基于单片机的电子万年历设计 外文翻译.docx

基于单片机的电子万年历设计 外文翻译.docx

《基于单片机的电子万年历设计 外文翻译.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电子万年历设计 外文翻译.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于单片机的电子万年历设计外文翻译

毕业设计（论文）

外文文献翻译

题目：

IIR数字滤波器的设计研究和MATLAB仿真

学院：

电气与电子信息工程学院

专业名称：

电气工程及其自动化

学号：

学生姓名：

指导教师：

2014年11月28日

基于实时钟芯片的电子万年历的设计

摘要:

电子万年历以AT89S52单片机为控制核心，采用Dallas公司的DS12C887A实时钟芯片构成计时电路，实现了时间和日期的显示，还增加了温度显示和整点报时的功能。

文章对该系统的硬件电路、工作原理做了详细介绍，同时给出了软件设计的流程图及主要程序源代码。

关键词:

单片机，实时钟.温度测量

1.引言

电子万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。

针对以往的电子万年历断电后需重新调整时间与日期，且计时误差大的现象。

本系统设计采用实时钟芯片（DS12C887A）作为计时器件，该芯片内部自带晶体振荡器，这样就有效的保证了计时的精确性，并且内部自带铿电池使得在断电情况能继续更新时间信息。

本设计采用AT89S52作为主控制器，为了提高电路的实用性加入温度测量电路、报时和闹钟功能。

2.系统硬件的设计

电路原理图如图所示：

该系统的结构框图

系统的工作原理是:

主控制器每隔一段时间（小于一秒钟）读一次时钟芯片的内部寄存器的值，将读出的日历、时间信息实时的显示在LED数码显示器一上。

同时，主控制器不断的扫描按键电路和温度测量电路，当有键按下时，识别出按键的值并调整相应的时间或日历的值再写入时钟芯片内部。

温度数据由测量电路（DS1280）获得的温度值送入显示电路显示。

2.1电源电路

为了减少电路成本，本系统电源电路由变压器变压、三端集成稳压（L7805>电路产生5V，具有简单、可靠、价格低廉等特点。

2.2主控制器

主控制器采用ATMEL公司的最新系列单片机产品AT89S52。

该单片机除了拥有MCS-51系列单片机的所有优点外，内部还具有8KB的在系统可编程FLASH存储器，低功耗的空闲和掉电模式，极大的降低了电路的功耗。

另外，还具有一个看门狗电路，为电路的可靠工作提供了更大的保证。

2.3数码管显示电路

显示电路采用具有高亮度、使用寿命长、价格低廉等特点的LED数码管。

整个显示电路由LED数码管和显示驱动电路和译码电路构成。

由于本系统中显示的内容较多，共需要16个数码管，分别用八位显示年、月、日，四位显示时间，二二位显示星期，二位显示温度。

为了节省控制器的资源，在控制器和显示器之间加入一个译码电路使本来需要16根控制线的电路变成只需四根控制线，极大的节省了系统资源。

该译码器由两个3-8译码器构成。

2.4实时钟芯片

本设计采用美国Dallas公司的DS12C887A，该芯片能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息。

利用内部的世纪寄存器，配合软件就能解决’千年’，的问题。

该芯片内部自带有铿电池，外部掉电时，其内部的时间信息还能够保持10年之久。

对于一天内的时间记录有12小时制和24小时制两种模式。

时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，另一种用BCD码表示。

该芯片内部带有128字节的RAM，其中11字节用来存储时间信息，4字节用来存储芯片的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用RAM可供用户存储临时信息。

此外，用户还可以对芯片进行编程控制输出各种方波，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。

2.5按键与温度测且电路

本系统为了使电路更简单，按键电路只设计了三个按键，分别是’设置’、’+’、’-’，三个键用来调整日历以及时钟。

本系统为了提高电路的实用性，增加了一个温度显示功能。

该系统的温度测量电路采用Dallas公司的DS1280。

该器件由于其具有价格低廉、电路简单、测量精确等优点。

2.6音频信号产生及驱动电路

本电路的功能是接收控制电路发送来的整点报时及定时信号，根据系统设定产生不同频率的音频信号，由驱动电路加以放大驱动扬声器发出声音，从而实现整点报时及闹钟的功能。

3.系统的软件设计

本系统程序由主程序、中断服务函数和多个子函数构成。

主函数主要完成各子函数和中断函数的初始化。

定时中断函数主要完成时钟芯片的定时扫描及键盘扫描。

时钟芯片的读写函数主要是将时间、日历信息读出来，并把要修改的具体值写入时钟芯片内部。

4.参考文献

[1]胡乾斌，李光斌，李玲，喻红．《单片微型计算机原理与应用》.华中科技大学出版社，1996． 

[2]刘勇．《数字电路》．电子工业出版社，2004． 

[3]陈正振．《电子电路设计与制作》．广西交通职业技术学院信息工程系，2007．

 [4]杨子文．《单片机原理及应用》．西安电子科技大学出版社，2006． 

[5]王萍．《电子技术实验教程》．机械工业出版社，2009． 

[6]沈红卫.《单片机应用系统设计实例与分析》，北京：

北京航空航天大学出版社.2003 

[7]李光飞.《单片机课程设计实例指导》，北京：

北京航空航天大学出版社. 2004

 [8]王法能.《单片机原理及应用》，科学出版社. 2004 

[9]楼然苗，李光飞．《51系列单片机设计实例》[M]．北京航空航天大学出版社，2003．

 [10]朱定华，戴汝平．《单片微机原理与应用》[M]．清华大学出版社，2003．

 [11]胡汉才.《单片机原理与接口技术》[M]．清华大学出版社，2004． 

[12]余家春．《Protel 99 SE电路设计实用教程》[M]．中国铁道出版社，2004． 

[13]张培仁．《基于汇编语言编程MCS-51单片机原理与应用》．北京：

清华大学出版社，2003．

 [14]T．Someya，J．Small，P．Kim，C．Nuckolls，J．T．Yardley．Alcohol vapor sensors     based on single-walled carbon nanotube field effect transistors[M]．Nano Letters，2003． 

[15]M．Penza et al．Alcohol detection using carbon nanotubes acoustic and optical      sensors[M]．Applied Physics Letters，2004． 

[16]F．Rettig，R．Moos．Direct thermoelectric gas sensors Design aspects and first gas  

    sensors[M]．Sens Actuators B，2007．

DesignofthedigitalPerpetualCalendarbasedon

real-timeclockchip

Abstract:

ThisElectroniccalendarusestheAT89S52microcontrollerasthecoreforthecontrol.TimeCircuitwhichisconstitutedbyDallas'sDS12C887Areal-timeclockchipachievedatimeanddatedisplay,itincreasedfunctionalityforthetemperaturedisplayandthewholepointtimekeeping.Thispaperdiscussesthehardwarecircuitofthesystem,principleindetail,andgivestheflowchartofthesoftwaredesignandthemajorsourcecode.Keywords:

microcontroller;real-timeclock;Temperaturemeasurement

1.Introduction

E-calendar-bedroomathome,schools,stationsandmoreandmoreextensiveuseofplazaforpeople'slives,study,workgreatconvenience.Electronicscalendarforthepastneedtore-adjustafterpower-offtimeanddate,andtimeisabigerror.Designedthesystemusingreal-timeclockchip（DS12C887A）asatimerparts,thechipcomeswithaninternalcrystaloscillator,sothateffectivelyguaranteetheaccuracyofthetimeandhangowninternalbatterypowermakesthesituationwillcontinuetoupdatethetimeinformation.ThisdesignusesAT89S52asthemaincontroller,inordertoimprovethepracticalityofthecircuitaddtemperaturemeasurementcircuit,timekeepingandalarmfunctions.

2.Systemhardwaredesign

SchematiccircuitshowninFigure2:

Systemarchitecturediagram

2.1PowerSupplyCircuit

Inordertoreducecircuitcosts,thesystempowersupplycircuitbythetransformer,three-terminalintegratedregulator（L7805>circuit5V,hasasimple,reliable,inexpensiveandsoon.

2.2HostController

HostcontrollerusingATMEL'slatestMCUProductsAT89S52.Apartfromthesingle-chipmicrocomputerhasaMCS-51seriessingle-chipallthebenefitsofthings,alsohas8KBofinternalin-systemprogrammableFLASHmemory,freeandlow-powerbrown-outmode,greatlyreducingthepowercircuit.Inaddition,alsohasawatchdogcircuit,areliablejobforthecircuitprovidesgreaterassurance.

2.3digitaltubedisplaycircuit

Showcircuitwithahighbrightness,longlife,lowcostfeaturessuchastheLEDdigitaltube.ThroughouttheshowcircuitbythedigitalcontrolanddisplayLEDdrivecircuitanddecodingcircuit.Becauseofthesystemtodisplaythecontentsofmore,atotalof16digitaltube,respectively,witheightshowsyear,month,day,fourshowtime,showthat22weeks,2showthetemperature.Controllerinordertosaveresources,betweenthecontrolleranddisplaysaddadecodingcircuit16sothatwouldhaverequiredthelineofcontrolintothecircuitonly4controllines,agreatsavesystemresources.Thedecoderbythedecoderconstituteboth3-8.

2.4Real-timeclockchip

ThisdesignusestheUnitedStatesDallascompanyDS12C887A,thechipcanautomaticallygeneratecentury,year,month,day,hour,minute,second,suchastimeinformation.Centurytheuseofinternalregisterswiththesoftwarewillbeabletoresolvethe'Millennium',theproblem.Thechiphasitsowninternalbattery-keng,externalbrown-out,theinternaltimeinformationalsobeabletomaintainfor10years.Timeforasingledayrecordof12hoursandthereisa24-hourmode.TimeTable

Waysthatalsohastwokindsofbinarynumbers,andtheotherwithBCDcodeexpress.Thechipwith128bytesofinternalRAM,oneof11bytesusedtostoretimeinformation,4bytesofmemorychipsusedtocontrolinformation,knownasthecontrolregister,113-bytegeneral-purposeRAMforuserstostoretemporaryinformation.Inaddition,userscanalsoprogramthechiptocontrolavarietyofsquare-waveoutput,anditsinternalthree-waythroughthesoftwareinterruptshielding.

2.5Buttonsandtemperaturemeasurementsandcircuit

Thesysteminordertomakethecircuitmoreeasy,buttoncircuitdesignonlythreekeys,whichare'set','+','-',threekeystoadjustthecalendarandclock.Thesysteminordertoimprovethepracticalityofthecircuit,anincreaseofatemperaturedisplay.ThesystemtemperaturemeasurementcircuitusingDallas'sDS1280.Thedevicebecauseofitslowprice,easycircuits,measurementprecision,etc..

2.6audiosignalgeneratoranddrivercircuit

Thecircuit'sfunctionistoreceivecontrolcircuittosendtotheentirepointoftimeandtimingsignal,accordingtosystemsettingsproducedifferentfrequenciesofaudiosignals,amplificationbythedrivecircuittodrivespeakerstovoicetheiropinionsinordertorealizethewholepointtimekeepingandalarmfunctions.

3.systemsoftwaredesign

ProceduresofthesystembythemainprograminterruptservicefunctionandposeanumberofFunctions.Mainfunctionandinterruptthecompletionoftheinitializationfunction.Timerinterruptfunctionmaintimingclockchiptocompletescanningandkeypadscanning.Clockchipmainfunctionistoreadandwritetime,readoutthecalendarinformationandtoamendthespecificvalueoftheinternalwriteclockchip.

Themainsourcecodeisasfollows:

4.Reference

[1]HuQianbin, LiGuangbin, LiLing, YuHong. "Theprincipleandapplicationof singlechipmicro computer". HuazhongUniversityofScienceandTechnologypress, 1996

[2] LiuYong. "Digital circuit". PublishingHouseofelectronicsindustry, 2004

[3] ChenZhengzhen. "Designandmaking" electronic circuit. TheGuangxiVocationalandTechnicalCollegeofCommunications Departmentofinformationengineering,2007

[4] YangZiwen. "Singlechipmicrocomputerprincipleandapplication". Xi'anElectronicandScienceUniversitypress, 2006

[5] WangPing. "Electronictechnology experimenttutorial".Mechanical IndustryPress, 2009

[6] ShenHongwei. "Singlechipmicrocomputerapplicationsystemdesign examplesand analysis", Beijing:

BeihangUniversity press,.2003

[7] LiGuangfei. "SCMcurriculum designguide", Beijing:

 BeihangUniversitypress.2004

[8] WangFaneng. "Singlechipmicrocomputerprincipleandapplication", SciencePress.2004

[9]LouRanmiao, LiGuangfei. "The51 seriessinglechip designexample" [M].BeihangUniversitypress, 2003

[10]ZhuDinghua, DaiRuping. "" theprincipleandapplicationof singlechipmicrocomputer[M]. TsinghuaUniversitypress, 2003

[11] HuHancai. "Singlechipmicrocomputerprincipleandinterfacetechnology" [M].TsinghuaUniversitypress, 2004

[12] YuJiachun. "PracticalProtel 99SE circuit designtutorial" [M]. ChinaRailwayPublishingHouse, 2004

[13] ZhangPeiren. "Theprincipleandapplicationof" assemblylanguageprogramming basedonsinglechipmicrocomputerMCS-51.Beijing:

 TsinghuaUniversitypress, 2003

 [14]T．Someya，J．Small，P．Kim，C．Nuckolls，J．T．Yardley．Alcohol vapor sensors     based on single-walled carbon nanotube field effect transistors[M]．Nano Letters，2003． 

[15]M．Penza et al．Alcohol detection using carbon nanotubes acoustic and optical      sensors[M]．Applied Physics Letters，2004． 

[16]F．Rettig，R．Moos．Direct thermoelectric gas sensors Design aspects and first gas  

    sensors[M]．Sens Actuators B，2007．