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作者：内蒙古科技大学信息工程学院 林国鑫 杨光宇 白娇
指导教师：刘丕亮 陈波

　　作品简介　　

　　开发背景：提倡精致，方便的生活!简单、实用贴近生活的小发明能使使用的人享受每一天!当每天睁开眼时都可以第一时间了解到生活的必要信息，提醒你完成当天的目标，让生活变得精彩有活力!　　

　　结构及功能：计算器与时钟、万年历、温度显示一体机，系统主要由四大模块组，一是时钟控制模块;二是温度控制模块;三是计算器模块;四是12864液晶显示模块。以大赛组委会提供的STC15F2K61S2芯片为控制核心用于实现既定目标。利用参赛板提供的按键操作计算器用以实现功能，并且利用该按键来调整当前时间，这四种功能的合一是增强了增强了的本作品有更高的实用意义。

　　使用说明：
　　本作品共两种模式：显示模式和计算模式
　　1. 使用拨码开关可以进入显示模式并分离出独立按键，模拟生活中的电子表，通过分离的独立按键来调整时间，有一个功能键来选择调节的是时、分、秒。还有2个按键来控制时间的加、减。通过三个按键实现了时间的调整。
　　2. 当拨码器开关拨回来是即进入计算模式，通过矩阵键盘来实现简单的加、减、乘、除四则运算

　　平台选型说明

　　单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)

　　设计说明　　

　　基于单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)的作品制作。　　

　　上图为万年历模块的流程示意图，同时利用该程序【】实现万年历的目标。万年历设计的方案很多。在本次设计中选用高性能低功耗的AVR架构单片机STC15F2K61S2芯片为控制核心，并选用控制器和18B20温度传感器来处理时间和温度检测任务。STC15F2K61S2单片机带有SPI接口，能非常便利地实现和18B20的通信。
　　本次设计的万年历能实现时间和温度的检测和显示，鉴于系统设计的复杂性，万年历设计中没有加入阳历和阴历的转换。我们可以在本作品的基础上使用专用的芯片或者使用软件算法来实现这一功能，这样万年历的功能将更加完善。　　

　　利用18B20温度传感器采用单总线的接口方式与AVR连接时仅需要一条口线即可实现AVR与其的双向通讯。单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点与控制器相结合，使得设计出来的作品有一定的性价比!
　　18B20测温时，计数门打开,18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃ 所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。　　

　　最难处理的是加减乘除四则运算，因为他们需要多个操作数，至少两个，所以要多次输入数据，而且中间还需要点击加减乘除的按钮，时序和数据保存最为重要。加减乘除不仅是对下次运算的定义，同时也是对之前定义过了之后的运算进行计算，这在我们平时使用过程中可以察觉到。以加号为例子，在计算器复位之后，比如你先按下数字1，然后按下加号，此时的加号并不对刚才的输入进行运算，而是定义了当前操作数与下一个操作数的关系，当你再按下数字2后，如果你按等号，那么它会显示结果3，但是如果你不按等号而是按加号，那么同样得到结果是3，这就说明，加号不仅定义了下次输入数与当前数值的关系，而且还有等号的计算功能。对数字进行正，余弦计算时，我们希望简单易懂，所以输入一个数字我们就把它直接当作角度来运算。　　

　　以上四种功能与12864结合成为一个较实用的作品。

　　作品特色

　　本作品拥有简洁的外观，强大的功能。除了可以进行基本的加减乘除运算可以进行sin，cos等函数的运算。它准确的显示当前的日期，时间以及环境温度，实现了多功能合一的目的!本作品是生活中不可缺少的小工具，放在需要的位置，实时了解当前的日期，时间以及温度为您的工作、日程安排，出行提供便利!DSI8B20用于环境温度的检测，STC15F2K61S2芯片为控制核心用于对计算，日期，时钟的控制，12864用于计算、环境温度，万年历，时间的显示!
　　体积小，功能多本作品最突出的优点!在实现计算器功能的基础上同时把日期，时间以及环境温度的显示，调整，检测集于一身突出现代生活中的新元素。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2594