实时日历时钟显示系统的设计文献综述
2020-06-24 19:51:07
文 献 综 述
一 .研究背景、目的及意义
自二十世纪以来,电子技术飞速发展,现代电子产品在各个领域得到广泛的应用,对社会经济的发展和提高有很大的帮助,同时也对电子设备的性能有了更高的要求,加快了产品的更新换代。目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,由于体积小、价格低、功耗低、控制功能强且控制逻辑可由软件来实现等优点,单片机可以很方便地完成由一般数字电路很难实现的控制逻辑,容易组装成各种智能控制设备和各种智能仪表。单片机控制技术的微电子得到了空前的发展,广泛应用于各种控制领域、智能领域、仿真领域。控制领域里的计时控制、温度控制,在我们生产、生活等领域中得到了广泛的应用。
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,人们对时间的要求越来越高,精准数字计时的消费需求也逐渐增多。二十一世纪的今天,最具有代表性的计时产品就是实时日历时钟,它是近代世界时钟表界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性产品就是带有摆和摆轮游丝的机械表和钟。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,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机控制实现对时、分、秒数字显示的计时装置,广泛应用于家庭、车站、办公室等公共场所,成为人们日常生活中的必需品。实时日历时钟显示系统给人的生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原有的功能,从原有的传统指针计时方式发展为人们日常更熟悉的数字显示模式,直观明了,并增加了全自动日期、星期等其他日常附属信息的显示功能,更符合消费者的生活需要。因此,实时日历时钟的出现带来了钟表计时业跨越性的进步。
二 .主要研究内容、思路及方案
本课题研究的主要内容:以51单片机为控制核心,设计一个实时日历时钟显示系统,能显示年、月、日、时、分、秒和星期等内容,以及在正常工作情况下随时可进行调时、调分、调秒和日期的设置。熟悉并利用Proteus软件画出相应的电路原理图,用Keil 51软件来编写相应的程序并加载成目标代码文件,输入到AT89C51单片机中,通过Proteus仿真看到其效果。若时间允许,用Protel99se设计PCB板,焊接线路板并进行硬件测试,对所设计的电路和程序进行实际的调试验证。
对于一天内的时间记录,有12小时制和24小时制两种模式。在12小时制模式中,用AM和PM区分上午和下午。在24小时制模式中,显示满刻度为23时59分59秒。其中调时功能通过按键实现。课题需要完成单片机与时钟芯片直接的通信,单片机对调时键盘的扫描,及控制显示电路进行时间显示功能。
本设计采用AT89C51芯片作为硬件核心,时钟电路可选用时钟芯片DS1302或DS12C887,DS1302是串口操作,用外部晶振,而12C887是并口操作,用内置晶振;按键电路设计几个按钮开关,起调整初始时钟的作用;显示电路可用多位LED显示或用一块LCD显示。
三 .主要功能模块
本设计是实时日历时钟显示系统设计,根据要求可以把系统分为单片机主控模块(包括复位电路和晶振电路)、按键模块、电源模块、显示模块、时钟模块。
主控模块使用的芯片是AT89C51单片机;时钟模块使用的芯片可以是DS1302或DS12C887;显示模块可以是LED数码显示或者LCD液晶显示屏显示。
其电路系统结构框图如下:(见附件)