2021民间实用万年历-民间通用万年历.doc

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1、2021民间实用万年历|民间通用万年历万年历算法研究及实现第5卷 第4期 中 国 水 运 Vol.5 No.4 2007年 4月 China Water Transport April 2007万年历算法研究及实现张剑锋 陈慕君 摘 要：万年历是一个经典的算法问题，在教学过程中可以作为实例进行分析讲解，具有较高的学习分析价值，也具有一定的实用价值，结合不同的方法，本文有一个系统全面的介绍。 关键词：万年历 算法 阴历 阳历 闰年中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）04-0143-02万年历是一个古老而又经典的算法问题，已经有不少的实现方法，但是都多少会

2、存在一些问题和不足，在这里对此算法做一个系统的分析与介绍，先撇去农历与公历之间的转化，只做公历与星期的讨论。注意这样一个事实：从公元元年一月一日开始到现在，每一天都是连续的，而每个星期有七天，也是连续的，也就是说日期和星期是一对一的，没有断档现象。基本思想是：计算出当前天是从公元元年一月一日开始的第几天，再利用星期的周期性来计算公元任何一天是星期几。假设当前年份为y，并忽略闰年，则从公元元年一月一日到y-1年共有365*(y-1)天，加上闰年多出来的天数，即加上1*(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400)，得365*(y-1)+(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/4

3、00)。我们再补上从当前1月1日开始到当前天的天数e，即为所求。即365*(y-1)+(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400)+e。 它的值即为当前天是从公元元年一月一日开始算起的第几天。补上一个x(x是与公元元年一月一日是星期几有关的一个06的整数)，并将这个表达式赋给变量t，即：t=x+365*(y-1)+(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400)+e，再用t除以7，余几即为星期几(余0为星期日)。下面讨论x的求法，如果知道公元元年一月一日是星期几，就可以直接得到x的值，但现在公式还没有求出来，不知道公元元年一月一日是星期几。不过没关系，毕竟知道最近的日期是星

4、期几。不妨看一下2001年1月1日是星期几，结果是星期一，代入公式得t=x+730516，用730516除以7，得104355，余数是1，则为了保证2001年1月1日是星期一，取x 为0，所以公元元年一月一日也是星期一。至此，得到了完整的公式：t=365*(y-1)+(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400)+e， 再将它做一下改进，我们将公式变形为：t=(52*7+1)*(y-1)+(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400)+e， 利用星期的周期性，将52*7+1从公式中删除为： t=(y-1)+(y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400)+e，T;v

5、oid main( ) int d,m,y,e,t,f;printf(INPUT THE DAY:); scanf(%d,&d);printf(INPUT THE MONTH:); scanf(%d,&m);printf(INPUT THE YEAR:); scanf(%d,&y); switch(m) case 1:e=d;peak; case 2:e=31+d;peak; case 3:e=59+d;peak; case 4:e=90+d;peak; case 5:e=120+d;peak; case 6:e=151+d;peak; case 7:e=181+d;p

6、eak; case 8:e=212+d;peak; case 9:e=243+d;peak; case 10:e=273+d;peak; case 11:e=304+d;peak; case 12:e=334+d;peak; default:return; if(y%4=0&&y%100!=0|y%400=0) if(m2) +e; -y;以下是这种算法的C语言程序： #include char*name=SUN,MON,THU,WED,THU,FRI,SA 收稿日期：2007-3-20作者简介：张剑锋 男（1981-） 河南农业职业学院 教师 （451450） 研究方向：计算

7、机科学技术 144 中 国 水 运 第5卷 t=y+y/4-y/100+y/400+e; f=t%7;printf(TODAY IS %sn,namef); 到此，似乎是问题基本都解决了。我们先不说这个算法本身，我们再来了解一下历法的知识。国际上使用的历法有几十种，其中最主要的有公历、回历和佛历，即所谓三大历法。不管是哪种历法，无非是对年月日的安排。这些安排主要依据天体的运动。西方历法的第一次改革是罗马朱利乌斯凯撒大帝引进的。他采用的四年一闰的闰年方式。由于一个太阳年不刚好是365.25天，而是 365.242199天。到16世纪，每年11分14秒的误差已经累积成10天，也就是历法上多了10天

8、。于是教皇格利戈里八世进行了一次校正。他在1582年2月24日以教皇训令颁布，将1582年10月5日至14日抹掉，并且对原来的闰年方法进行了校正。经过校正的历法叫格利戈里历法，也就是我们现在用的公历。1752年，英国人决定采用格利戈里历法，不过从1582年到那时，历法又多出了1天，所以英国议会在1752年作出决定，抹掉11天1752年9月3日至13日。这是怎么搞的，我们不是说过这样一个事实：从公元元年一月一日开始到现在，每一天都是连续的，而每个星期有七天，也是连续的，也就是说日期和星期是一对一的，没有断档现象。现在居然又出现了特殊状况，我们以前的算法都是错的。不过一个简单的方法就可以证明确实存

9、在着断档用Linux的cal命令。启动你的Linux在#提示符下输入cal 9 1752 你会看到：September 1752Su Mo Tu We Th Fr Sa 1 2 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 有趣吧一个只有19天的九月。那我们的算法也要跟着要大变身了。不用着急，我们分析一下当前的情况：就是在原来的算法的基础上，出现了一个比较特殊的1752年，我们的就针对这个特殊的地方进行局部的调整，看看有什么可以办法解决这个问题。不妨作如下演算：为了一致起见，采用一、二月作为上年的十三、十四月。采用查表的方法建表，并对7取

10、模（表一），再建立函数值表（表二），很显然二者是相同的。三月 0 0 四月 31 3 五月 61 5 六月 92 1 七月 122 3 八月 153 6 三月 0 四月 3 五月 5 六月 1 七月 3 八月 6T;void main() int D,M,Y,A; printf(Day: ); scanf(%d,&D); printf(Month: ); scanf(%d,&M); printf(Year: ); scanf(%d,&Y); if (M = 1) | (M = 2)/*一月、二月当作前一年的十三、十四月*/ M += 12; Y-; if (Y <

11、 1752)|(Y = 1752)&&(M < 9)|(Y = 1752)&&(M = 9)&&(D < 3)/*判断是否在1752年9月3日前*/A = (D + 2*M + 3*(M+1)/5 + Y + Y/4 +5) % 7; /*1752年9月3日前的公式*/else A = (D + 2*M + 3*(M+1)/5 + Y + Y/4 - Y/100 + Y/400) % 7;/*1752年9月3日后的公式*/ printf(TODAY IS %sn,namef); 参考文献1 严蔚敏、吴伟民.数据结构.M.北京：清华大学

12、出版社.1992.2 网冠科技.C语言时尚编程百例.M.北京：机械工业出版社.2004.九月 184 2 十月 214 4 十一月 十二月 十三月 十四月 九月 2 十月 4十一月 十二月 十三月 十四月0 2 5 1245 0 275 2 306 5 337 1表一 表二在处理闰年2月29日的问题上，也有两种方法，第一：把二月排在一年的最后，管他闰不闰，反正是最后一天，这种算法设计的简洁、优美。第二：加了一个if分支，简单易懂，直观有效，且效率并不差。好了，该解决这个“历史遗留问题”了。其实，并没有什么数学公式能算出指定日期是星期几，我们可以试着拼凑一个，不过何必呢？加个if分支不就解决问题

13、了吗？下面就可得到突破1752年9月14日日期限制的C语言程序。/*假设输入的是正确的日期*/ #include char*name=SUN,MON,THU,WED,THU,FRI,SA程序设计工程实训报告万年历系统 仲恺农业工程学院课程设计报告 编写一万年历系统 课程名称 C语言程序设计工程训练及编程比赛 姓 名 Angus院（系） 信息科学与技术学院 专业班级 计算机科学与技术XXX班 学 号 201320244225 指导教师 石玉强 仲恺农业工程学院教务处制 二O一四年六月目 录1 需求分析 . 1 2 系统总框图和功能模块说明 . 12.1 系统界面图 . 1 2.2 功能模块说明

14、. 1 3系统设计 . 1 3.2主要功能函数 . 2 3.3 关键函数的流程图 . 2 4 系统调试 . 4 4 5总结 . 4 源程序清单 . 5 运行环境：电脑型号 技嘉 台式电脑操作系统 Windows 7 旗舰版 64位 SP1 ( DirectX 11 )处理器 英特尔 Xeon(至强) E3-1230 V2 3.30GHz 四核 主板 技嘉 B75M-D3V (英特尔 Ivy Bridge - B75 Express 芯片组) 内存 8 GB ( 威刚 DDR3 1600MHz )主硬盘 希捷 ST500DM002-1BD142 ( 500 GB / 7200 转/分 ) 显卡

15、ATI Radeon HD 7750 Series ( 1 GB / 迪兰恒进 ) 显示器 LG GSM4B6F W1942 ( 19.1 英寸 ) 声卡 瑞昱 ALC887 英特尔 Panther Point High Definition Audio Controller 网卡 瑞昱 RTL8168E PCI-E Gigabit Ethernet NIC / 技嘉 编程环境：Microsoft Visual Studio Ultimate 2013 1 需求分析要求：模仿现实生活中的挂历。当前页以系统当前日期的月份为准显示当前月的每一天(显示出日及对应的星期几)。 当系统日期变到下一月时,

16、系统自动翻页到下一月。 还是适当添加实时时间显示的功能。2 系统总框图和功能模块说明2.1 系统界面图 *显示程序信息* 显示当前年月日 显示当月的日期表 *实时显示当时时间* 界面设计图2.2 功能模块说明打开程序，程序会自动获取系统当前的时间并将系统返回的时间格式进行转换，转换后的年月日格式通过函数绘制出当月的日期表，最后将时间格式一同显示。最后使用函数让整体自动刷新。即可实现实时显示时间日期的功能。 3 系统设计#include 标准输出输入头文件#include Sleep函数的头文件，控制循环的停顿 #include time函数头文件，获取及处理系统时间所用 #include st

17、rlen，strtok，strcpy等函数的头文件，进行对字符串和字符的处理。#include atoi函数的头文件，可以将数组字符串转换为数值。 #include system函数头文件，可以改变背景及前景颜色，清除屏幕等功能3.2主要功能函数daysofmonth(int year, int month) 自定义函数daysofmonth（year，month）通过输入年份year和月份month来计算某年某月的天数。分别有4种情况（28,29,30,31）共4种返回值，通过返回值来确定一个月的天数。cvrt2num(char *diff) 自定义函数cvrt2num(diff)（Conv

18、ert2number），由于通过系统获取的时间包含字符串，在处理过程中比较麻烦，故用此函数来进行对比，将输入的月份转换成数字形式让操作更简便。 3.3 关键函数的流程图Daysofmonth函数流程图：cvrt2num(char *diff)函数流程图： 4 系统调试 4 总结1.字符串的处理问题。通过上网查阅资料找到获取系统时间的方法，不过获得的时间是一段长字符串，其中使用空格隔开，输出格式为*week month day time yearn*，通过使用strtok函数，以输出格式的空格为标示符，将字符串进行分割并存储到二维数组中。其中最后一组year字符串中的最后一个字符多出了一个换行符

19、“n”，通过stringstrlen(string)-1=0来消除字符串中最后一个字符。最终获得*week*n*month*n*day*n*time*n*year*，进行输出显示后结果均正确存储。 2. 字符串的转换问题。从系统获取的时间均用字符串进行存储。处理很不方便，所以需要转换为容易使用和识别的形式。其中将年份字符串使用atoi函数转换为了数值。从系统获取的时间中月份的表示形式为三位月份英文缩写。加大了转换的难度。所以新建立了cvrt2num函数来对面系统输出的月份，在通过字符串对比函数strcmp（string1，string2），将月份转换为数值。 3. 日历月份天数的处理问题。建立

20、新函数daysofmonth（year，month）判断不同月份的天数，同时也要考虑到闰年和平年的情况，将4种情况以4个返回值输出以简化算法步骤。. 4. 日期星期对号问题。通过公式a = (year + (year - 1) / 4 - (year - 1) / 100 + (year - 1) / 400) % 7;可以算得年份的第一个月第一天所对应的星期。不过由于题目要求只输出当前月份的日期表，所以就要计算到当前月份第一天所对应的星期，需要从当前年份第一月第一天推算到当前月份第一天，建立的循环中数据的相互影响很大，程序经常出错，所以建立了多个显示函数来检查数据的变动，反复调整循序渐进最终

21、终于得到了正确的答案。5.界面调整，由于控制台程序界面一般都比较简单，所以显示很单一，适当对界面进行排版增加观赏性。 5 源程序清单 #include #include #include #include #include #include int daysofmonth(int year, int month)/定义一个函数来判断月份的天数 if (month = 1 | month = 3 | month = 5 | month = 7 | month = 8 | month = 10 | month = 12)return(1);/return value if (year % 4 !=

22、 0 | year % 100 = 0 && year % 400 != 0)return(2);/return value else return(4);/return value int cvrt2num(char *diff) / define a function in order to convert the format of the month. char months124 = for (t = 0; t < 12; t+) if (strcmp(monthst, diff) = 0) peak; return (t + 1);/compare with

23、the month that come from system and return them in form of number. void main() system(system(time_t t;/定义一个时间变量 t = time(NULL);char *time;/定义一个字符串用来保存获取到的日期和时间 time = ctime(&t);/赋值timestrlen(time) - 1 = 0;/获取的时间后面会多出一个换行符，采用这种方法去除换行符/printf(int i = 0;/int j=0; char diff510; char space = str = st

24、rtok(time, space); while (str != NULL) strcpy(diffi+, str); str = strtok(NULL, space); /for (j=0; j < 5;j+) printf(/printf(/int n;n = cvrt2num(diff1);printf(a = (year + (year - 1) / 4 - (year - 1) / 100 + (year - 1) / 400) % 7; /printf(for (m = 1; m <13; m+) /printf(n = daysofmonth(year, m - 1

25、); /printf(switch (n) case 1:k = k + 31;/printf(k = k + 28;/printf(k = k + 29;/printf(k = k + 30;/printf(if (k 7) a = k % 7; k = a;/printf(char *p;char *week = printf(printf(printf(printf(for (j = 0; j < 7; j+) p = week + j;printf(printf(for (k = 0; k < a; k+)printf( for (d = 1; d < 32; d+)

26、printf(if (a + d) % 7 = 0)printf(if (n = 1 && d = 31)peak;else if (n = 2 && d = 28)peak;else if (n = 3 && d = 29)peak;else if (n = 4 && d = 30)peak;printf( printf(=printf(printf(Sleep(1000);10 单片机实习报告_电子万年历.doc张 电子设计总结报告班级: 100404姓名: 学号: 20101407 -电子万年历 张淇瑞 摘要在当代繁忙的工作

27、与生活中，时间与我们每一个人都有非常亲密的关系，每个人都收到时间的影响，为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、创新。为了在观测时间的同时能够了解其他与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，电子万年历诞生了，它集时间、日期、星期和于一身，具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，精准数字计时的消费需求也是越来越多。该电子万年历主要采用AT89S52单片机作为主控核

28、心，由DS1302时钟芯片提供时钟、LCD动态扫描显示屏显示，AT89S52单片机具有功耗小，片内ROM全都采用FlashROM：能以3V的超低电压工作，同时也与MCS-51系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为8KB ROM存储空间，同时具有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程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片进行多次插拔，所以不会对芯片造成损坏。DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓流电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日等进行计时，还有闰年补偿等功能，而且使用寿命长，误差小，数字显示是采用的LCD液晶

29、显示，可以同时显示各种需要的信息。此外，该电子万年历还具有时间校准等功能。目 录1 绪 论 . 11.1选题背景 . 11.2 选题目的 . 11.3设计意义 . 22 设计要求与方案论证 . 32.1 设计要求 . 32.2 系统基本方案选择和论证 . 32.2.1单片机芯片的选择和方案论证 . 32.2.2显示模块选择方案和论证 . 32.2.3时钟芯片的选择方案和论证 . 32.2.4温度传感器的选择方案与论证 . 42.3最终方案确定 . 43 系统的硬件设计与实现 . 53.1 系统硬件概述 . 53.1.1系统设计框图 . 53.1.2系统硬件需求介绍 . 532系统硬件各模块作用

30、 . 63.2.1 控制系统的设计 . 63.2.2时钟电路模块的设计 . 63.2.3 温度采集模块设计 . 83.2.4闹钟（蜂鸣器电路模块） . 93.2.5 按键部分 . 93.2.6 液晶显示模块概述 . 103.2.7 USB和外部电源供电电路 . 104 系统的软件实现 . 124.1程序流程框图 . 125 设计总结与心得体会 . 156 参考文献 . 167 致谢词 . 168 附录 . 17附录一： . 17附录二： . 17 1 绪 论1.1 选题背景在社会迅速发展的今天，单片机的的运用已经渗透到我们生活的每个角落，也似乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。智能仪表、医疗器

31、械，导弹的导航装置，智能监控、通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，汽车的安全保障系统，动控制领域的机器人，数码像机、电视机、全自动洗衣机的控制，电话机以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 图 1-1 万年历 图1-2 智能手机 图1-3数码相机所以，单片机的学习、开发与应用将对于现代社会的发展，经济的繁荣，和提高满足人类日益增长的物质文化需求有着至关重要的作用。也成就了一批又一智能化控制的工程师和科学家。科技越发达，智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必然需求，也是我们现代高级技工所必须要掌握的技能。1.2 选题目的随着人们生活水

32、平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，精准数字计时的消费需求也是越来越多。二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆和摆轮游丝的机械表或钟。第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到了秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到了百万分之一秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示式，直观明了，并增加了全自动日期、星

33、期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，他更符合消费者的生活需求，因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业跨越性的进步。 1.3 设计意义（1）在学习了模拟数字技术和数字电子技术和单片机原理课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的经验并接触专用时钟芯片DS1302，并会用DS1302芯片开发时钟模块，应用到其他系统中去。熟悉protues 和 kiel软件调试程序和仿真。（2）通过实验提高对单片机的认识。（3）通过实验提高焊接、布局、电路检查能力。（4）通过实验提高软件调试能力。（5）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。（6）通过课程设计，掌

34、握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解表关电路参数的计算方法。（7）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。（8）通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应的工作打下坚实的基础。 2 设计要求与方案论证2.1 设计要求（1）具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能。（2）时间与阴、阳历能够自动关联。（3）具有温度显示功能和温度报警功能。（4）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能。2.2 系统基本方案选择和论证2.2.1 单片机芯片的选择和方案论证方案一：采用89C51芯片作为硬件核心，内部具有4KB RO

35、M存储空间，能于3V的超低电压工作，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，对芯片的多次查吧会对芯片造成一定的损坏。方案二： 采用AT89C52片内ROM全都采用FlashROM：能以3V的超低电压工作，同时也与MCS-51系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为8KB ROM存储空间，同时具有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程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片进行多次插拔，所以不会对芯片造成损坏。综上所述，所以采

36、用AT89C52作为主控系统。2.2.2 显示模块选择方案和论证方案一：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相连接时，占用的单片机口线少，但所需要的数码管数量太多，焊接困难极易出错，所以不采用LED数码管作为显示。方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较合适，如果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LCD液晶显示屏，液晶显示屏的显示功能强大，可显示大量文字，图形，显示多样，清晰可见。综上所述，我们应该选取LCD液晶显示屏。2.2.3 时钟芯片的选择方案和论证方案一：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、秒技术，采用此种方案虽然减小芯片的使用，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，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高，位的RAM作为数据暂存区，工作电压2.5V-5.5V范围内，2.5V时耗电小于300Ma。综上所述，我们采用DS1302时钟芯片实