單片機在生活中的應用

周嘉俊

時鐘，自從它發明的那天起，就成為人類的朋友，但隨著時間的推移，人們對它的功能又提出了新的要求，怎樣讓時鐘更好地為人民服務，怎樣讓我們的老朋友煥發青春呢？這就要求人們不斷設計出新型時鐘。本方案設計的多功能電子鐘，除了傳統的顯示時間功能之外還可以測試溫度、電網頻率、電壓，并提供了過壓報警、非接觸鬧等功能。隨著時代的發展與進步，人們的生活節奏越來越快，競爭也日趨激烈。因此合理地安排時間，準時上課、上班、赴約、到會、洽談等是每個人的愿望。但是，往往稍一疏忽又無人提醒，造成遲到或其他事件，甚至產生了嚴重的后果和經濟損失。此時，若有一臺智能語音記事器，將各種約定的時間記錄下來，按時進行語音提醒，就可以避免遲到、缺席事件的發生，也會給我們的工作和學習帶來極大的方便。

我們制作的產品就具備了以上的功能，主要運用了時鐘芯片DS1302和語音芯片ISD1420，實現系統具有標準顯示日歷、時鐘的功能，即年、月、日、星期、時、分、秒，時間顯示分兩種制式12小時、24小時，12小時制式有AM/PM切換的功能，能夠隨時對當前時間進行調整，實現校正功能。鬧鐘功能在鬧鈴設定時刻用錄制音樂通過喇叭報警提示。

此產品采用單片機AT89C51作為多功能數字鐘系統的控制核心。此多功能數字鐘系統具有標準顯示星期、日歷、時鐘的功能，同時系統采用高保真語音錄放芯片ISD1420分段錄放和語音合成技術達到隨即報時、整點報時、鬧鐘語音提示功能，結合軟件控制達到對時間、日歷、星期的顯示、修改等操作。鍵盤掃描采用中斷控制，提高了單片機的工作效率。系統采用AT89C51單片機實現控制，語音芯片實現報時和放音，時鐘芯片進行時鐘準確運行。

針對以上存在的問題，本人設計了一款采用液晶顯示的電子時鐘，有效地克服了時鐘存在誤差的問題，并能在夜間不用其他照明設施就能看到時間，且可以顯示星期、日歷，用戶容易接受，而且美觀大方。

DS1302的設計：

本設計采用DS1302作為時鐘芯片，時鐘具有能計算2100年之前的秒、分、時、日、日期、星期、月、年的能力，還有閏年調整的能力。

DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒，進行計時，且具有閏年補償功能，工作電壓寬達2.5～5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或RAM數據。DS1302內部有一個31×8的用于臨時性存放數據的RAM寄器。DS1302是DS1202的升級產品，與DS1202兼容，但增加了主電源、后背電源雙電源引腳，還提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。

本系統顯示器由12864液晶組成。

選擇12864液晶作為本設計的顯示模塊是因為帶中文字庫的128×64點陣液晶模塊是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊，其顯示分辨率為128×64，內置8192個16*16點漢字和128個16*8點ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。

12864液晶在本設計中的功能主要是顯示時間和日期，利用一個按鍵控制切換顯示月、日和年、星期，該按鍵輪流實現時間和日期的切換。

在單片機技術日趨成熟的今天，其靈活的硬件電路設計和軟件的設計，讓單片機得到了廣泛的應用，幾乎是從小的電子產品到大的工業控制，單片機都起到了舉足輕重的作用。單片機小的系統結構幾乎是所有具有可編程硬件的一個縮影，可謂是“麻雀雖小，肝膽俱全”，單片機的學習和研究是對微機系統學習和研究的簡捷途徑。

研究內容主要是基于單片機的數字鐘的設計，討論了它從軟件上實現的過程，重點在時鐘調整的方式、查詢和中斷的比較，然后對數字鐘的穩定性和精確性作了相關的研究。

參考文獻：

[1]謝自美.電子線路設計·實驗·測試.2版.武漢：華中理工大學出版社，2000.

[2]胡乾斌，李光斌，李玲，等.單片微型計算機原理與應用[M].武漢：華中理工大學出版社，1997.

[3]胥筱門.單片機系統的實驗與應用[J].電子制作，1999（06）.

[4]張友漢.電子線路設計應用手冊[M].福州：福建科學技術出版社，2000.

[5]陳姚節.基于串行通信的數字監控系統.武漢理工大學學報：交通科學與工程版，2002，26（05）：650-653.

[6]趙鴿，陳姚節.基于WDM設備驅動的虛擬儀器的研究與實現.武漢理工大學學報：交通科學與工程版，2002，26（06）：811-814.

[7]李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機基礎.北京航空航天大學出版社，2001：200-240.

[8]韓小斌，朱永文.數字式溫度傳感器DS18B20及其應用[J].空軍工程大學導彈學院：電子技術，2002（05）.

（作者單位 浙江信息工程學校）