基于单片机的多功能电子万年历系统

翟朝霞 金国华 刘剑桥 毕胜 马宝山

摘要：该题目要求学生综合运用单片机原理、低频电子线路、数字电路与逻辑设计等相关知识，设计完成多功能电子万年历系统。通过完成设计任务，使学生掌握单片机设计开发的基本流程，增强学生动手实践能力，培养学生分析和解决实际问题的能力，为后续课程的学习和工作打下良好基础。

关键词：单片机;万年历;系统设计

中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）10-0134-02

单片机应用课程设计这门课是一门综合性和实践性很强的课程，为了培养学生综合应用所学知识设计单片机系统能力，锻炼学生软件和硬件的设计能力，培养学生的工程意识，团队意识，开发学生的创新思维，设计了本实验案例-基于单片机的多功能电子万年历系统。

1 系统需求分析

本系统是基于单片机的多功能电子万年历系统，设计要求分为基础部分和提高部分。学生可根据自身能力确定实验内容，设计实验方案。

基础部分：（1）可显示年、月、日、星期、时、分、秒。采用二十四小时标准计时制，年、月、日、星期、时、分均可调，具有闰年调整功能。（2）有秒表功能，在秒表模式下，设置有计时、停止、归零及退出功能。（3）可设置闹钟定时，定时时间到后播放音乐，闹钟音乐有四首可选择。

提高部分：（1）可显示阴历，上午或下午，二十四节气等信息。（2）可显示实时温度。

2 系统设计方案与实现

系统以单片机为设计核心，整体框架包括晶振及复位电路，时钟模块，输入模块，传感器模块，显示模块，音乐播放模块及电源模块。系统框图如图1所示。

（1）主控模块：系统主控模块选择的单片机为AT89C52单片机，AT89C52芯片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在线系统可编程Flash存储器。在芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，这使得AT89C52能够灵活、高效的解决各种方案。（2）晶振及复位电路：晶振电路、复位电路及单片机主控模块组成了一个单片机最小系统。（3）时钟模块：有两种方案可选择，一种为内部时钟;一种为外部时钟。内部时钟为采用单片机的定时器、计数器设计时钟;外部时钟为在单片机外部单独连接一个时钟芯片，如时钟芯片DS1302。（4）输入模块：根据设计要求采用了五个独立按键，时间的加和减按键，进入设置界面按键，秒表功能按键及退出按键。（5）传感器模块：本系统采用的传感器为温度传感器DS18B20，其满足要求且连线简单，温度传感器可测温度范围为-50°C至100°C，测温误差1°C。（6）显示模块：本实驗既要显示数字，又要显示汉字，且显示内容很多。故可选择LCD12864液晶显示器实现对时钟和日历及各种数据的显示。（7）音乐播放模块：系统采用蜂鸣器电路产生时钟闹铃，通过频率的不同可发出不同的音调，还可通过电位器控制蜂鸣器发出声音的响度。（8）电源模块：常用的系统供电方式有电池盒供电，USB供电或电源接口供电。

根据系统实现方案设计电路原理图如图2所示。

3 实物的制作与调试

根据设计的原理图进行实物的焊接，利用KeilC及单片机仿真器运行调试程序和硬件电路，直到实现所有实验要求，如图3所示。

4 结语

本实验案例具有一定的综合性和趣味性，能够促进学生自主学习，培养学生单片机系统设计的实践能力，分析和解决工程实际问题的能力，为后续学生和工作打下良好基础，教学效果较好。

参考文献

[1] 朱定华.微机原理、汇编与接口技术[M].北京：清华出版社，2017.

[2] 刘小洋，黄贤英.基于C51单片机课程教学的探索[J].科技信息，2014（1）：5.

[3] 王幸之，钟爱琴，王雷.AT89系列单片机原理与接口技术.第一版[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.