该点阵液晶显示的多功能数字万年历具有农历功能，使用点阵LCD(液晶显示，红外遥控控制，操作简单方便，可以随意录制自己喜欢的声音作为闹铃音，这是普通数字万年历不具备的。
主要功能见附表。
该数字万年历系统框图见图，主要由单片机、红外遥控、语音、液晶显示和稳压电源5部分组成。
硬件电路
1. 电源 数字万年历在断电时要保持工作状态，需要使用备用电源，本制作使用4节5号镍镉电池做备用电源，可以保持系统时钟断电运行48小时以上。
对应的电源电路图如左图所示。
2．主控制器
点阵液晶显示的多功能数字万年历总体电路图见后页图。主控制器选用公司C51系列单片机。该单片机采用高性能的静态设计，由先进CMOS工艺制造并带有非易失性Flash程序存储器，支持时钟和6时钟操作。包含256字节，32条I／O口线，3个16位定时／计数器，6输入4优先级嵌套中断结构，1个串行I／O口可用于多机通信／O扩展或全双工UART。
3．液晶显示
数字万年历需要显示文字，从节能和感观上考虑，液晶显示屏是最好的选择。这里选用的是普通的没有带字库的液晶显示屏YJ-12864BG，有背光，方便光弱环境使用。
模块点阵分为左右两边，左右两边的结构完全一样。对模块的点阵存储区进行读写操作时，由CS1、CS2进行片选，高电平有效。模块中每8行为页，页地址由X确定，确定点阵的列号，点阵数据的每一个字节所在的位置由图5硬件接口示意图，X，Y唯一确定。字节中的每一位对应着相应的像素，为1显示该像素，为O则不显示。液晶显示模块工作时，逐行扫描点阵存储区。首先被扫描的行显示在LCD屏幕的第1行上，其余行则依次顺序显示。
单片机与显示屏采用的是并行数据传输方式，右图为单片机与LCD显示屏的硬件接口示意图。
4．红外遥控
红外遥控发射部分 本红外遥控器采用普通的红外遥控器，型号为RM-F，内部芯片型号为LA7461。
红外遥控器发射的信号由一串“0”和“1”的二进制代码组成，不同的芯片对“0”和“1”的编码有所不同，通常有曼彻斯特(Manchester)编码和脉冲宽度编码。本文红外遥控器选用的是脉冲宽度编码，如左图所示。
遥控器发射的红外遥控编码波形，“O”码由0.56ms高电平和0.56ms低电平组合而成，脉冲周期为1.12ms，“1”码由0.56ms高电平和1.68ms低电平组合而成，脉冲周期为2.24ms。
当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲，这108ms发射代码由一个起始码(9ms)，一个结果码(4.5ms)，低位地址码(9ms～18ms)，高13位地址码(9ms～18ms)，8位数据码～18ms)和这8位数据的反码～18ms)组成。如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码和结束码(2.5ms)、组成。
红外接收解码部分 红外遥控接收采用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路集成封装成一体。红外接收头的信号输出端接单片机的脚，单片机中断INT0在红外脉冲下降沿时产生中断。
在中断期间启动定时器O进行计数，直到下一个负脉冲到来，将计数结果取出处理。电路使用晶振，定时器为1μs计数一次。理论上代码“0”的定时计数值为，代码“1”的定时计数值为，但考虑到单片机晶振的误差，中断的延时、遥控器晶振的误差等原因，测到的结果不一定等于理论值。实验证明，只要范围在～0x480之间均为有效的“O”码，计数值在0x700～0x8ee之间均为有效的“1”码。
5．基准时间 基准时间利用单片机的定时器位)，初始值是0x3cb0，利用的晶振溢出周期是，这样5个溢出周期为1s。
6．语音控制 一般的数字万年历没有语音的功能，缺乏个性化。本制作采用语音集成芯片ISD4O03实现语音功能。
工作电压3V，单片录放时间分钟。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口SPI送入。芯片采用多电平直接模拟量技术，每个采样值直接存储在片内闪烁存储器中，能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。保存在闪烁存储器中的信息可在断电情况下保存100年，存储器可反复录音10万次。
ISD4003工作于SPI串行接口，右图为SPI串口接口框图。图中OVF标志指示ISD4003的录、放音操作已到达存储器的末尾。MOSI为SPI串行输入，MISO为SPI串行输出。EOM标志在放音期间检测到内部的EOM标志时置为1。P10～PO为ISD4003输出控制数据，C4～C0为逻辑控制位，A10～A0为输入地址，指示ISD4003从指定的地址开始录、放音。
SPI协议是一个同步串行数据传输协议，协议规定ISD4003微控制器的SPI移位寄存器在SCLK(串行时钟)的下降沿动作，时钟由主控制器产生。
对ISD4003而言，在时钟上升沿锁存MOSI(串行输入)引脚的数据，在下降沿将数据送至MISO(串行输出)引脚。
下图为SPI端口的控制位图。每条操作控制指令的长度都是16位，刚好2个字节。
控制ISD4003放音的指令存SETPLAY指令——设置放音地址，必须后跟PLAY指令放音，控制码为11100<A10-A0>，PLAY指令——从当前地址开始放音(直至EOM或OVF)，控制码为11110XXXXXXXXXXX(X为填充数据，可为任意值)。
控制ISD4003录音的指令有：SETREC指令——设置录音地址，必须后跟REC指令录音，控制码为10110<A10-A0>IREC指令——从当前地址开始录音(直至OVF或停止)，控制码为10110XXXXXXXXXXX。
软件设计
软件采用C语言编写。简单流程图见下图。
1．公历-农历转换 公历和农历之间关系没有计算公式可用，只能将农历与公历的对应关系用表格的形式存储在存储器中，根据公历的日期来查表取得农历的信息：
农历一年有12个月或13个月(含一个闰月)，一个月不是30天就是29天。如果把一个月29天叫做小月，计为O；把一个月30天叫做大月，计为1，那么用12位2进制数即能表示12个月的大小。如果有闰月把闰月的月份用4位二进制表示，这样2个字节就可以存储一年中的月份数还有闰月，可另外还用一个字节存储闰月的天数，只有存在闰月的农历年使用该字节，大大节约了存储空间。
2．公历-星期转换
公历与星期的算法使用基准法，就是选定某一天为星期几，然后计算出某一天到那天一共经历的天数，然后除以7的余数就可以知道那一天是星期几了。这种方法简单明了，没有像传统的算法要用到校正数据。
3．农历-生肖转换 十二生肖是：“鼠”，“牛”，“虎”，“兔”，“龙”，“蛇”，“马”，“羊”，“猴”，“鸡”，“狗”，“猪”。 农历与生肖的轮换也是使用基准法，设定农历1900为基准，农历1900年为鼠年，12年一个周期，采用除12取余法可以计算出农历年对应的生肖是什么。
本制作程序使用keilμ Vision编辑、调试、编译通过。完整的程序源代码见本期配刊光盘中的文件“点阵液晶显示的多功能数字万年历．c”。
使用说明
点阵液晶显示的多功能数字万年历主要有闹铃、万年历、语音管理、时间制式、整点报时和背光6个功能键，全部使用红外遥控器控制。在使用的过程中按功能键进入对应的制作界面。在对应的制作界面上，V+、V-选择子项目．P+、P-更改参数数据。下面分别介绍功能键的功能，操作面板如下图。
本文关键字：万年历 自动控制-单片机，电子制作 - 自动控制-单片机
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