基于单片机的万年历时钟设计文献综述

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1、文献综述基于单片机的万年历时钟设计1前言部分在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，需要一款灵活、稳定而又功能强大的自动定时控制系统，以规范本单位的作息时间或定时控制一些设备。目前，市面上出现的一些时控设备或功能单一，或使用烦琐，或价格昂贵，总有一些不尽如人意的地方[1]。我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，17世纪中叶,由荷兰人C.Huygens来发明的第一个钟摆与以前任何计时装置相比,摆钟的精确

2、度提高了上百倍,而他随后发明的螺旋平衡弹簧,又进一步提高精度、减小体积,导致了怀表的出现。然而再好的摆钟,其精度也只能达到每年误差不超过一秒[2]。1939年出现了利用石英晶体振动计时的石英钟,每天误差只有千分之二秒,到二次大战后精度提高到30年才差一秒。很快,测年的技术又推进到原子层面,1948年出现第一台原子钟,1955年又发明了铯原子钟,利用Cs133原子的共振频率计时,现在精度已经高达每天只差十亿分之一秒[2]。从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完

3、成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中，逐渐发现了钟表的功能太单一，无法更大程度上的满足人们的需求。发展到现在人们广泛使用的万年历。万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[3]。电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济实用等优点，正成为家庭、商场、公共场所等新的消费热点，具有重要的开发价值[4]。随着科技的不断发展，家用电子产品不但种类日益丰富，而且变得更加经济实用，，功能也越来越齐全，除了公历年月、日、时分秒、星期显示及闹铃外，又

4、增加了农历、温度、24节气及l2生肖等显示。甚至还有语音报时等独特功能。再加上造型新颖别致，附带立体动感画面，配合鬻潺流水、悦耳鸟呜的背景音乐，确实是现代家庭、办公室、工厂、车站等查看时问或馈赠亲朋的理想用品，满足了当前人们追求个性化生活的需要。万年历是我国古代传说中最古老的一部太阳历。为纪念历法编撰者万年功绩，便将这部历法命名为“万年历”[5]。而现在所使用的万年历，实际上就是记录一定时间范围内（比如100年或更多）的具体阳历或阴历的日期的年历，方便有需要的人查询使用，与原始历法并无直接联系。随着电子技

5、术的发展，我们用于计时的工具也在不断地发展，而单片机技术的出现使得万年历有了的心得发展方向。单片机具有体积小、功能全、性价比高等优点，在工业控制、家用电器、通信、信息处理、尖端武器等各类控制领域中发挥极大地作用。单片机技术已然成为现在电子信息、电气、通信、自动化、机电一体化等行业的技术人员必须掌握的技术[6]。用最少的芯片就能实现强大的功能，这是将来电子产品的主流方向，它将一步步取代替他同类产品。2主题部分测时的原理是运用时间上稳定的周期性过程,其实物理学上周期性过程的时间范围极大,短到普朗克时间的10-

6、43s,长到天文上的1017～1018s,为测时提供了广阔的空间[7]。但是话又得说回来,尽管有精确物理定义的“秒”,我们日常使用仍然是天文计时,仍然是按昼夜作息、按年度预算。因为天文周期实际上也是人类生活环境的周期,其精度一般讲也足够我们日常使用。即使有了原子钟,仍然需要有历法的天文计时[8]。归纳起来,人类计时有两种系统:一种是天文计时,一种是物理计时。前面说到,计时是从天文方法开始的,然而天文上的周期性并不像我们外行人想象的那样规则。以太阳为标准的天文“日”长度并不相等,现在一年之中就可以差51秒;

7、更不用说根据珊瑚化石生长纹判断,四亿年前一年有四百多天,在地质尺度上来讲地球自转速度是在减慢的。如此看来,用独立的物理方法计时,避免天文计时中的不稳定因素,是极为重要的[9]。随着科技的不断发展，万年历的出现解决了我们的这些问题。对手表稍有了解的人，都应该听说过手表三大复杂技术之一的万年历。它的英文“Perpetualcalendar”应直译为“永久日历”。但事实上，无论是万年还是永久都言过其实了。我们所见到的力年历表，除了正常的上弦和校对时间外，基本上每一百年就需要更正一次日期，所以称为一百年厉表才比较

8、准确。在它的基础上进一步改造，增加数组齿轮和拨杆，理论上可以制造出四百年历表。只有突破了四百年大关才是真正的万年历表。通过技术上的发展，电子电路对于万年历的发展祈祷了重大作用。电子电路的设计可以被划分为两个不同的领域:第一个领域将涉及如何设计一个可以完成所指定功能的电路，有时，这些功能的实现需要基于特定的实验室条件；而第二个领域则涉及如何设计同样的电路，以保证它的每个产品模块能完成所规定的功能，而不附加任何其他不期望和未指定的