可控温车载电子日历

来源:中文信息
关键字:科学技术,单片机,设计
发布时间:2015-04-24 08:49

　　摘要：随着科学技术的快速发展，单片机凭着它卓越的性能，广泛应用于各个领域。一方面向着巨型机高速而智能化方向发展，另一方面又向着嵌入型微型机方向发展。其中，单片机其性能和容量不断提高，而价格不断下降的趋势，使其在社会各个领域仍至家庭生活中发挥着越来越大的作用。

　　关键词：电子日历单片机时钟芯片可控温式

　　中图分类号：TH714 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）04-0011-01

　　在这个电子系统应用很广泛的领域，为了能够使大家使用方便快捷的方式去享受生活，设计人员在最小的空间里实现最多的功能，以此来提高系统的速度与可靠性。比如银行、酒店、公交车等一些公共场所随处可见的电子日历。让大家更舒适、更便捷的体会生活，本文具体介绍和说明可控温车载电子日历的设计。

　　一、可控温车载电子日历的方案选择

　　1.整机设计方案的选择

　　电子日历的设计与实现方案主要有两种选择，一个是利用单片机编程来控制实现，另一个是利用数字电路而实现。利用数字电路来实现虽然在硬件各方面连接比较简单，但是实现数字电路一定要运用移位寄存器存储对字符数据，而后串行输入进数码像管之上，不仅仅如此，还需要相当一部分的扩展电路才能得以实现，并且设计出来的数字电路成本高、灵活性比较差且不容易调试。

　　2.温度传感器的选择

　　温度传感器采用DS18B20，因为DS18B20采用的是单线接口的方式，它连接微处理器时只要一根线就可以实现双向的通讯；它可以更宽的适应电压范围；且支持多地点组网测温；价格也比较低廉；另外在使用过程中它不需要任何的外部元件，全部的传感元件和转换电路均集成在一个譬如三极管的集成电路之内。

　　3.时钟芯片的选择

　　时钟芯片采用DS12887时钟，因为DS12887芯片是一种性能很高的时钟芯片，它可以自动的对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，并且精度很高，因为其自带晶体震荡器及电池，所以它可以在没有外部电源的情况下工作10年。另外它能够计算出2100年前的秒、分、时、日、周、月、年七种日历信息。

　　4.单片机芯片的选择

　　硬件核采用89S51芯片，因为AT89S51芯片是一个具有较低功耗、较高性能CMOS8位的单片机，单片内含有4kBytesISP的能够反复擦写一千余次的只读Flash程序存储器，存储器件采用的是ATMEL公司的非易失性、高密度存储技术制造的，芯片内集成了通用的ISPFlash存储单元和八位中央处理器，作为功能强大的微型计算机———AT89S51能够为很多嵌入式的控制应用系统提供性价比很高的解决方案，另外还因AT89S51是现如今市场上的主流产品，它的价格也相对较低。

　　二、可控温车载电子日历的硬件设计

　　1.可控温车载电子日历电路的组成

　　电路主要由时钟芯片、CPU（AT89S51）、键盘、驱动电路、温度采集、显示电路组成。其中键盘调整可以对显示的内容进行切换及对时间进行调整。

　　2.可控温车载电子日历系统的硬件概述以及整机的工作原理

　　可控温车载电子日历的设计采用的CPU功耗低，性能高的CMOS8位单片机AT89S51芯片；时钟芯片采用的是Dallas公司（美国达接斯半导体公司）推出的串行接口DS12887实时时钟芯片，是由CMOS技术制成的，它具有时钟芯片备份锂电池和内部晶振；LED灯显示部分采用了四个共阴型数码像管，显示采用的是动态扫描并行输出方式；驱动电路采用了ULN2003芯片。整机的工作原理：首先初始化时钟芯片DS12887，其次是CPU通过时钟芯片读出时间和日期信息，并从温度传感器处采集到温度送至驱动电路从而到达LED显示，其中键盘调整可以调整时间，调整时间时它的更改值写入到DS12887，同时允许DS12887时钟芯片更新时间并读出时间送LED显示，时间和温度值交替着显示在数码像管上。

　　3.数码像管显示电路设计的选择及工作原理

　　数码像管显示电路设计选择的是LED数码像管动态扫描，LED显示数码像管价格相对适中，显示数字是最合适的，并且其采用动态扫描法连接单片机时，占用的单片机口线比较少。

　　LED显示器的工作原理：数码像管显示电路采用的是LED动态显示方式，就是轮流一位一位的点亮显示器的每个位（扫描），对LED显示器的每一位来讲，间隔一段时间进行点亮一次。利用人的视觉暂留效应能够看到整个显示过程，但是首先要保证扫描速度够快，字符才不会闪烁。LED显示器的亮度不但与间隔时间和点亮时间的比例相关，还与导通电流相关。适当调整电流和时间的参数，便可以实现相对高和稳定的亮度显示。

　　三、可控温车载电子日历的软件系统设计

　　可控温车载电子日历的软件设计是采用单片机汇编语言程序设计来实现的。目前采用汇编语言程序来开发系统是非常高效、方便、易懂的。主程序主要是实现显示的初始化和调用各个子程序工作的功能，读取时间的子程序主要是实现初始化，时间信息的采集和显示段码的存取。在显示刷新子程序中采用LED动态显示方式，每从显示缓冲区中取出一个段码再由译码器送出，相应位码由ULN2003送出，轮流交替显示。

　　参考文献

　　[1]李光飞等.单片机课程设计实例指导.北京航空航天大学出版社.2004.

　　[2]孙进生.电子产品设计实例教程.冶金工业出版社.2001.

　　[3]李忠波.电子技术.机械工业出版社.2002.

　　[4]潘永雄.电子线路CAD实用教程.西安电子科技大学出版社.2003.

　　[5]诸昌铃.LED显示屏系统原理及工程技术.电子科技大学出版社.2000.

　　闫闪