万年历电子系统设计方案Word文件下载.docx
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能以3V的超底压工作；
同时也与MCS-51
系列单片机完全该芯片部存储器为8KBROM存储空间，同样具有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对程序的新增功能需要
烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。
所以选择采用
AT89S52作为主控制系统
.
1.2.2显示模块选择方案和论证：
方案一：
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。
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
字比较适合,如采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
描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。
由于显示的容较多，采用led数码管不方便，所以采用了LCD液晶作为显示。
1.2.3时钟芯片的选择方案和论证：
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
计数。
采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。
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做为数据暂存
区，工作电压2.5V～5.5V围，2.5V时耗电小于300nA，但成本高。
最终确定采用方案一，直接用单片机定时器提供秒信号。
１.2.4温度传感器的选择方案与论证:
使用热敏电阻作为传感器，用热敏电阻与一个相应阻值电阻相串联分压，利用热敏电阻
阻值随温度变化而变化的特性，采集这两个电阻变化的分压值，并进行A/D转换。
。
此设计
方案需用A/D转换电路，增加硬件成本而且热敏电阻的感温特性曲线并不是严格线性的，会
产生较大的测量误差。
采用数字式温度传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进
行数据传输，易于与单片机连接，可以去除A/D模块，降低硬件成本，简化系统电路。
另外，数字式温度传感器还具有测量精度高、测量围广等优点。
最终采用DS18B20。
1.2.5掉电不丢失
采用EEROM24C02存储设定的时间日期，实现掉电不丢失。
1.3电路设计最终方案决定
综上各方案所述,对此次作品的方案选定:
采用STC89C52作为主控制系统；
单片机计数器提供时钟；
数字式温度传感器18B20；
LCD液晶屏作为显示；
用独立按键控制时间的调整、闹钟的设定。
二.系统的硬件设计与实现2.1电路设计框图
LCD液晶显示模
STC89C5
1602E2ROM
块
2主控制
键盘模块
单片机内部计数器定
时
模块
温度采集模块
2.2系统硬件概述
本电路是由STC89C52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压
工作；
时钟电路由单片机部计数器构成，
1602存储，掉电不丢失；
温度的采集由
每计1秒，产生一个终断，提供秒信号；
采用
DS18B20构成；
显示部份由液晶显示屏1602
E2ROM
构成。
2.3主要单元电路的设计
2.3.1单片机主控制模块的设计
stc89c52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3,MCS-51单片机
共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调
电容的一端,在片它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在
片它是振荡器倒相放大器的输出.第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复
位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端.如图-1所示
图-1
主控制系统
2.3.2温度采集模块设计
如图-3所示。
采用数字式温度传感器DS18B20，它是数字式温度传感器，具有测量精度高，
电路连接简单特点，此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输，使用Ｐ2.7与DS18B20的
I/O口连接加一个上拉电阻,Vcc接电源,1管脚接地。
图-3DS18B20温度采集
2.3.3部计数器
用计数器的工作方式一，采用16位加一计数器，THx8位和TLx8位组成16位加1计数器，计数外部脉冲个数：
1～65536（216），计数的最大值为65536，定时时间（若T=1ms）：
1ms～（65536×
T=65.54ms）。
计数器工作原理框图如下
振荡器fosc
?
12
（定时）
D15D8D7D0
C/T=0
加1THxTLx
TFx
&
中断请求
C/T=1
脉冲（8位）（8位）溢出
Tx引脚
（记数）启控
ETx
中
断
动制
TRx
允
GATE
许
≥1
1
INTx
2.3.4显示模块的设计
显示模块通过一块16脚的LCD1602组成。
其中1、2脚接地，7、9、11分别接一个I/O口用于控制液晶的显示，13--28接P0的8个I/O口用于数据传输，29、31用于控制液晶的背光。
如下图所示
基本操作时序表
读写操作时序如图所示：
图读操作时序
图写操作时序
2.3.5按键模块的设计
采用独立按键控制，上拉电阻接Vcc，按键为低电平有效。
2.3.6蜂鸣器模块的设计
蜂鸣器需要用三极管驱动才能工作，高电平有效。
2.3.6rom模块
采用E2ROM24C02，存储时间设置，
可以起到掉电不丢失的作用。
2.3.7串口下载模块
采用芯片max232，在pcb板上设计串口，接单片机的txd和rxd，用于下载程序。
三、系统的软件设计
实验程序流程图如下所示：
开始
T0初始化
时间显示
S4按?
S2按?
S3
按?
S5按?
下？
加一
减一
时间继续
灯
走
灭，蜂鸣
器停
N=最大
N=最大
值?
继
续
继续切
切换
换
四、调试过程和测试方法
调试过程：
1、首先在一块单片机开发板上调用相应的模块，调试程序，这主要是软件调试，软件调试
正确后，按照原理图将所需模块用DXP软件画pcb板并完成腐蚀和焊接。
2、检测串口是否能够下程序
3、检测晶振工作频率是否正常
4、检测按键按下前后输出端点评是否正常
5、正确下进程序之后，发现液晶显示屏始终无法显示字符，这是调节液晶
1602的5管脚
相连的滑动变阻器，直至能够显示字符。
6、在设定时间的时候，光标闪烁显示正在设置的是哪一位，但加上温度显示后，由于温度
随时在采样并显示，所以出现了温度与时间抢光标的情况，而更加糟糕的是，由于不同模块间的相互干扰，加上温度后，时间经常会终止，这是用单片机部计数器定时的弊端，如果用
时钟芯片，应该可以避免这种现象。
最终只能去掉温度显示模块。
结果测试：
最终可以实现年、月、日、时、分、秒的显示和闹钟功能，可以判断闰年闰月，时间可
以设定。
按下s1进入时间设定模式，此时再按键s1可以切换要设置的是哪一位，多次按
s1，依次可以设定秒、分、时、日、月、年的低2位、年的高2位、时钟的分、时钟的时，
按键s2使被设置位的数值增加，按键s3使被设置位的数值减小，按键s4使液晶显示从时
间设定模式转换为正常走时模式。
闹钟所设定的时间到后，蜂鸣器响，led灯亮，这里的led
灯代表一个驱动，比如家里的电饭煲，当时间到的时候，可以自动启动，此时按下按键s5，蜂鸣器停止鸣叫，led灯灭。
掉电后，设定的时间不会丢失，再次开机，仍未原关机前的时
间。
此外，串口工作正常。
五、参考文献
[1]郭天翔.新概念51单片机C语言教程入门、提高、开发、拓展全..电子工业
2009.1
[2]罗杰.电子线路设计实验测试.电子工业2008年4月
[3]江志红51单片机技术与应用系统开发案例精选清华大学
2008.12
[3]居义单片机课程设计指导清华大学2009.9
[3]宋戈51单片机应用开发例大全人民邮电2008.12
附录一、原理图与PCB图
附录二、试验程序
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
bitwrite=0;
sbitsda=P2^3;
sbitscl=P2^4;
sbitp1=P1;
sbitrs=P2^2;
sbitrw=P2^1;
sbitlcden=P2^0;
sbits1=P1^0;
sbits2=P1^1;
sbits3=P1^
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