适于学校使用的电子日历设计

前市售的电子日历品种较多，一般只能显示时间信息，功能单一。笔者根据学校特点，设计了一款适于学校使用的电子日历，该电子日历采用几种新型芯片，利用单片机技术，做到了功能多、显示全、成本低，并有掉电保持功能，非常适于学校各部门的使用，是传统钟表的升级换代产品。

1功能介绍

电子日历面板如图1所示。该电子日历可显示年、月、日、星期、时、分的时间信息以及温度值。另外，还能显示校历周数，重大节庆日的倒计时天数。此功能是区别于其他电子日历的特点所在。为设定初值，电子日历设有三个按键，采用循环设定方式。过程如下：按设定键，首先进入校历周数初值设定，按增/减键，可选择校历周数的2位十进制初值；再按设定键，进入节庆日倒计时时间初值设定，可选择3位十进制初值；第三、四次按设定键，结合增/减键，分别用于设定节庆日2个汉字的显示设定，如“校庆”、“评估”等；再按设定键，则调整表的时间显示。全部设定过程完毕，进入正常走时状态。由于本系统有掉电保护功能，停电时，无显示，但能正常走时和计数。来电时，正常显示，不需重新设定初值，使用方便。

2硬件设计

2.1系统电路

系统电路简图如图2所示。整个系统采用AT89C52作为中央处理芯片，用于数据处理，初值设定，显示控制等。日历芯片采用DS12C887，温度传感器芯片采用DS18B20。采用可编程接口芯片81C55扩展接口，81C55的PA口用于输出段码，利用三态总线驱动器74LS244增加驱动能力，PB口低4位接4-16译码器CD4045，作为时间温度显示的位控信号，通过三极管控制LED显示器的共阴极端。PB口的高4位同样外接译码器，作为汉字显示的位控信号，整个系统采用动态显示方式。

2.2时钟芯片

DS12C887是跨越2000年的时钟芯片，他将晶体振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片的上方，组成一个加厚的集成电路模块。电路通电时其充电电路便自动对可充电电池充电，充足一次电可供芯片运行半年，正常工作时可保证时钟数据10年内不会丢失。另外，他的114 B的非易失性静态RAM可供用户使用，可在主机掉电时保存一些重要的数据［1］。

在本系统中，将校历周数、节庆日汉字代码、天数等信息保存在其中，使本系统有掉电保持功能。使用此芯片首先要对其进行初始化，为芯片内部寄存器设立标志位并赋初值，同时加载时钟计数初值。初始化完成后，即可以从该芯片中读取时间。该芯片的口地址为0BF00H~0BF09H，分别是DS12C887的年、月、日、星期以及时间等的时标寄存器。通过相应口地址将实时时间值读出后，经过处理得到段码，存入相应显示缓冲单元，供显示子程序调用，即实现了时钟显示功能。

2.3温度转换

DS18B20是单总线温度传感器，与单片机通信只要一根I/O线，因而使用方便［2］。

本系统利用P10口作为I/O口线直接读取温度值。这种方式比其他温度传感器省去了信号调理、标度转换、A/D转换等前向通道电路，使电路简化，编程容易；另外他采用低电压供电，测温范围为-55～+125 ℃，在—10～+85 ℃范围内误差为0.5 ℃，这些特点满足在测量室温方面的要求。

2.4汉字显示原理

节庆日的每个汉字分别由4个8×8 LED点矩阵显示器组成［3］，以“庆”为例，说明其显示原理：其点阵如图3所示，根据点阵图，每个汉字由16行16列点阵组成，将每列分成2个8位段码，因而1个汉字由32个段码组成，“庆”字的段码如图所示。显示时，每列的2个段码分2次送出，而对应这2次扫描的同一列的位控信号不变，因而完成1个汉字的显示需要32次扫描过程。编程时，将常用的汉字的段码以表的形式存于ROM中，设定时用查表指令取出段码，然后将段码再存到DS12C887的RAM中，以实现断电保持。

3软件设计

程序设计可采用汇编语言或C语言编程，主程序流程如图4所示。在主程序中，主要实现初始化，按键处理，时间、温度信息的采集和显示段码的形成以及汉字段码的存取。当日时标变化时，应将节庆日倒计时天数减1；星期时标为星期一时，应将校历周数加1。当有键按下时，进入按键处理程序，分别设定校历周数、节庆日的汉字、倒计时时间等。采用动态显示方式，即在T0定时中断程序中，每次从显示缓冲区中取出一个段码由81C55的PA口送出，相应位控码由81C55的PB送出，轮流显示。按键处理、T0定时中断子程序流程图从略。

4结语

本电子日历技术新，成本低，适于产品化以及批量生产。另外，本系统也可以由学生开发设计，以提高学生的动手能力、理论联系实际以及分析和解决实际问题的能力。在本系统基础上，可以由学生进一步开发新的功能，例如时钟芯片DS12C887的闹钟功能，汉字显示内容的增加及定时显示等。因而本系统也是相关课程或毕业设计的一个很好的设计题目。

参考文献
［1］杨振江，杜铁军，李群.流行单片机实用子程序及应用实例［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2002
［2］王建校，杨建国，宁改娣，等.C51系列单片机及C51程序设计［M］.成都：巴蜀书社，2002