基于STM32单片机的万年历设计毕业设计论文
基于单片机的万年历设计毕业论文

XXX学院毕业论文课题名称:基于单片机的万年历设计作者: XXX 学号: XXX 系别:___ 电子工程系专业:__ 电子信息工程技术_指导教师:_______ XXXXX年 XX 月 XX 日中英文摘要摘要本设计以单片机芯片STC89C52为中心,通过外挂接DS12C887作为时钟芯片,为系统实时的更新时间、日历等。
DS18B20作为温度传感器芯片,用于实时采集当前所处的环境温度。
1602液晶作为实时显示器件,显示单片机采集的所有数据。
当在公共场所时,为了方便调节时间,外加红外遥控和键盘两种方式调时功能。
于此,构成了一个实时时钟万年历系统。
最后,通过软件对其原理图进行绘制和程序的编写,并且调试运行。
关键词:单片机芯片STC89C52;DS12C887芯片;DS18B20温度传感器;LCD1602液晶;红外遥控AbstractThe design on the single chip computer chip STC89C52 as the center, through the plugin meet DS12C887 as the clock chip, real-time updates for the system time, calendar, etc. As the temperature sensor DS18B20 chip to the real-time data acquisition at this temperature environment. 1602 LCD as real-time display device, shows all of the data collection single chip microcomputer. When in a public place, in order to facilitate the regulating time, plus infrared remote control and keyboard two ways when the function. In this, and form a real time clock calendar system. Finally, through the software to its principle chart draw and the writing of the program, and debug operation.Keywords: single chip microcomputer chip STC89C52; DS12C887 chip ;DS18B20 temperature sensor; LCD1602 liquid crystal ;infrared remote control目录1 引言 (1)1.1课题的来源和意义 (1)1.2系统总体方案介绍 (2)2 方案论证 (2)2.1 时钟芯片的选择 (2)2.2显示器件的选择 (4)3 单元电路设计 (4)3.1 DS12C887时钟电路设计 (4)3.1.1 DS12C887时钟芯片概述 (4)3.1.2时钟精度 (5)3.1.3 时钟、日历和闹钟单元 (5)3.1.4 控制寄存器 (6)3.1.5 基本原理 (8)3.1.6典型工作电路 (11)3.1.7工作时序 (11)3.1.8主要程序分析 (13)3.2 1602液晶显示电路设计 (14)3.2.1 1602液晶概述 (14)3.2.2 1602液晶基本原理 (15)3.2.3 1602液晶工作时序 (16)3.2.4 指令说明 (17)3.2.5 1602液晶主要程序分析 (18)3.3红外遥控电路设计 (19)3.3.1红外发射系统 (19)3.3.2红外接收系统 (20)3.3.3主要程序分析 (21)3.4 DS18B20温度传感器电路设计 (23)3.4.2 DS18B20温度传感器的主要特性 (23)3.4.3 DS18B20温度传感器基本原理 (23)3.4.4 DS18B20温度传感器配置寄存器 (23)3.4.5 DS18B20温度传感器暂存器中温度数值的储存形式 (24)3.4.6 DS18B20温度传感器工作时序 (25)3.4.7 控制器对DS18B20操作流程 (26)3.4.8 DS18B20芯片内部ROM操作指令 (27)3.4.9 DS18B20温度传感器芯片内部存储器RAM操作指令 (27)3.4.10 DS18B20温度传感器典型工作方式 (28)3.4.11 温度传感器DS18B20主要程序分析 (28)3.5键盘调时电路设计 (31)4 总体设计与制作 (31)4.1总体原理图绘制 (31)4.2 软件开发与调试 (32)4.2.1使用Keil软件编写系统程序 (32)4.2.2 系统调试 (33)4.3 搭建系统实物 (34)4.4系统实物展示 (35)5 收获与体会 (35)6 结论 (36)附录A (37)附录B (38)附录C (49)参考文献 (50)致谢 (51)1 引言电子是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力,随着电子产品的飞速发展,现已将人类带入了智能化的生活。
基于单片机的万年历设计

一、引言万年历是一种显示当前日期和时间的器件或软件。
随着科技的发展,电子产品普及率愈来愈高,基于单片机的万年历设计成为了一种非常受欢迎的设计方案。
本文将介绍一种基于单片机的万年历设计。
二、设计原理1.显示模块:采用液晶显示屏作为显示模块,可以显示日期、时间等信息。
2.时钟模块:基于RTC(实时时钟)模块,用于获取当前日期和时间。
3.按键模块:采用按键模块作为输入模块,用于设置日期和时间、切换显示模式等。
4.控制模块:基于单片机,用于控制各个模块的工作,并进行相关的计算和显示。
三、硬件设计1.单片机选择在本设计中,选择了一款常用的单片机,STM32F103C8T6、它具有低功耗、高性能的特点,并且具备丰富的外设接口,非常适合用来设计万年历。
2.RTC模块选择在本设计中,选择了一款常用的RTC模块,DS1302、它具有低功耗、稳定性好的特点,并且具备SPI接口,非常适合用来获取当前日期和时间。
3.液晶显示屏选择在本设计中,选择了一款常用的液晶显示屏,1602液晶显示屏。
它具有较大的屏幕尺寸、低功耗的特点,并且可以显示多行字符,非常适合用来显示日期、时间等信息。
4.按键模块选择在本设计中,选择了一款常用的按键模块,4x4按键模块。
它具备4行4列的按键布局,可以满足设置日期和时间、切换显示模式等功能的需求。
五、软件设计1.初始化设置在软件设计中,首先需要对各个硬件模块进行初始化设置。
2.获取当前日期和时间使用RTC模块获取当前日期和时间,并将其存储在相应的变量中。
3.显示日期和时间使用液晶显示屏将当前日期和时间显示出来。
4.设置日期和时间通过按键模块获取用户的输入,并将对应的日期和时间设置到RTC模块中。
5.切换显示模式通过按键模块获取用户的输入,并根据用户的选择切换不同的显示模式,例如切换到年模式、月模式、日模式等等。
六、总结通过以上的设计,基于单片机的万年历完成了日期和时间的获取、显示和设置等功能。
(完整word版)基于STM32的万年历设计

基于STM32的万年历设计班级:姓名:学号:成绩:电子通信工程系题目:基于STM32的万年历设计前言:随着科技的快速发展,时间的流逝,至从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS12C887。
它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS12C887的使用寿命长,误差小。
对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。
该电路采用AT89S52单片机作为核心,采用数字式温度传感器DS18B20提取外界温度,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
进入新世纪LCD显示屏的技术和产业都取得了长足的发展,作为重要的现代信息发布媒体之一,LCD显示屏在证券交易、金融、交通、体育、广告等领域被广泛的应用。
伴随社会信息化进程的推进,LCD显示屏技术也在不断的推陈出新,应用领域愈加广阔。
基于STM32的LCD显示可以更好的满足各种需求,也更便于操作和实现。
现基于STM32在液晶显示屏幕上显示文本及图形。
目前,显示技术和显示工业的发展迅速。
显示技术是传递视觉的信息技术。
液晶显示器件LCD 是当今最有发展前途的一种平板显示器件,它具有很多独到的优异特性。
它具有显示信息多、易于多彩化、体积小、重量轻、功耗低、寿命长、价格低、无辐射、无污染、接口控制方便等优点。
截至目前,我国在液晶显示取得较大进步,我国LCD产业已经走过了近30年的历程.经历几次大的投资浪潮之后,我国内地已经成为世界最大的TN-LCD(扭曲液晶显示器)生产基地和主要的STN-LCD(超扭曲液晶显示器)生产基地,并且从2003年开始,涉足TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)领域.本课题设计采用STM32F103VE开发板,实现在LCD显示屏上显示由按键可操控的万年历功能。
基于单片机万年历设计

摘要在电子技术迅速发展的今天,尤其是随大规模集成电路出现,给人类生活带来了根本性的改变。
特别是单片机领域中的应用产品已经走进了大部分人的家庭。
电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。
本设计首先描述系统总体模块工作原理,并附以系统结构框图加以说明,着重介绍了本系统所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次,详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
本设计以数字集成电路技术为基础,单片机技术为核心。
本系统以单片机的进行软件设计,增加了程序的可读性和可移植性,为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
单片机具有体积小,成本低,抗干扰能力强,面向控制,可以实现分机各分布式控制等优点。
本文研究的万年历系统就是利用单片机上述的优点,采用目前市场性价比比较高的STC89C52单片机控制、以DS1302时钟芯片计时、以LCD1602液晶屏显示,系统主要有单片机控制电路,时钟电路,显示电路及校正电路四个模块组成。
本文阐述了系统的硬件工作原理,所应用的各个接口模块的功能以及工作过程。
系统程序采用C语言编写,用protel 99se 画出电路图,经keil软件进行调试后在仿真软件中进行仿真测试,可以显示年、月、日、星期、时、分、秒,并具有校准功能和与即时时间同步的功能。
此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路设计新颖、功能强大、结构简单等优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场应用前景。
关键词:单片机; STC89C52 ; DS1302; LCD1602AbstractIn the electronic technology is developing rapidly today, especially with the eme rgence of large-scale integrated circuits, to human life brought about a fundamental change. Especially in the field of single-chip application products have entered the most people's family. Electronic calendar has brought to people's lives a lot of convenience. The design of the first to describe the overall system module principle, together with the system block diagram to illustrate the structure, emphatically introduces the application of the system interface technology of the hardware and the interface module functions and work processes, and secondly, the procedures described in detail the various modules and the realization process. The design of digital integrated circuits technology, single-chip technology as the core.SCM has the advantages of small volume, low cost, strong anti-interference ability, the control, can realize the extension of the advantages of distributed control. This paper studies the calendar system is to use SCM the advantages, the current market price is relatively high, the STC89C52 control with DS1302 clock chip timing, LCD1602 LCD screen display, the system has a single-chip microcomputer control circuit, clock circuit, display circuit and a correction circuit is composed of four modules. System program using C language, in Protel 99SE to draw circuit diagram, the keil software debugging in the simulation software simulation testing, can show the year, month, day, week,hour, minutes and seconds, and has a calibration function and with the instant time synchronization function.This calendar is convenient, intuitive display, functional diversity, novel circuit design, powerful, simple structure and other advantages, in line with the development trend of electronic instrumentation, and has wide market application prospect.Key words: single chip microcomputer; STC89C52; DS1302; LCD1602目录摘要 (II)1 前言 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 课题的主要目的 (1)1.2.1 课题设计的主要意义 (1)1.2.2 论文结构 (2)2 单片机的概述和芯片、元器件的正确选择 (3)2.1 单片机的定义和特点 (3)2.1.1 单片机的定义 (3)2.1.2 单片机的特点 (3)2.2 单片机的应用及发展趋势 (3)2.3 单片机芯片的选择 (4)2.4 显示模块选择 (4)2.5 时钟芯片的选择 (4)2.6 元器件的选择 (5)3 硬件的设计 (6)3.1 主要的单元电路模块 (6)3.1.1 STC89C52单片机的简介 (6)3.1.2 复位电路的设计 (8)3.1.3 晶振电路的设计 (9)3.2 时钟电路模块 (9)3.2.1 DS1302时钟芯片的简介 (9)3.2.2 时钟电路 (11)3.3 显示模块的设计 (11)3.3.1 LCD1602显示模块的简介 (11)3.3.2 显示电路 (13)4 软件的设计 (14)4.1 程序流程图 (14)4.1.1 系统总流程图 (14)4.1.2 时钟程序流程图 (15)4.1.3 显示程序流程图 (16)4.2 仿真图 (17)4.3 程序的设计 (17)5 结论 (34)参考文献 (34)致谢词 (34)附录 (35)1 前言1.1 课题的背景万年历是我国古代传说中最古老的一部太阳历。
基于单片机的万年历设计仿真制作论文

摘要:随着科技的不断发展,单片机在各个领域的应用越来越广泛。
其中,基于单片机的万年历设计是一项非常有实际意义的项目。
本论文通过仿真和制作的方式,设计了一个基于单片机的万年历系统,并对其进行了详细的介绍和分析。
该系统具有显示年、月、日等功能,能够自动识别闰年,并能够自动调整日期。
通过本论文的研究,可以对基于单片机的万年历设计有一个更加深入的了解,并为相关领域的应用提供参考。
关键词:单片机;万年历;仿真;制作一、引言随着信息技术的迅速发展,人们对计算机和电子产品的需求越来越大。
而单片机则是当今电子技术领域中一种非常重要的器件,其应用范围非常广泛。
单片机以其简单的结构和强大的功能,成为了各个领域研究和应用的热点。
其中,基于单片机的万年历设计是一项非常有实际意义的项目。
本论文将通过仿真和制作的方式,设计并实现一个基于单片机的万年历系统。
二、设计原理三、系统设计系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计:硬件设计主要包括单片机控制器、液晶显示屏、按键等部分。
单片机控制器采用XX型号的单片机,具有较高的运算能力和存储空间。
液晶显示屏则采用XX型号的液晶屏,具有较高的分辨率和显示效果。
按键部分采用XX型号的按键开关。
软件设计:软件设计主要包括单片机程序的编写和逻辑设计。
其中,编写的程序主要负责接收按键输入、对日期进行计算和调整,并将结果显示在液晶屏上。
逻辑设计则是对系统的各个模块进行相应的设计和调试。
四、系统制作系统制作包括原理图设计、电路板制作和程序烧录等步骤。
原理图设计主要是根据硬件设计部分的要求进行设计,然后利用电路板制作设备将其制作成实际的电路板。
程序烧录则是将软件设计部分编写好的程序烧录到单片机控制器上。
五、系统仿真系统仿真是通过软件仿真来验证系统设计的正确性和可靠性。
利用专门的仿真软件,将系统的各个部分进行模块化的仿真和测试,并进行相应的修正和调试。
六、结果与分析通过系统的制作和仿真测试,我们可以看到,基于单片机的万年历系统能够准确显示年、月、日,能够自动识别闰年,并能够自动调整日期。
基于单片机的电子万年历设计与实现毕业设计论文

毕业设计(论文)专业电子信息工程技术班次 _______姓名 ______指导老师 _______成都工业学院二0一二年基于单片机的电子万年历设计与实现摘要: 随着半导体技术的迅速发展,特别是大规模集成电路出现,给人类生活带来了很多的改变。
尤其是单片机技术的应用产品已经随着社会前进的步伐走进我们的生活。
电子产品的应用可谓多不胜数,电子万年历就是其中的一种。
电子万年历的出现给人们的生活带来的极大的方便。
电子万年历以硬件汇编语言为主体进行软件设计,增加了程序的可读性和可移植性。
系统通过数码管输出显示数据,可以显示当前时间、公农历日期、星期、温度。
本设计着重要描述的就是基于AT89S52的单片机的电子万年历。
本文首先描述系统硬件工作原理,随后介绍了本系统所应用的各硬件接口技术(即芯片驱动程序)和各个接口模块的功能及工作过程。
本设计的主导思想是软硬件相结合来进行各功能模块的编写。
[关键词] 单片机;万年历;AT89S52;DS1302;目录第1章绪论 (1)设计开发背景 (1)国内外研究现状 (1)设计需要解决的主要问题 (1)本文主要工作 (2)本文的组织结构 (2)第2章方案选择与论证 (3)单片机芯片的选择与论证 (3)显示模块选择方案和论证 (3)时钟芯片的选择方案和论证 (3)温度传感器的选择方案与论证 (4)电路设计最终方案决定 (4)第3章系统的设计与实现 (5)电路设计框图 (5)主要电路模块的设计 (5)3.2.1 单片机主控制模板 (5)3.2.2 时钟模块电路的设计 (7)3.2.3公历与农历转换模块 (9)3.2.4 DS18B20温度模块 (12)3.2.5 时间可调模块 (14)3.2.6 显示模块的设计 (14)第4章系统调试与分析 (16)系统软件开发 (16)系统硬件开发 (17)测试分析及设计发展 (17)4.3.1 测试分析 (17)4.3.2 本设计的发展 (18)结语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论设计开发背景近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,再根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象的特点与软件结合,以作完善。
基于STM32单片机的万年历设计毕业设计论文

万年历是一种可以显示年、月、日、星期的电子设备,广泛应用于日常生活和办公场所。
本文将介绍一个基于STM32单片机的万年历的设计思路和实现过程。
首先,我们需要明确设计目标。
在这个项目中,我们的目标是使用STM32单片机开发一个功能齐全、易于操作的万年历。
具体地说,这个万年历应该能够显示当前的年、月、日和星期,并且能够进行日期的加减操作,同时应该具备一些辅助功能如闹钟设置、倒计时等。
接下来,我们需要进行硬件设计。
首先需要选择适当的显示屏,比如常见的LCD或OLED屏幕。
然后,我们需要选择合适的按键和外部触发器,用于用户的交互输入。
同时,还需要添加一些必要的接口,如USB接口用于数据传输和维护。
在软件设计方面,我们需要定义合适的数据结构来存储日期、时间、闹钟等信息。
同时,需要编写相应的程序来实现日期的显示和更新、日期的加减、闹钟的设置等功能。
在实现倒计时功能时,我们可以使用定时器中断来实现精确的计时。
此外,为了提高用户体验,我们可以添加一些额外的功能。
比如,我们可以为万年历设计一个简洁美观的用户界面,考虑使用图形库绘制用户界面元素。
同时,可以添加一些实用的功能如温湿度监测、天气预报等。
最后,在整个开发流程结束后,我们需要进行集成测试和调试,确保万年历的各项功能正常运行。
并且,我们还可以考虑为万年历添加一些优化和改进措施,如增加存储容量、优化节能技术等。
综上所述,基于STM32单片机的万年历设计主要涉及硬件设计和软件设计两个方面。
通过精心的设计和合理的实现,我们可以开发出一款功能丰富、易于使用的万年历产品,满足用户的各种需求。
基于STM32的智能万年历---张作栋

创作编号:BG7531400019813488897SX创作者:别如克* 课程设计说明书设计题目:基于STM32的智能万年历专业:电气工程及其自动化班级: 2013-3设计人:张作栋(201303201329)山东科技大学2016 年 7 月 8 日课程设计任务书学院电气信息系专业电气工程及其自动化班级2013-3 姓名张作栋一、课程设计题目:基于STM32的智能万年历专题名称:最小应用系统二、课程设计主要参考资料(1)刘火良,杨森.STM32库开发实战指南[M].北京:机械工业出版社.2013.5(2)ADS7943中文参考资料[M/CD].(3)ILI9320控制器中文参考资料[M/CD].三、课程设计应解决主要问题(1)最小应用系统:包括MCU、复位、启动、晶振、电源等。
(2)日历的显示和设置;(3)万年历的算法和实现;(4)定时闹钟功能;(5)无线设置功能。
四、课程设计相关附件(如:图纸、软件等)(1)软件:Keil μVision4(2)开发平台:神州Ⅱ号STM32嵌入式技术开发板五、任务发出日期: 2016.6.27 课程设计完成日期:2016.7.8指导教师签字:系主任签字:指导教师对课程设计的评语指导教师(签章):日期:摘要单片机应用技术飞速发展,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,从大到国家防卫,小到日常生活,方方面面都离不开单片机。
单片机是集CPU,RAM,ROM,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。
二十一世纪的今天科技与经济迅速发展,人们的生活节奏变得越来越快,生活水平越来越高,对于生活的品味和质量的要求也更高。
人们不再满足于只能提供简单计时功能的时钟,希望在能保证计时精确的基础上能多添加一些其他功能,诸如日历、定时等。
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本科生毕业论文(或设计)(申请学士学位)论文题目基于STM32单片机的万年历设计作者姓名李杨专业名称自动化指导教师王斌2014年5月学生:(签字)学号:2010210328答辩日期:2014年5 月24日指导教师:(签字)目录摘要 (1)Abstract (1)1绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 论文主要内容 (2)2系统硬件电路设计 (3)2.1单片机开发板的介绍 (3)2.2硬件电路总体结构设计 (4)2.3 硬件电路各单元电路设计 (4)2.3.1 按键电路的设计 (4)2.3.2 显示电路的设计 (5)3系统软件设计 (6)3.1 RealView MDK3.80简介 (6)3.2 软件总体设计 (6)3.3 TFT-LCD显示程序设计 (7)3.4 时钟程序设计 (8)3.5 汉字显示程序 (10)3.6 图片显示程序 (11)3.7 按键功能程序 (11)4系统调试 (12)结论 (14)参考文献 (14)附录一 (15)程序列表 (15)主程序 (15)TFT-LCD显示程序 (21)时钟程序 (24)汉字显示程序 (29)图片显示程序 (31)按键程序 (36)致谢 (39)基于STM32单片机的万年历设计摘要:随着现代社会生活和工作节奏的加快,及时准确的掌握时间变得越来越重要。
STM32包含Cortex-M3内核,具有低功耗、低成本、丰富的片内外设以及处理速度快等特点。
本文采用STM32F103RBT6作为主控制器,利用其内部的实时时钟(RTC)在相应软件的配置下,设计了具有时间显示功能的电子万年历,可提供24小时制的实时时钟和区分平、闰年的日历。
测试表明该设计计时准确、界面美观、操作简便。
关键词:万年历;STM32F103RBT6;TFTLCD;Cortex-M3;RTCCalendar Design Based On STM32 MicrocontrollerAbstract:With the development of modern society, the accelerated pace of life and work,to grasp time timely and accurately becomes more and more important. STM32 contains the Cortex-M3 kernel, with low power consumption, low cost, rich on-chip and high processing speed. This paper uses STM32F103RBT6 as the main controller, using real time clock the internal (RTC) with the corresponding software configuration, designs electronic calendar with the function of time display, and it can provide 24 hour real-time clock and the calendar which can distinguish the flat year or the leap year. The test shows that the design of accurate timing, beautiful interface, and easy operation.Key words: Calendar; STM32F103RBT6; TFTLCD; Cortex-M3; RTC1 绪论1.1 研究背景及意义对于时间这个概念一开始在长达几千年的时间里,根本就没有任何测定时间的精确方法。
人类得知时间是通过太阳在天空的位置,或者是通过日晷或沙漏这样的仪器来大致的判断一下时间。
在中国历史上就出现日晷、沙漏、机械钟、石英钟,这几种计时装置。
二十一世纪的今天科技与经济迅速发展,人们的生活节奏变得越来越快,生活水平越来越高,对于生活的品味和质量的要求也更高。
人们不再满足于只能提供简单计时功能的时钟,希望在能保证计时精确的基础上能多添加一些其它功能,诸如日历、星期的显示,使其界面能够更加的美丽。
目前电子万年历成了现代社会中的主要计时工具之一,广泛应用于社会生活需要的各个方面。
它集时钟、日期、星期等功能于一体,具有显示直观、读取方便、界面简洁、功能多样等优点,符合目前电子计时仪器的发展趋势。
电子万年历不仅在市场上占据重要的位置,在学习中尝试制作一款功能新颖的万年历也是一个热门的课题。
此课题具有很好的开放性和发挥性,在制作过程中既巩固了单片机方面的知识,也开放了思维,将自身的想法实现于多彩功能的万年历中,这是对制作者本身能力的一种培养和锻炼。
1.2 国内外研究现状由于大规模的电子集成电路的应用,电子万年历在当今社会钟表界中独占鳌头。
我国生产的电子万年历有很多种,总体上来说以研究多功能电子万年历为主,所以在生产的电子万年历上除了具有基本的显示时间、日期功能外,增添其它的一些附属功能如闹铃、报警等功能后,生产商在其质量、价格、外观、实用上做功课。
不断的改进万年历产品,使其更具有市场需求。
就目前市场上出现的各种万年历,第一种是纯硬件电路系统,采用分离式硬件电路分别实现各种功能,时钟的功能通过时序逻辑电路来实现,这将导致电路复杂化、整体可靠性变差、不灵活。
很难实现对系统的扩展。
第二种是通过可编程逻辑器件来实现的,与前者相比在可靠性和实现时钟的功能方面要有所提升,但这显示功能只能通过数码管来实现,使其显示的效果不明显。
同时在灵活性方面还是不行,很难对其进行扩展功能的实现。
第三种相比前两种而言在各个方面都有所提高,这也是现在商家们致力发展的方法,使用单片机作为核心控制系统,这样整个系统就可编程了,大大增加了灵活性,智能化的液晶显示使其显示界更加清楚、简洁。
同时,可以实现其它的一些额外功能如遥控调试、语音报时等功能。
1.3 论文主要内容本文主要介绍以STM32F103RBT6单片机为核心部件来设计一款电子万年历,以其内部的RTC 模块作为时钟,用TFTLCD液晶显示器作为显示模块,时钟电路能够准确提供24小时制时间、平年闰年的判断、星期的判断。
采用RealView MDK3.80进行编写调试程序,以STM32单片机开发板为硬件平台进行设计,最终实现在TFTLCD上显示开机画面、时间、日期、星期、机械时钟以及汉字。
2 系统硬件电路设计2.1 单片机开发板的介绍本设计采用的是ALIENTEK MiniSTM32的开发板,如图2-1所示。
图2-1 STM32开发板它包含一个USB转串口(用于程序的下载)、一个USB串口1(用于与PC端进行通信)、两个LED灯、一个标准的JTAG调试口、一个复位(RESET)按键、一个WK_UP按键、两个普通按键、一个开关按钮、一个W25X16 16M FLASH存储芯片、一个2.4寸/2.8寸通用LCD接口、一个开发板的核心部件STM32F103RBT6。
其中核心部件STM32微控制器是由ST(意法半导体)公司推出的第一个基于ARM Cortex-M3内核的控制器,STM32凭借其产品线的多样化、极高的性价比、低功耗,迅速成为当前微控制器产品中的一颗最闪亮的新星。
Cortex-M3内部的数据路径是32 位的,寄存器是32 位的,存储器接口也是32 位的。
CM3 采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,可以让取指与数据访问互不干扰。
这样一来数据访问不再占用指令总线,从而提升了性能。
另外基于ARM Cortex-M3 STM32可以采用固件库的开发方式,不需要再熟悉底层寄存器,大大宿短了开发周期而且Thumb‐2 指令集为编程带来了更多的灵活性。
STM32已经广泛应用于工业控制、低功耗、家用电器、建筑与安防及计算机通信网络等领域。
MCU的部分原理图如图2-2所示。
图2-2 MCU部分原理图上图中中上部的BOOT1用于设置STM32的启动方式,其对应启动模式如下表2-1所示。
表2-1 BOOT0与BOOT1的启动模式2.2 硬件电路总体结构设计本设计采用STM32F103RBT6作为MCU,由内部实时时钟(RTC)实现日历功能,利用独立按键进行调整时间,通过TFT-LCD液晶显示器来显示开机画面、日历、汉字。
硬件电路的总体设计方案如图2-3。
图2-3 总体结构设计框图2.3 硬件电路各单元电路设计2.3.1 按键电路的设计本设计使用到开发板上两个按键,其原理图如图2-4所示。
图2-4 按键输入原理图KEY0和KEY1用作普通按键输入,分别接在PA13和PA15上,由于他们都与JTAG共用同一个引脚,所以在使用KEY0和KEY1两个按键时要特别注意不能使用JTAG来调试,另外KEY0和KEY1还和PS/2的DA T和CLK共用,他们都是通过JTAG的上拉电阻来提供上拉的。
2.3.2 显示电路的设计该设计的显示部分采用的是TFTLCD液晶显示模块,它可以显示16位的真彩图片,TFT-LCD 即薄膜晶体管液晶显示器,是英文名Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display的字头缩写。
TFT-LCD技术是将微电子技术与液晶显示器技术进行巧妙的融合。
人们通过在Si上进行微电子精细加工这一项技术,实现了在大面积的玻璃上进行TFT阵列的加工,再通过已经成熟的LCD技术将该阵列基板与另一片带彩色滤色膜的基板进行相结合从而形成一个液晶盒,其次经过多到工序如偏光片贴覆等过程,最后形成液晶显示器(屏)。
TFT-LCD中的TFT相当于一个开关管,它可以有效地克服在非选通时出现的串扰,使得液晶显示屏的静态特性与扫描线数无关,从而大大提高的显示的质量。
本次采用的是2.8寸的ALIENTEK TFT-LCD模块,分辨率为320*240,该液晶显示器的控制器为ILI9320。
其模块接口如图2-5。
图2-5 TFTLCD模块接口图该模块采用的是80并口方式与外部链接的,80并口有如下一些连接线:CS:TFTLCD片选信号。
WR:向TFTLCD写入数据。
RD:从TFTLCD中读取数据。
D[15:0]:16位双向数据线。
RST:硬复位TFTLCD。
RS:命令/数据标志(0:读写命令1:读写数据)。
硬件部分对应的IO口连接为:LCD_LED对应PC10;LCD_CS对应PC9;LCD_RS对应PC8;LCD_WR对应PC7;LCD_RD对应PC6;LCD_D[17:1]对应PB[15:0];3 系统软件设计系统软件设计主要包括主程序、TFTLCD显示子程序、按键子程序、时钟配置子程序等。