多功能电子台历第七组

1、同南城逆施啜找桥壁院hUNANHUNAN RAILWAY PROFESSIONALTECHNOLOGY COLLEGE设计课题：多功能电子台历专业（系）电气工程系学生姓名 刘彪，龚春梅，杨芳文，游桂凤2011年3月21日指导老师陈新喜完成日期目录第一章前言第二章项目介绍和项目分析第三章整体思路的介绍第四章整体结构图第五章硬件部分5.1 单片机最小系统5.2 LCD 显示模块5.3 温度传感器DS18B20 ，时钟芯片 DS1302 ，存储芯片 AT24C02的相关知识第六章软件部分第七章设计心得、夕 4刖 百随着电子科技的不断发展，传统的挂历已被一些高档的电子 台历所取代，与传统的挂历相比，多功能电子台历融合了挂历， 时钟以及温度计的优点，能昼夜清晰显示，集年、月、日、时、 分、秒、日期，温度于一体，外观新颖，造型别具一格。挂历只 能用一年，而电子台历则不一样，由于它可以自动识别闰年、公 历、农历、大小月份、农历，星期能自动对应公历无须调整。但 考虑到其寿命原因，至少也可用 58年。在价格相差不大的情 况下，多功能电子台历的性价比显然要高的多，就其阅读功能而言，多功能电子台历阅读起来更

2、加方便， 这比传统的挂历要强大 的多。其实现的方法也很简单，用一个单片机，DS1302实时时钟芯片，存储芯片 AT24C02和LCD液晶显示器就可以实现， 由此可见，多功能电子台历的市场经济开发价值要比挂历要高的 多，多功能电子台历取代传统的挂历已成为不可抵挡的趋势。项目介绍项目介绍：实常生活中，电子时钟到处可见，一般功能为：日 历（公、农）、时间、温度、节气显示等，利用单片机实验板， 弁制作一定的外围电路，编写程序设计制作一个多功能电子台 历，具体要求如下：具有时钟功能，能显示实时时间、日期具有修改功能，能方便修改时间、日期具有定时功能，能设定最多 20组定时具有定时模式选择，可以选择每天 /每周重复实时温度功能发挥部分：语音报时提示功能生日提示功能其他实用功能学习目的：通过设计制作，掌握I2C总线，SPI总线，弁行总线相关知识项目分析项目功能分析：1.时钟功能，能显示实时时间、日期2 .修改功能，能方便修改时间、日期3 .定时功能，能设定最多 20组定时4 .定时模式选择，可以选择每天/每周重复5 .温度功能任务分析：1 .分析单片机实验板原理图，选择实验板中合适的硬件资源，搭建硬

3、件平台（单片机最小系统，LCD显示模块，温度传感器DS18B20 ,时钟芯片 DS1302 ,存储芯片 AT24C02等；2 .软件组成，LCD显示函数，读温度函数，读写时间函数，读写 存储器函数，主函数，其他相关函数所需知识：模数电相关知识，protel,DS18B20,LCD,AT24C02,DS1302 , I2C 总线，SPI总线，弁行总线等整体思路的介绍1 .熟悉课题，明确任务，查阅相关资料，确定总体设计方案；2 .根据各部分的功能划分功能模块，确定每一模块的硬件组成， 合理选取有相应功能的器件；3 .进行硬件设计，把各器件组成相应功能的模块，弁把各功能模 块进行电气连接，形成总的功能系统；4 .进行软件设计，编写程序，实现各模块功能，使整个系统能够 良好的运气；5 .进行调试，检查各模块功能能否完全实现。整体结构图1 键盘驱动电路硬件部分单片机最小系统5103+ lOuF4liS.1Dw1112I UK1141516XThLi?12M18iyIviOSldMIS07SCK 8RST9汕打邸工P1.0V7CFLIpo.oP1.2P0.1P1.3P0.2Pi a可nPl.5PC

4、MP1.QPOJP1.71CKFO.tJ心KI：P3.0D 幽冏PFps.irrxDALEf翁心rm?SEKP3.3W1P2.?F3.F2.dF3yHF2.jP3WRP2.4P3.7/fJ3P2.3XT AT.?力？MIAL1P2.1CHDL2.02344Q 鱼 38 7T 36 37 34 33 % 夏 30 29 密1 27 及 35 24 23 71LELju皿1R5 R4 逗 ic ITRR只涮VCC-VCCJflGTD电源农口R3T3CK 时塔口MOSTG3TD一 下款线报口VCCJP；Jiang.LCD显示模块对于YB12864ZA的LCD驱动电压为5V ,没有配置倍压电路，而是V0直接接VCC,用作LCD驱动，对比度不可调。YB12864ZA没有Vout脚。Vout电压直接通过降压处理供给V0o对比度已经锁定。如果一定要调节对比度，可以通过 V0对 电源VCC之间增大电阻值来调低对比度。但不可以调深。温度传感器DS18B20DS18B20 基本知识 ：DS18B20 数字温度计是DALLAS 公司生产的 1 Wire ，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来

5、组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。DS18B20 的特点 ：1 . 只要求一个端口即可实现通信。2 . 在 DS18B20 中的每个器件上都有独一无二的序列号。3 .实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。4 .测量温度范围在55。 C 到 125 。 C 之间。5 .数字温度计的分辨率用户可以从9 位到 12 位选择。6 . 内部有温度上、下限告警设置。DS1302实时时钟具有能计算2100 年之前的秒分时日日期星期月年;31 8 位暂存数据存储RAM;串行 I/O 口方式使得管脚数量最少 ;宽范围工作电压2.0 5.5V;工作电流 2.0V 时,小于 300nA;读 /写时钟或 RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多 字节传送字符组方式 ;8 脚 DIP 封装或可选的 8 脚 SOIC 封装根据表面装配;简单 3 线接口 ;与 TTL 兼容 Vcc=5V;可选工业级温度范围 -40 +85;与 DS1202 兼容 ;在 DS1202 基础上增加的特性 ;对 Vcc1 有可选的涓流充电能力 ;双电源管用于主电源和备份电源供应

6、;备份电源管脚可由电池或大容量电容输入;附加的 7 字节暂存存储器;存储芯片 AT24C02概述CAT24WC01/02/04/08/16 是 一 个 1K/2K/4K/8K/16K 位 串 行CMOS E2PROM, 内部含有 128/256/512/1024/2048 个八位字节， CATALYST 公司的先进技术实质上减少了器件的功耗，CAT24WC01 有一个 8 字节页写缓冲器， CAT24WC02/04/08/16有一个 16 字节页写缓冲器， 该器件通过I2C 总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。管脚配置12 3 4Tiru 匚 AOA1A2SS-I VccZl WP SOLSDA管脚描述n管脚名称-功能AO、AU A2器件地址选择SDA中行数据/地址SCL中行时钟WP写保护Vcc+ L8V6 0V工作电压Vss地I2C总线作用在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。I2C 总线定义 I2C(Inter Integrated Circuit)总线是一种微控制器由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接 及其外围设备

7、。I2C总线协议I2C总线协议定义如下:(1) 只有在总线空闲时才允许启动数据传送。(2) 在数据传送过程中，当时钟为高电平时，数据线必须保持稳定状态，不允许有跳变。时钟线为高电平时， 数据线的任何电平变化将被看作总线的起始或终止信 号。起始信号：时钟线保持高电平期间，数据线电平从高到低的跳变作为I2C总线的起始信号停止信号：时钟线保持高电平期间，数据线电平从低到高的跳变作为I2C总线的停止信号SPI总线-串行外围设备接口 SPI (serial peripheral interface )总线技术是 Motorola公司推出的一种同步串行接口。Motorola公司生产的绝大多数MCU (微控制器)都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI 总线是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，所以，与SPI有关的 软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。SPI,是英 语Serial Peripheral Interface 的缩写，顾名思义就是串行外围设备接 口。SPI,是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的 管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为 PCB的布局上

8、节 省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的 芯片集成了这种SPI总线协议。SPI是一个环形总线结构，由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成，其时序 其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据 交换。上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。上升沿到来的时候， sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中。 下降沿到来的时候，sdi 上的电平将被接收到主设备的寄存器中。并行总线并行总线，就是并行接口与计算机设备之间传递数据的通道。 采用并行传送方式在微型计算机与外部设备之间进行数据传送的 接口叫并行接口，它有 2个主要特点；一是同时并行传送的二进 位数就是数据宽度；二是在计算机与外设之间采用应答式的联络 信号来协调双方的数据传送操作，这种联络信号又称为握手信号。软件部分设计心得在学校的学习生活中，自主学习是很重要的一环。其目的就是能 在实际的生产生活中能更好的发挥自己的主动性， 把知识转化为生产 力，将来能更好的为社会服务，提高个人在社会中的价值。作为对学 习成果的真正检验，不光是能通过考试，更重要的是所学能有所用。 为了很好的利用这些学习机会，不仅要运用所学知识，还要在实习中 更多的学会自学，以提高自己的综合能力，使自己能更好的适应如今 飞速发展的社会。为今后的毕业设计打下了坚实基础。通过这次的学习，让我们认识到学习不是一天两天的事，其实 是 一个循序渐进的过程，是一个不断积累的过程，海纳百川 终归其大， 这就是积累的作用。只要你一步一个脚印的走下去，必能拥抱成功。 还有，学习应该注重课本知识，正所谓：书本书本，我们应该以书为 本，牢固掌握好书本上的基本知识。然而，世上没有原本就很难或是 很容易的事，古人云：天下事有难易乎，为之，则难者易也；不为， 则易者难也。学习也是一样，会遇到很多困难，其实，困难并不可怕， 只要我们不退缩，他就会成为我们走到成功彼岸垫脚石。换种说法说， 当我们面前出现困难时，我们可以选择不直接冲过去，可以选择绕过 去，但绝对不可以不过去！只要自己学进去了就会有“千淘万漉虽辛 苦，吹尽狂沙始到金。”的快感。总而言之，要想在未来的

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