现代科技迅猛发展,从最初的沙漏、日晷、再到后来的机械表,直到现在的电子时钟,科研人员在不断的发现,不断的探索。目前,运用单片机技术生产的产品已经步入人们的日常生活之中,使用范围非常的广泛。由于时钟的出现,人们不再借助其他古老的方式来知晓时间,让人们的日常生活更加的便捷,更加的有条理、有规律。由于单片机的体积、性能、技术成熟等优势,使得单片机在工控方面、家电行业、信息处理等多领域中有巨大的优势。
由于单片机的体积小、成本低,可以嵌入到玩具、家电、机器人、仪器仪表、汽车、自动化办公设备、个人信息终端及通讯产品中,使单片机成为现代电子系统中最为重要的工具之一,因此,基于单片机的数字盲人时钟应运而生。结合了时钟和日历功能的盲人用时钟可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,并且能对月末的日期、闰年天数进行自动调整,还可以实时语音播报等多种功能,而且DS1302时钟芯片的有很长的寿命,并且误差小。对于本次设计的盲人时钟采用了LCD1602液晶显示,能够直观的显示出时间信息。本次设计采用STC89C52 MCU作为系统的核心,52单片机能够在5V低压下工作,功耗低。
此时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、低成本等优点,符合现代科学发展方向,具有广阔的市场前景。
1。2 课题解决的主要内容
盲人用时钟的设计是单片机控制技术的一个具体应用,设计内容包括以下几个方面:
(1)选用时钟芯片时,应主要考虑具有实在的功能、使用是否方便、功耗低、掉电走时的元器件;选用显示芯片时,着重考虑显示亮度,功耗等问题。
(2)设计DS1302时钟芯片、LCD1602液晶显示器等与MCU的接口电路。
(3)在进行硬件设计时,要尽量的使结构简单,功能容易实现,电路尽可能的简洁,避免在焊接时因线过多导致无法完成焊接。
(4)依据所设计的原理图,在万用板上进行焊接,完成实物。
(5)按照速设计的硬件电路,编写程序。
(6)通过编译、调试、发现错误、改正错误,生成HEX文件,然后将程序烧到单片机中并运行,实现盲人用时钟的设计所需要的功能。
(7)在设计电路和编写程序的进程中,要提高人机交互的友好性,实物操作的便捷性等因素。
2 系统的方案设计与论证
制作盲人时钟的方法、可以选用的元器件及技术有多种,所以,系统总体设计方案在满足系统功能的前提下,充分考虑系统的使用环境,所选的结构要简单使用、易于实现,器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
依据系统设计的要求,确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块和闹钟模块五个模块组成,电路系统构成框图如图2。1所示。
图2。1 硬件电路框图
2。1 单片机芯片设计与论证
方案一:采用52系列单片机作为系统的控制器
单片机的算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,能够用软件编程实现各种算法和逻辑控制。因为52系列单片机功耗低、体积较小、技术成熟和成本低等众多优点,在各个领域广泛使用,并且抗干扰性能好。
方案二:采用凌阳系列单片机作为系统的控制器来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766
凌阳系列单片机可以实现比较复杂的逻辑功能,模块大,密度高,它将所有器件集成在一块芯片上,减少了体积,稳定性大大提高。凌阳系列单片机提高了系统的处理速度,适用于大规模实时系统的控制核心。