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电子万年历的设计

学

院

计算机与控制工程学院

自动化

专业班级

学生姓名

指导教师

2010 年 6 月 25 日

引言

随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、

创新。为了在观测时间的同时，能够了解其它与人类密切相关的信息，比如温度、星期、

日期等，电子万年历诞生了，它集时间、日期、星期和温度功能于一身，具有读取方便、

显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔

的市场前景。

二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业

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源使钟表的

走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。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数码计时技术的应用（电子万年历），使

计时产品的走时日差从分级缩小到 1/600 万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们

日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及

其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现

带来了钟表计时业界跨跃性的进步……

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，使万

年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。商家生产的

电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的

具有市场。

本设计主要采用 AT89C51 单片机作为主控核心，由 DS1302 时钟芯片提供时钟、LED

动态扫描显示屏显示。AT89C51 单片机是由 Atmel 公司推出的，功耗小，电压可选用 4～

6V 电压供电；DS1302 时钟芯片是美国 DALLAS 公司推出的具有涓细电流充电功能的低功

耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿

等多种功能，而且 DS1302 的使用寿命长，误差小；数字显示是采用的 LED 液晶显示屏

来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息。此外，该电子万

年历还具有时间校准等功能。

I

1.方案论证

1.1 技术可行性

随着国内超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成

技术的最新发展之一是将 CPU 和外围芯片，如程序存储器、数据存储器、并行 I/O 口、

串行 I/O 口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单

片计算机（Single-Chip Microcomputer）。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许

多特殊功能单元，如 A/D、D/A 转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点

运算单元、PWM 控制输出单元、PWM 输出时的死区可编程控制功能等。因此，只要外加

一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统，如工业流水线控制系

统、作为家用电器的主控制器、分布式控制系统的终端节点或作为其主控制节点起中继

的作用、数据采集系统、自动测试系统等。

单片机的出现，并在各技术领域中得到如此迅猛的发展，与单片机构成计算机应用

系统所形成的下述特点有关：

1、单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯

片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件技术。

2、系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统，应用系统

有较高的软、硬件利用系数。

3、由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故

具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。

4、有优异的性能、价格比。

1.2 单片机的选择

采用传统的 AT89C51 作为电机的控制核心。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、

自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术

成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。

1.3 显示模块的选择

LED 数码管数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、

防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精

确可靠，操作简单。数码管采用 BCD 编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。

在本系统中，我们采用了八段四位一体数码管串口的动态显示，由于显示位数较多，故应使用

显示驱动，在本设计中采用 MAX7219 显示驱动芯片。

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