翟朝霞 金國華 劉劍橋 畢勝 馬寶山

摘要：該題目要求學(xué)生綜合運(yùn)用單片機(jī)原理、低頻電子線路、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)等相關(guān)知識，設(shè)計(jì)完成多功能電子萬年歷系統(tǒng)。通過完成設(shè)計(jì)任務(wù)，使學(xué)生掌握單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的基本流程，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和工作打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);萬年歷;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）10-0134-02

單片機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)這門課是一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為了培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)能力，鍛煉學(xué)生軟件和硬件的設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，團(tuán)隊(duì)意識，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，設(shè)計(jì)了本實(shí)驗(yàn)案例-基于單片機(jī)的多功能電子萬年歷系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)需求分析

本系統(tǒng)是基于單片機(jī)的多功能電子萬年歷系統(tǒng)，設(shè)計(jì)要求分為基礎(chǔ)部分和提高部分。學(xué)生可根據(jù)自身能力確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

基礎(chǔ)部分：（1）可顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒。采用二十四小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)制，年、月、日、星期、時(shí)、分均可調(diào)，具有閏年調(diào)整功能。（2）有秒表功能，在秒表模式下，設(shè)置有計(jì)時(shí)、停止、歸零及退出功能。（3）可設(shè)置鬧鐘定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到后播放音樂，鬧鐘音樂有四首可選擇。

提高部分：（1）可顯示陰歷，上午或下午，二十四節(jié)氣等信息。（2）可顯示實(shí)時(shí)溫度。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)以單片機(jī)為設(shè)計(jì)核心，整體框架包括晶振及復(fù)位電路，時(shí)鐘模塊，輸入模塊，傳感器模塊，顯示模塊，音樂播放模塊及電源模塊。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

（1）主控模塊：系統(tǒng)主控模塊選擇的單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)，AT89C52芯片是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在線系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在線系統(tǒng)可編程Flash，這使得AT89C52能夠靈活、高效的解決各種方案。（2）晶振及復(fù)位電路：晶振電路、復(fù)位電路及單片機(jī)主控模塊組成了一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)。（3）時(shí)鐘模塊：有兩種方案可選擇，一種為內(nèi)部時(shí)鐘;一種為外部時(shí)鐘。內(nèi)部時(shí)鐘為采用單片機(jī)的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)時(shí)鐘;外部時(shí)鐘為在單片機(jī)外部單獨(dú)連接一個(gè)時(shí)鐘芯片，如時(shí)鐘芯片DS1302。（4）輸入模塊：根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用了五個(gè)獨(dú)立按鍵，時(shí)間的加和減按鍵，進(jìn)入設(shè)置界面按鍵，秒表功能按鍵及退出按鍵。（5）傳感器模塊：本系統(tǒng)采用的傳感器為溫度傳感器DS18B20，其滿足要求且連線簡單，溫度傳感器可測溫度范圍為-50°C至100°C，測溫誤差1°C。（6）顯示模塊：本實(shí)驗(yàn)既要顯示數(shù)字，又要顯示漢字，且顯示內(nèi)容很多。故可選擇LCD12864液晶顯示器實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘和日歷及各種數(shù)據(jù)的顯示。（7）音樂播放模塊：系統(tǒng)采用蜂鳴器電路產(chǎn)生時(shí)鐘鬧鈴，通過頻率的不同可發(fā)出不同的音調(diào)，還可通過電位器控制蜂鳴器發(fā)出聲音的響度。（8）電源模塊：常用的系統(tǒng)供電方式有電池盒供電，USB供電或電源接口供電。

根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)電路原理圖如圖2所示。

3 實(shí)物的制作與調(diào)試

根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行實(shí)物的焊接，利用KeilC及單片機(jī)仿真器運(yùn)行調(diào)試程序和硬件電路，直到實(shí)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)要求，如圖3所示。

4 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)案例具有一定的綜合性和趣味性，能夠促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力，分析和解決工程實(shí)際問題的能力，為后續(xù)學(xué)生和工作打下良好基礎(chǔ)，教學(xué)效果較好。

參考文獻(xiàn)

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