单片机在生活中的应用

单片机在生活中的应用

　　单片机在生活中的应用
　　
　　作者/周嘉俊
　　
　　时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，人们对它的功能又提出了新的要求，怎样让时钟更好地为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。本方案设计的多功能电子钟，除了传统的显示时间功能之外还可以测试温度、电网频率、电压，并提供了过压报警、非接触闹等功能。随着时代的发展与进步，人们的生活节奏越来越快，竞争也日趋激烈。因此合理地安排时间，准时上课、上班、赴约、到会、洽谈等是每个人的愿望。但是，往往稍一疏忽又无人提醒，造成迟到或其他事件，甚至产生了严重的后果和经济损失。此时，若有一台智能语音记事器，将各种约定的时间记录下来，按时进行语音提醒，就可以避免迟到、缺席事件的发生，也会给我们的工作和学习带来极大的方便。
　　
　　我们制作的产品就具备了以上的功能，主要运用了时钟芯片DS1302和语音芯片ISD1420，实现系统具有标准显示日历、时钟的功能，即年、月、日、星期、时、分、秒，时间显示分两种制式12小时、24小时，12小时制式有AM/PM切换的功能，能够随时对当前时间进行调整，实现校正功能。闹钟功能在闹铃设定时刻用录制音乐通过喇叭报警提示。
　　
　　此产品采用单片机AT89C51作为多功能数字钟系统的控制核心。此多功能数字钟系统具有标准显示星期、日历、时钟的功能，同时系统采用高保真语音录放芯片ISD1420分段录放和语音合成技术达到随即报时、整点报时、闹钟语音提示功能，结合软件控制达到对时间、日历、星期的显示、修改等操作。键盘扫描采用中断控制，提高了单片机的工作效率。系统采用AT89C51单片机实现控制，语音芯片实现报时和放音，时钟芯片进行时钟准确运行。
　　
　　针对以上存在的问题，本人设计了一款采用液晶显示的电子时钟，有效地克服了时钟存在误差的问题，并能在夜间不用其他照明设施就能看到时间，且可以显示星期、日历，用户容易接受，而且美观大方。
　　
　　DS1302的设计：
　　
　　本设计采用DS1302作为时钟芯片，时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。
　　
　　DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒，进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2.5～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源、后背电源双电源引脚，还提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
　　
　　本系统显示器由12864液晶组成。
　　
　　选择12864液晶作为本设计的显示模块是因为带中文字库的128×64点阵液晶模块是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块，其显示分辨率为128×64，内置8192个16*16点汉字和128个16*8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。
　　
　　12864液晶在本设计中的功能主要是显示时间和日期，利用一个按键控制切换显示月、日和年、星期，该按键轮流实现时间和日期的切换。
　　
　　在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路设计和软件的设计，让单片机得到了广泛的应用，几乎是从小的电子产品到大的工业控制，单片机都起到了举足轻重的作用。单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全”，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。
　　
　　研究内容主要是基于单片机的数字钟的设计，讨论了它从软件上实现的过程，重点在时钟调整的方式、查询和中断的比较，然后对数字钟的稳定性和精确性作了相关的研究。
　　
　　参考文献：
　　
　　［1］谢自美。电子线路设计·实验·测试。2版。武汉：华中理工大学出版社，2000.
　　
　　［2］胡乾斌，李光斌，李玲，等。单片微型计算机原理与应用［M］。武汉：华中理工大学出版社，1997.
　　
　　［3］胥筱门。单片机系统的实验与应用［J］。电子制作，1999（06）。
　　
　　［4］张友汉。电子线路设计应用手册［M］。福州：福建科学技术出版社，2000.
　　
　　［5］陈姚节。基于串行通信的数字监控系统。武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2002，26（05）：650-653.
　　
　　［6］赵鸽，陈姚节。基于WDM设备驱动的虚拟仪器的研究与实现。武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2002，26（06）：811-814.
　　
　　［7］李广弟，朱月秀，王秀山。单片机基础。北京航空航天大学出版社，2001：200-240.
　　
　　［8］韩小斌，朱永文。数字式温度传感器DS18B20及其应用［J］。空军工程大学导弹学院：电子技术，2002（05）。
　　
　　（作者单位 浙江信息工程学校）

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