单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用

于智超 李秋实 唐文涛 何志国

摘要：单片机电子台历设计在电子信息工程的教学中，能够有效提高学生的在专业方面的学习兴趣、丰富教学内容、提供实验素材，提高学生的综合能力，在教学中应用越来越广泛。本文就从单片机电子台历设计的角度进行分析，浅谈单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用。

关键词：单片机电子;台历设计;电子信息工程;应用

从现阶段上，在电子信息工程中应用单片机电子台历设计，能够提高教学的效果，也能够从侧面推动电子信息工程的发展。但是由于现在对单片机电子台路设计的认识并不是很深入，在电子信息工程上，也没有科学有效的应用方法，再加上相关的技术理论不甚成熟，因此，对单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用进行研究很有必要。

一、单片机电子台历设计分析

（1）设计概念

电子台历可以说是一个比较常见的生活工具，对于人们来说，最重要的作用就是计时，秒、分、时和日、月、年等是其常用的计时单位。电子台历不仅走时精准，而且出现的误差比较小，不管是在时间的设定上，还是功能的调整上，都相当方面快捷。电子台历有一个最主要的特点，那就是软硬件的同步设计。在硬件方面，主要有单片机和调试按键电路以及显示电路等。软件方面，如果在Proteus的环境下，电子台历能够进行仿真，如果在Keil环境下，电子台历能够进行软件编写，如果需要调试已经编写好的程序，那么就需要通过软件的联动功能，利用两个功能来实现操作。

（2）软件设计与硬件设计

电子台历的软件设计，主要有几个方面构成：一是程序的初始化，二是数据的显示，三是按键的检测。电子台历的硬件设计，由于其主要构成是电源、11.0592MHz的CRYSTA L、30pF的CAP以及AT89C52等，因此，在设计上主要是针对以上几个硬件进行性能优化和改善。如果在电子信息工程专业开展单片机课程，对单片机台历的软件和硬件设计进行实验，从而对单片机台历的电路、定期器、控制、显示器等方面有一定的了解，从而达到全部时间都能够得到设定的目的。

（3）单片机电子台历设计应用现状

单片机从本质上说还是一种集成电路芯片，但凡是集成电路，都必不可少的会有CPU和并行口、串位行口和计数器等、还有部分单片机的结构简单，在设计上采取模块化的设计，不仅操作简单，而且控制能力非常强，能够进行较大规模的计算，而且也有比较强大的问题处理。因此，一些比较特殊的电子台历，不仅仅能够进行简单的时间日期的显示，还能够对周边的环境温度进行感应，并通过显示板显示出来。随着我们技术的发展，电子台历的种类越来越多，功能也越来越多，单片機技术的应用是电子台历种类越来越多的关键因素所在，这一方面是因为单片机的性能比较强。从本质上说，单片机电子台历传感器的不同，所得到的功能和效果也不同。从可靠性的角度考虑，单片机能够保证电子台历长时间的工作而不会出现意外，而且单片机的体积较小，在电子台历的设计中应用比较明显。单片机的外部接口比较多，使用的环境也比较复杂，因此，小小的系统却有着比较齐备的软硬件，比如说日期、电流源、电源灯，为了确保电子台历的正常工作，通常采取二级发光管，保证数码管的使用正常。

二、单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用

（1）有效提高学生的在专业方面的学习兴趣

传统的电子信息工程在教学上，教学的模式和方面大同小异，都比较标准和固定，对于学生来说，这类知识都是相当枯燥乏味，除非是对这方面特别喜欢并想深入研究的学生，而对大多数学生来说，对于电子信息工程的专业知识，并没有太大的学习兴趣。尤其是在程序的学习上，学生不仅需要课前的实验预习，而且还需要检测编写好的程序，这类操作不仅复杂，而且繁琐，极大的打击了学生在实验方面的学习热情。但是如果使用单片机教学，通过在软件方面的设计长信，能够对学生的思维进行一定程度的转化，提高学习的兴趣，进而提高学习的效果。在加上单片机技术相当简单且操作方面，学生自己都能够独立完成操作，因此，在现阶段，单片机技术在电子信息工程方面进行教学服务是非常有效的。

（2）丰富教学内容

电子信息工程在计算机领域，是应用科学中比较重要的一个环节，主要是在科学技术高度发展的现在衍生而来的，并且不断法发展创新。在当今信息技术发展的现在，任何一项技术的发展都有可能改变人们的生活方式，因此电子信息工程的学习是相当重要的。而电子信息工程教学中，实验室非常重要的一环，不仅能够让给学生精准且深刻的了解电子台历的设计情况，并且能够将两者进行融合，作出各种设想模拟实验。具体来说可以分为以下几个步骤：一是掌握单片机电子台历的结构、性能及各方面的知识，第二步是掌握单片机技术及其相关的接口相接技术，在掌握的技术上能够灵活的应用。第三步是在实验过程中，根据掌握的知识和技术进行自我实验，如果出现问题，就能够跟理论知识相印证，从而更好的了解自身在知识掌握中的漏洞。这种学习方法和传统的教学方法相比，不管是效率上，还是质量上，都比较突出，而且也能够丰富教学内容，激发学生学习兴趣。

（3）基于STC单片机与CPLD控制器的电子台历设计

该设计中外围功能的扩展由CPLD来完成，"STC-CPLD-单元模块”主要采川的方式，其中单元模块的内容有：ISD1 120P语音模块、DS1302时钟模块、LCD1602液温显示模块、Dsl SB20温皮采集模块、人机交有控調接1模块. RS232通信接口模块等。CPLD具有比较强烈的逻辑性，不管是怎样的数字元件具备的功能都能够稳定完成。单片机之间的链接可以灵活应用不同的扩展方法，总线接口方案在这次试验中被采用，即包含地址、控制、数据三总线结构，地址译码、地址所存主要由CPLD来实现，并且它产生控侧逻辑电路来满足LCD1602. ISD1420P时序以及外用其他对象与单片机逻辑时序汇配电路接口设计。

（4）提供实验素材，提高学生综合能力

在以往的电子信息工程相关专业的教学中，理论知识是教学的主要手段，实验教学仅仅起到辅助作用，主要是为了增加学生对知识点的理解，因此，不仅实验课程比较少，而且也没有足够的重视。对于学生来说，没有充足的实验操作，也就不能精准的掌握更多关于电子信息工程方面的知识，同时也不能掌握深层西的单片机技术。因此，在电子台历的实验课堂中，将单片机技术引进其中，是对之前教学模式的一个重大突破，不仅能够在老师的引导下让学生对单片机电子台历设计有一个更加清晰直观的认识，而且还能够有效的提高学生的想象力，并将其在实验中得到实现。除此之外，在实验的过程中不仅能够发展自身知识和实验上的不足，而且能够和教师所传授的知识相印证，在这个过程中不断完善自身的知识体系，这对于学生的专业知识学习来看，也有一定的提升作用。事实上，单片机电子台历的学习应用，能够在很大程度上使学生的学习兴趣得到提升，学习的知识体系和架构得到完善和扩大，对电子信息工程专业教学方面有些较大的积极意义。

三、技术应用

由于单片机上设置了通信端口，因此单片机设计早期阶段便能够与计算机建立相互之间的连接。此外，如若将单片机放置于通讯设备之中，便能够给计算机网络提供有力的数据支持。从使用角度考虑，像手机、列车通讯装置等单片机的装配运用均已完成。时钟模式为信息数据异步传输的最主要模式之一。智能数据的控制是由发送方和接收方通过时钟控制来完成的。因为单片机具有体积小巧的特点，所以智能仪表便成为了流行的电子设备，它在测量途径方面出现了转变，灵活性是它最根本的演变方向。由于单片机实现了智能仪表仪器的智能化，如此一来便对国内原有的半自动仪器仪表产生了巨大冲击。由此带来的仪器仪表性能的提升、功能的丰富使得它们的作业效率提高，最终有助于人类生活品质的提升、社会生产的进步。这些技术上的问题，不仅对人们的生活有着一定的改变，而且也对电子信息工程教学有着极大的改变，这是因为这些技术的存在在很大程度上解决掉了电子台历在电子信息工程应用中的问题，在促进其发展的同时，也能够有效的提高技术方面的深度应用，同时也为电子信息工程教学中所遇到的问题提供了技术上的支持，使教学方法得到有效的扩展，教学理念向全面化、科技化、信息化的方向发展。

结束语：

电子信息工程是不断发展的，只有不断的改革，不断的创新，才能保证在当今信息时代能够紧跟时代发展的步伐。因此，高校为了确保在教育方面的持续发展，就必须引进先进的信息技术来为教学服务，在电子信息工程教学中单片机电子台历设计就是一个很好的切入点，已经具备深入发展和应用的条件。所以，高校应当加上单片机电子台历得应用，从实验、知识面等多角度扩宽学生的学習途径，在提升学生动手能力和创新能力的基础上，为电子信息工程发展和普及铺平道路。

参考文献：

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[2] 陈文，李菲.单片机电子台历设计在电子信息工程中的应用[J].信息通信，2015，02：117.

[3] 李苇弟.自动化技术在电子信息工程设计中的应用分析[J].科技展望，2016，08：195.

（作者单位：辽宁工业大学）