了可以显示年月日之外,还具备了查看农历,环境温度,闹铃提醒这些拓展功能。对一些特殊的数据,比如2月份的天数,本设计也区分了闰年和平年的天数不同,可被正常区分。,请各位老师批评指正,谢谢!,2016-5-28,