基于STM的万年历设计
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基于S T M32的万年历设计
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题目:基于STM32的万年历设计
前言:
随着科技的快速发展,时间的流逝,至从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS12C887。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS12C887的使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可
功耗小,
在液晶
.
)生产
薄
线、LCD
电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。本课题利用 STM32 的 RTC 实现一个简易的电子时钟,在液晶显示屏中显示时间值。
显示时间格式为XX:XX:XX(时:分:秒),当时间计数为: 23: 59: 59 时将刷新为:00: 00: 00。
1.功能描述
1.1设计要求
1.具有数字时钟功能。
2.具有简单日历功能。
3.具有手动校准时间功能。
4.具有闰年识别功能。
1.2 RTC(实时时钟)简介
实时时钟是一个独立的定时器。 RTC 模块拥有一组连续计数的计数器,在相应软件配置下,可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。
RTC
的锂
1.3.1可选择的芯片方案
整个系统用STM32F103VE单片机作为中央控制器,由单片机执行采集内部RTC值,时钟信号通过单片机I/O口传给LCD12864,单片机模块控制驱动模块驱动显示模块,通过显示模块来实现信号的输出、LCD12864的显示及相关的控制功能。系统设有按键模块用于对时间进行调整及扩展多个小键盘。
方案一:采用89C51芯片
采用89C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具
备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
方案二:采用AT89S52芯片
片内ROM全都采用Flash ROM;能以3V的超底压工作;同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间,同样具有89C51的功能,且具有在线编程可擦除技术,当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,不需要对芯片多次拔插,所以不会对芯片造成损坏。不使用时钟芯片,而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。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
的
中断年进位。
单
口线、
,
方案二:采用点阵式数码管显示
动态显示,即各位数码管轮流点亮,对于显示器各位数码管,每隔一段延时时间循环点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示,但须保证扫描速度足够快,人的视觉暂留功能才可察觉不到字符闪烁。显示器的亮度与导通电流、点亮时间及间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口,降低了能耗。
点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示.
方案三:采用LED数码管动态扫描
LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。
从节省单片机芯片I/O口和降低能耗角度出发,本数字电子钟数码管显示选择设计采用方案一,既ILI9341LED显示。
方案一:直接采用单片机定时计数器
直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用,节约成本,但是,实现的时间误差较大。所以不采用此方案。
方案二:采用DS1302时钟芯片实现时钟
自带的
4个I/O 口可与按键直接相连,通过编程,单片机芯片即可控制按键接口电平的高低,即按键的开与关,以达到用按键进行显示时间的调整与设置扩展的小键盘的设计要求。
2.硬件设计
2.1设计组成框图
ST)公
(16K
CAN,
256K),
支持在
●片内双RC 晶振,提供8M和32K 的频率.
●支持片外高速晶振(8M),和片外低速晶振(32K).其中片外低速晶振可用于 CPU 的实时时钟,带后备电源引脚,用于掉电后的时钟行走.
●42个16位的后备寄存器(可以理解为电池保存的RAM),利用外置的纽扣电池,和实现掉电数据保存功能.
●支持 JTAG,SWD调试.配合廉价的J-LINK,实现高速低成本的开发调试方案。
●多达80个IO(大部分兼容5V逻辑),4个通用定时器,2个高级定时器,2个基本定时
器,3路SPI接口,2路I2S 接口,2路I2C接口,5路USART,一个USB从设备接口,一个 CAN
接口,SDIO接口,可兼容SRAM,NOR和NAND Flash 接口的16位总线-FSMC。
●3路共16通道的12位AD输入,2路共2 通道的12位 DA 输出.支持片外独立电压基准.
●CPU操作电压范围:2.0-3.6V
2.3 USB线
USB开发涉及主机和设备,为了避免开发驱动程序,使用Windows自带的驱动程序。所以设备枚举成HID类设备。USB鼠标就是标准的USB-HID设备。不过操作系统阻止了应
。
USB2.0
编程经
产品。
配在一起的组件。
由于液晶显示屏功耗低、体积小,承载的信息量大,因而被广泛用于信息输出、与用户进行交互。由于 STM32 内部没有集成专用的液晶屏和触摸屏的控制接口,所以在显示面板中应自带含有驱动芯片的驱动电路(液晶屏和触摸屏的驱动电路是独立的),STM32 芯片通过驱动芯片来控制液晶屏和触摸屏。
以本实验 3.2 寸液晶屏(240*320)为例,它使用 ILI9341 芯片控制液晶屏,通过XPT2046 芯片控制触摸屏。LCD 为非发光性的显示装置,它需要借助背光源才能达到显示功能,LED 控制器就是用来控制液晶屏中的 LED 背光源。