一种创意电子万年历的制作方法
【专利说明】—种创意电子万年历
[0001]本发明一种创意电子万年历属于电子设备领域。
[0002]随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临，各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。日历是人们不可或缺的日常用品。但一般日历都为纸制用品，使用不便，寿命不长。电子万年历采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。本发明以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器(PEROM)的低电压、高性能CMOS 8位为控制器。该器件采用ATMEL非易失存储器制造技术制造，与工业标准的80C51和80C52指令集和输出管脚相兼容。结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器，完成时间的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示。时间、日期调整由三个按键来实现，并可对闹铃开关进行设置。日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒。在显示阴历月份时，能标明是否闰月。
[0003]随着科技的不断进步和发展，单片机的使用已经渗透到我们日常生活当中的各个领域，几乎很难找到有哪个领域没有使用单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
[0004]的电子万年历属于小型智能家用电子产品。利用单片机进行控制，实时时钟芯片进行记时，外加掉电存储电路和显示电路，可实现时间的调整和显示。电子万年历既可广泛应用于家庭，也可应用于银行、邮电、宾馆、饭店、医院、学校、企业、商店等相关行业的大厅，以及单位会议室、门卫等场所。因而，此发明具有相当重要的现实意义和实用价值。
[0005]由于现在市面上的电子万年历的种类比较多，因此到底选择什么样的发明在发明中是至关重要的。正确地选择发明就可以使产品更加人性化，并且可以减小开发的难度，缩短开发的周期，降低产品的成本等等，因此就会被人们普遍接受，并且能够更快地将产品推向市场实现其自身的价值。
[0006]基于AT89S52单片机的电子万年历发明
不使用时钟芯片，而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历发明。AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的发明。
[0007]若采用单片机计时，利用它的一个16位定时器/计数器每50ms产生一个中断信号，中断20次后产生一个秒信号，然后根据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。这样就实现了直接用单片机来实现电子万年历发明。
[0008]用单片机来实现电子万年历发明，无须外接其他芯片，充分利用了单片机的资源。但是精度不够高，误差较大，掉电后丢失所有数据，软件编程较复杂。
[0009]在以单片机为核心构成的装置中，经常需要一个实时的时钟和日历，以便对一些实时发生事件记录时给予时标，实时时钟芯片便可起到这一作用。过去多用并行接口的时钟芯片，如MC146818，DS12887等。它们已能完全满足单片机系统对实时时钟的要求，但是这些芯片与单片机接口复杂、占用地址，数据总线接线多、芯片体积大占用空间多、近年来串行接口的各种芯片在单片机系统中应用愈来愈多，串行接口的实时时钟芯片也出现了不少，DS1302是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。采用它作为记录测控系统中的数据记录，其软硬件发明简单，时间记录准确，既避免了连续记录的大工作量，又避免了定时记录的盲目性，给连续长时间的测量、控制系统的正常运行及检查都来了很大的方便，可广泛应用于长时间连续的测控系统中。在测量控制系统中，特别是长时间无人职守的测控系统中，经常需要记录某些具有特殊意义的数据及其出现的时间。传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且某些测控系统可能不允许。而在系统中采用DS1302则能很好地解决这个问题
利用单片机进行控制，采用DS1302作为实时时钟芯片，其三线接口 SCLK、I/O、与单片机进行同步通信，外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路和闹铃电路，即构成一个基本的电子万年历系统，若还要添加其他功能，在这基础上外扩电路即可。
[0010]由于在系统发明时，需要考虑以下几点因素:功耗低、精确度高、软件编程较简单，制作过程简便，芯片的体积小、便于携带，芯片成本低等，而DS1302芯片有上面所述的诸多优点。
[0011]本发明以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器，显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒和阴历的年、月、日，在显示阴历时间时，能标明是否闰月，同时完成对它们的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示出来。输入接口由三个按键来实现，用这三个按键可以对日期和时间进行调整，并可以对闹铃的开关和闹铃的时间进行设置。闹铃功能通过蜂鸣器来实现。软件控制程序实现所有的功能。整机电路使用+5V稳压电源，可稳定工作。其软硬件发明简单，时间记录准确，可广泛应用于长时间连续显示的系统中。
[0012]按照系统发明功能的要求，初步确定发明系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成，电路系统构。主控芯片使用52系列AT89S52单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302，存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。DS1302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备(2.5?5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA)下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。
[0013]系统核心部分——单片机AT89S52
AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决发明。
[0014]AT89S52具有下列主要性能
?8KB可改编程序Flash存储器(可经受1000次的写入/擦除周期)
?全静态工作:0Hz?24MHz ?三级程序存储器保密 ?128X8字节内部RAM ?32条可编程I/O线 ?2个16位定时器/计数器 ?6个中断源 ?可编程串行通道 ?片内时钟振荡器 AT89S52的引脚及功能 AT89S52单片机的管脚说明。
[0015](I)主要电源引脚 VCC电源端
②GND接地端
(2)外接晶体引脚XTALl和XTAL2
XTALl接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。当采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，既把此信号直接接到内部时发生器的输入端。
[0016]②XTAL2接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。
[0017](3)控制或与其它电源复用引脚RST、ALE/
复位输入端。当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
[0018]②ALE/当访问外部存储器时，ALE (地址锁存允许)的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率(此频率为振荡器频率的1/6)周期性地出现正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而要注意的是:每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。在对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲()。
[0019]③程序存储允许()输出是外部程序存储器的读选通信号。当AT89S52/LV52由外部程序存储器取指令(或常数)时，每个机器周期两次有效(既输出2个脉冲)。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。
[0020]④/VPP 外部访问允许端。要使CPU只访问外部程序存储器(地址为0000H?FFFFH)，则端必须保持低电平(接到GND端)。当端保持高电平(接VSS端)时，CPU则执行内部程序存储器中的程序。
[0021](4)输入 / 输出引脚 P0.0 ?P0.7,Pl.0 ?Pl.7、Ρ2.0 ?Ρ2.7 和 Ρ3.0 ?Ρ3.7 PO端口(P0.0?P0.7) PO是一个8位漏极开路型双向I/O端口。作为输出口用时，
每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL输入，对端口写I时，又可作高阻抗输入端用。
[0022]②Pl端口(Ρ1.0?Pl.7) Pl是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。Pl的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。对端口写I时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。作输入口时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。
[0023]③P2端口(P2.0?P2.7) P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。对端口写I时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P2作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的弓I脚会输出一个电流。
[0024]④P3端口(P3.0?P3.7) P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL门电流。当P3 口写入“I”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流，这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为AT89S52的一些特殊功能。
[0025]端口引脚兼用功能 P3.0 RXD (串行输入口)
P3.1 TXD (串行输出口)
P3.2 (外部中断O)
P3.3 (外部中断I)
P3.4 TO (定时器O的外部输入)
P3.5 Tl (定时器I的外部输入)
P3.6 (外部数据存储器写选通)
P3.7 (外部数据存储器读选通)
DS1302时钟电路 DS1302芯片介绍
低功耗时钟芯片DS1302可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析以及对异常数据出现的原因的查找有重要意义。
[0026]采用DS1302作为记录测控系统中的数据记录，其软硬件发明简单，时间记录准确，既避免了连续记录的大工作量，又避免了定时记录的盲目性，给连续长时间的测量、控制系统的正常运行及检查都来了很大的方便，可广泛应用于长时间连续的测控系统中。在测量控制系统中，特别是长时间无人职守的测控系统中，经常需要记录某些具有特殊意义的数据及其出现的时间。记录及分析这些特殊意义的数据，对测控系统的性能分析及正常运行具有重要