適于學(xué)校使用的電子日歷設(shè)計

前市售的電子日歷品種較多，一般只能顯示時間信息，功能單一。筆者根據(jù)學(xué)校特點，設(shè)計了一款適于學(xué)校使用的電子日歷，該電子日歷采用幾種新型芯片，利用單片機技術(shù)，做到了功能多、顯示全、成本低，并有掉電保持功能，非常適于學(xué)校各部門的使用，是傳統(tǒng)鐘表的升級換代產(chǎn)品。

1功能介紹

電子日歷面板如圖1所示。該電子日歷可顯示年、月、日、星期、時、分的時間信息以及溫度值。另外，還能顯示校歷周數(shù)，重大節(jié)慶日的倒計時天數(shù)。此功能是區(qū)別于其他電子日歷的特點所在。為設(shè)定初值，電子日歷設(shè)有三個按鍵，采用循環(huán)設(shè)定方式。過程如下：按設(shè)定鍵，首先進(jìn)入校歷周數(shù)初值設(shè)定，按增/減鍵，可選擇校歷周數(shù)的2位十進(jìn)制初值；再按設(shè)定鍵，進(jìn)入節(jié)慶日倒計時時間初值設(shè)定，可選擇3位十進(jìn)制初值；第三、四次按設(shè)定鍵，結(jié)合增/減鍵，分別用于設(shè)定節(jié)慶日2個漢字的顯示設(shè)定，如“校慶”、“評估”等；再按設(shè)定鍵，則調(diào)整表的時間顯示。全部設(shè)定過程完畢，進(jìn)入正常走時狀態(tài)。由于本系統(tǒng)有掉電保護功能，停電時，無顯示，但能正常走時和計數(shù)。來電時，正常顯示，不需重新設(shè)定初值，使用方便。

2硬件設(shè)計

2.1系統(tǒng)電路

系統(tǒng)電路簡圖如圖2所示。整個系統(tǒng)采用AT89C52作為中央處理芯片，用于數(shù)據(jù)處理，初值設(shè)定，顯示控制等。日歷芯片采用DS12C887，溫度傳感器芯片采用DS18B20。采用可編程接口芯片81C55擴展接口，81C55的PA口用于輸出段碼，利用三態(tài)總線驅(qū)動器74LS244增加驅(qū)動能力，PB口低4位接4-16譯碼器CD4045，作為時間溫度顯示的位控信號，通過三極管控制LED顯示器的共陰極端。PB口的高4位同樣外接譯碼器，作為漢字顯示的位控信號，整個系統(tǒng)采用動態(tài)顯示方式。

2.2時鐘芯片

DS12C887是跨越2000年的時鐘芯片，他將晶體振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池等一起封裝在芯片的上方，組成一個加厚的集成電路模塊。電路通電時其充電電路便自動對可充電電池充電，充足一次電可供芯片運行半年，正常工作時可保證時鐘數(shù)據(jù)10年內(nèi)不會丟失。另外，他的114 B的非易失性靜態(tài)RAM可供用戶使用，可在主機掉電時保存一些重要的數(shù)據(jù)［1］。

在本系統(tǒng)中，將校歷周數(shù)、節(jié)慶日漢字代碼、天數(shù)等信息保存在其中，使本系統(tǒng)有掉電保持功能。使用此芯片首先要對其進(jìn)行初始化，為芯片內(nèi)部寄存器設(shè)立標(biāo)志位并賦初值，同時加載時鐘計數(shù)初值。初始化完成后，即可以從該芯片中讀取時間。該芯片的口地址為0BF00H~0BF09H，分別是DS12C887的年、月、日、星期以及時間等的時標(biāo)寄存器。通過相應(yīng)口地址將實時時間值讀出后，經(jīng)過處理得到段碼，存入相應(yīng)顯示緩沖單元，供顯示子程序調(diào)用，即實現(xiàn)了時鐘顯示功能。

2.3溫度轉(zhuǎn)換

DS18B20是單總線溫度傳感器，與單片機通信只要一根I/O線，因而使用方便［2］。

本系統(tǒng)利用P10口作為I/O口線直接讀取溫度值。這種方式比其他溫度傳感器省去了信號調(diào)理、標(biāo)度轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換等前向通道電路，使電路簡化，編程容易；另外他采用低電壓供電，測溫范圍為-55～+125 ℃，在—10～+85 ℃范圍內(nèi)誤差為0.5 ℃，這些特點滿足在測量室溫方面的要求。

2.4漢字顯示原理

節(jié)慶日的每個漢字分別由4個8×8 LED點矩陣顯示器組成［3］，以“慶”為例，說明其顯示原理：其點陣如圖3所示，根據(jù)點陣圖，每個漢字由16行16列點陣組成，將每列分成2個8位段碼，因而1個漢字由32個段碼組成，“慶”字的段碼如圖所示。顯示時，每列的2個段碼分2次送出，而對應(yīng)這2次掃描的同一列的位控信號不變，因而完成1個漢字的顯示需要32次掃描過程。編程時，將常用的漢字的段碼以表的形式存于ROM中，設(shè)定時用查表指令取出段碼，然后將段碼再存到DS12C887的RAM中，以實現(xiàn)斷電保持。

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3軟件設(shè)計

程序設(shè)計可采用匯編語言或C語言編程，主程序流程如圖4所示。在主程序中，主要實現(xiàn)初始化，按鍵處理，時間、溫度信息的采集和顯示段碼的形成以及漢字段碼的存取。當(dāng)日時標(biāo)變化時，應(yīng)將節(jié)慶日倒計時天數(shù)減1；星期時標(biāo)為星期一時，應(yīng)將校歷周數(shù)加1。當(dāng)有鍵按下時，進(jìn)入按鍵處理程序，分別設(shè)定校歷周數(shù)、節(jié)慶日的漢字、倒計時時間等。采用動態(tài)顯示方式，即在T0定時中斷程序中，每次從顯示緩沖區(qū)中取出一個段碼由81C55的PA口送出，相應(yīng)位控碼由81C55的PB送出，輪流顯示。按鍵處理、T0定時中斷子程序流程圖從略。

4結(jié)語

本電子日歷技術(shù)新，成本低，適于產(chǎn)品化以及批量生產(chǎn)。另外，本系統(tǒng)也可以由學(xué)生開發(fā)設(shè)計，以提高學(xué)生的動手能力、理論聯(lián)系實際以及分析和解決實際問題的能力。在本系統(tǒng)基礎(chǔ)上，可以由學(xué)生進(jìn)一步開發(fā)新的功能，例如時鐘芯片DS12C887的鬧鐘功能，漢字顯示內(nèi)容的增加及定時顯示等。因而本系統(tǒng)也是相關(guān)課程或畢業(yè)設(shè)計的一個很好的設(shè)計題目。

參考文獻(xiàn)
［1］楊振江，杜鐵軍，李群.流行單片機實用子程序及應(yīng)用實例［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002
［2］王建校，楊建國，寧改娣，等.C51系列單片機及C51程序設(shè)計［M］.成都：巴蜀書社，2002