基于单片机的万年历设计大学论文Word文件下载.docx

基于单片机的万年历设计大学论文Word文件下载.docx

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指导教师：

华南农业大学

电子工程学院应用物理系

课程设计（报告）任务书

学生姓名

专业13级电子信息科学与技术

电子万年历的设计与制作

任务与要求（请按所选题目自行总结）

1、显示年月日时分秒信息

2、具有可调整日期和时间功能

开始日期2016年3月4日完成日期2016年3月25日

1.引言（标题4号宋体）

随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录。

目前万年历已经不再局限于以书本形式出现。

以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。

与传统书本形式的万年历相比，电子万年历得到了越来越广泛的应用，采用电子时钟作为时间显示已经成为一种时尚。

目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数，但多数是只针对时间显示，功能单一不能满足人们日常生活需求。

该电子万年历主要采用STC89C51单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟、LCD1602显示。

STC89C51单片机是由STC公司推出的，该系列在指令系统、硬件结构和片内资源与标准51单片机兼容，功耗小，电压可选用3.8-5.5V电压供电，具有4K或8Kflash储存器；

DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，而且DS1302的使用寿命长，误差小；

数字显示是采用数码管来显示，可以显示年、月、日、星期、时、分、秒、等信息。

2.系统的设计与理论分析

按照系统设计功能的要求，确定系统由主控模块、时控模块、显示驱动及显示模块、键盘接口模块共4个模块组成。

3.硬件系统设计

3.1最小单片机系统区在该系统中，我们选用的单片机是STC89C51，该单片机是由STC公司推出的，该系列在指令系统、硬件结构和片内资源与标准51单片机兼容，功耗小，电压可选用3.8-5.5V电压供电，具有4K或8Kflash储存器。

特性有：

1、256字节内部RAM；

2、电源控制模式；

3、时钟可停止和恢复；

4、空闲模式；

5、掉电模式；

6、6个中断源；

7、4个中断优先级；

8、4个8位I/O口；

9、 

全双工增强型TUAR

10、3个16位定时/计数器：

T0、T1（标准80C51）和增加的T2（捕获和比较）；

11、全静态工作方式：

0～24MHZ；

STC89C51单片机为40管脚双列直插芯片，它是一种高性能，低功耗的8位CMOS微处理器芯片，市场应用最多。

而且价格便宜，控制方便，便于应用有4个I/O口分别为P1,P2,P3,P4。

其中每一个管脚都能做独立的输入输出管脚，它的第9脚位复位管脚，接上电容和上拉电阻再带个开关构成复位电路。

18,19管脚接外部晶振和两个微调电容构成外部晶振电路。

单片机，复位电路，晶振，5V电源构成单片机最小系统。

其中与AT89S52单片机管脚容。

3.2复位电路

复位电路得电容一般用10UF，但并不唯一，只要RC所得时间大于两个机器周期即可。

还有其P0内部无上拉电阻，所以在执行输出功能时，外部必须接上拉电阻。

复位电路

3.3时钟控制电路

DS1302是美国Dallas公司推出的串行接口实时时钟芯片，其内部具有实时时钟、日历和用户可用RAM，可根据月份和闰年的情况自动调整月份的日期。

DS1302时钟芯片包括实时时钟/日历和31字节的静态RAM。

实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。

对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。

时钟的运行可以采用24h或带AM/PM的12h格式。

工作电压宽达2.5—5.5V。

采用双电源供电（主电源和备用电源）。

可设置备用电源充电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。

DS1302与单片机之间采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三根口线：

CE接P3.4、SCLK接P3.3、I/O接P3.2，X1，X2脚外接32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。

时钟振荡电路

DS1302时钟芯片

DS1302各引脚的功能为：

8:

Vcc1：

备用电池端；

1:

Vcc2：

5V电源。

当Vcc2>

Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2<

Vcc1时，由Vcc1向DS1302供电；

7:

SCLK：

串行时钟，输入；

6:

I/O：

数据输入输出口；

5:

CE/RST：

复位脚；

2、3:

X1、X2是外接晶振脚（32.768KHZ的晶振）；

4:

地（GND）。

3.3显示驱动及显示模块

1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。

显示电路采用LCD1602液晶显示，如图（10）所示，图中只画出了其相应的接口，3脚用于调节LCD1602的背光,4、5、6为LCD1602的控制口，用于控制其写入或是读出指令，7至14脚为LCD1602的数据口，将数传送到LCD1602中。

LCD1602的特性

+5V电压，对比度可调；

内含复位电路；

提供各种控制命令,如：

清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能；

有80字节显示数据存储器DDRAM；

内建有160个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM,8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM；

基本操作时序：

读状态：

输入：

RS=L，RW=H，E=H；

输出：

DB0～DB7=状态字；

写指令：

RS=L，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0～DB7=指令码；

无。

读数据：

RS=H，RW=H，E=H；

DB0～DB7=数据；

写数据：

RS=H，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0～DB7=数据；

LCD1602的各种指令不再一一说明。

3.6键盘接口电路

系统用到4个按键，采用独立式按键结构，一个按键用于复位，连接STC89C51的RET端，其他三个用于设置参数，连接P0、P1、P2口。

按键用来调整时间，其一端直接接到单片机的端口，另一端接地，当按下按键时，相应的端口变为低电平，通过一个与门只要这四个按键有一个按下就会在P3.2检测到一低电平就触发外部中断0进入按键调节程序中，通过与个各键相连的端口P3.4_P3.7可以判断是哪个键按下，从而作相应的操作。

3.7电路原理图

4.软件系统设计

A.阳历程序流程图

B.时间调整程序流程图

5．系统运行情况分析

按照原理图焊接好电路上电之后液晶屏只有背光灯亮，无字符显示，用万用表测试液晶屏1~16管脚，发现使能端E为低电平，检查连线从新焊接后，调节滑动变阻器阻值，液晶屏可以正常显示日期和时间。

通过按键设置日期和时间为当前值，系统正常运行。

掉电后时钟芯片DS1302通过备用电源供电继续工作，再次上电后仍可正常显示当前时间。

6.总结与讨论

通过此次课程设计对单片机的工作原理有了进一步的认识，提高了硬件调试的能力。

初次选择方案时，由于对液晶屏比较陌生，我们选择了数码管显示的方案，连线十分复杂，需要用很多飞线，只接上显示年月日的数码管时还可以正常显示，但是把线全部接好后系统便不能正常运行了，而且能够亮的数码管显示十分不稳定。

多次调试不成功之后，我们只好更改方案，选择用液晶屏显示，电路的连线简洁了很多，但是中间也遇到了许多问题，经过一步步的调试与分析，最终才得以正常显示

我们的作品只实现了年月日，星期，时间的基本显示功能，农历部分还有待进一步扩展。

（正文部分长度10-20页）

附1：

实物图：

附2：

参考文献

《单片机原理及接口技术》（第三版）

1602中文资料（网页）

DS1302中文资料（网页）

附3：

组内分工：

邓欣然

购买元器件、硬件模块设计与论文撰写、程序调试

刘双凤

购买元器件、软件模块设计与论文撰写、程序调试

刘翼

购买元器件、焊接电路、程序编写与调试、成品完善与调试

附4：

元器件清单表格

元器件清单

项目

数目

价格

1602LCD液晶屏

1

13

LC2032电池

电池座

0.5

103滑动变阻器

STC89C51

8

芯片座

2

二极管

按键

4

3

开关

DS1302时钟芯片

10μF电容

30pF

10pF

12M晶振

32.768晶振

电阻

导线

1包

7

USB接口

总价：

44

评语：

成绩：