电子万年历课程设计报告Word文档下载推荐.docx
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更加也体会到以后在工作中团队合作的重要性和必要性！
通过本次课程设计，可以使同学们更熟练的使用单片机的软件仿真，如使用protues，keilC，wave等软件，同时也使同学们学会电子器件的基本焊接技术，对单片机的使用有更深的理解。
1.2课程设计的要求
1、能够显示时分秒、星期；
2、能够显示年月日；
3、能够自动清除屏幕以前的废弃信息；
4、能够修改时间；
5、能够定时；
6、要求划分功能模块，各个功能分别使用函数来完成；
7、源代码程序要有必要的注释；
8、能够半点报时和整点报时。
2系统设计
2.1基本工作原理
该系统主要是通过时钟芯片DS1302产生稳定的日期和时间，然后通过单片机控制时钟芯片和显示器LCD，从而输出稳定的时间，改系统的仿真图如图：
图1
从图1可知，该系统主要由到单片机控制系统，时钟产生系统和显示系统构成。
2.2系统设计
2.2.1系统组成方案
该系统主要由单片机控制系统，显示系统及时间信号产生系统构成。
控制系统有单片机机保证单片机工作的外围元件构成；
显示系统主要由16*2双排显示LCD构成；
时间产生系统主要由DS1302产生。
此外系统还有正常工作时的调时按键，定时时的调时按键以及复位按键，还有报时所需的蜂鸣器等。
2.2.2正常工作时按键、显示功能的定义
正常工作时，共用到四个键，一个为接到RST端的复位键，一个为接到P1.0端的功能键另外；
两个未分别接至P1.1、P1.2端的调时增减键。
正常工作时能调节时分秒，年月日及星期的时间，可加可减。
调时时光标闪烁。
2.2.3定时系统的功能及按键的定义
启动定时模式时，第一排首先显示“Dingshi!
”第二排显示日期和时间,此时共用到三个键，一个为功能键，选择调节对象，另外两个为加减键，对调节对象进行加减。
2.3系统总体设计
2.3.1主程序框图及清单
清单：
STC89C52，DS1302，LCD1602，排阻，5V电源，3V锂电池，蜂鸣器，6M晶振,32.768M晶振各一个；
33pF电容两个；
10pF电容一个；
100k电阻一个；
10k电阻一个。
3硬件设计
3.1主控制器
3.1.1STC89C52引脚封装与功能表
STC89C52与我们学过的AT89C51相似，但硬件配置更高，且更容易导入程序，所以使用比AT系列更广泛。
功能特性描述
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
STC89C52具有以下标准功能：
8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
8位微控制器8K字节在系统可编程Flash
3.1.2振荡电路及复位电路
振荡电路及复位电路原理图
3.2DS1302原理及引脚介绍
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。
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，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
DS1302的外部引脚分配如图1所示及内部结构如图2所示。
DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。
图1DS1302的外部引脚分配
图2DS1302的内部结构
各引脚的功能为：
Vcc1：
主电源；
Vcc2：
备份电源。
当Vcc2>
Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2<
Vcc1时，由Vcc1向DS1302供电。
SCLK：
串行时钟，输入，控制数据的输入与输出；
I/O：
三线接口时的双向数据线；
CE：
输入信号，在读、写数据期间，必须为高。
该引脚有两个功能：
第一，CE开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑；
其次，CE提供结束单字节或多字节数据传输的方法。
DS1302有下列几组寄存器：
①DS1302有关日历、时间的寄存器共有12个，其中有7个寄存器（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式，如图3所示。
图3DS1302有关日历、时间的寄存器
小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。
当为高时，选择12小时模式。
在12小时模式时，位5是，当为1时，表示PM。
在24小时模式时，位5是第二个10小时位。
秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。
当该位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；
当该位置为0时，时钟开始运行。
控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置为0。
在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。
当WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。
②DS1302有关RAM的地址
DS1302中附加31字节静态RAM的地址如图4所示。
图4
③DS1302的工作模式寄存器
所谓突发模式是指一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。
突发模式寄存器如图5所示。
图5
④此外，DS1302还有充电寄存器等。
2读写时序说明
DS1302是SPI总线驱动方式。
它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。
要想与DS1302通信，首先要先了解DS1302的控制字。
DS1302的控制字如图6。
图6控制字（即地址及命令字节）
控制字的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中。
位6：
如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；
位5至位1（A4～A0）：
指示操作单元的地址；
位0（最低有效位）：
如为0，表示要进行写操作，为1表示进行读操作。
控制字总是从最低位开始输出。
在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位（0位）开始。
同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。
数据读写时序如图7。
图7数据读写时序
具体操作见驱动程序。
3.3LCD显示驱动电路
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。
下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。
一般1602字符型液晶显示器实物如图10-53：
图10-531602字符型液晶显示器实物图
10．8.2.11602LCD的基本参数及引脚功能
1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图10-54所示：
图10-541602LCD尺寸图
1602LCD主要技术参数：
显示容量:
16×
2个字符
芯片工作电压:
4.5—5.5V
工作电流:
2.0mA（5.0V）
模块最佳工作电压:
5.0V
字符尺寸:
2.95×
4.35（W×
H）mm
引脚功能说明
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:
编号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2
数据
2
VDD
电源正极
10
D3
3
VL
液晶显示偏压
11
D4
4
RS
数据/命令选择
12
D5
5
R/W
读/写选择
13
D6
6
E
使能信号
14
D7
7
D0
15
BLA
背光源正极
8
D1
16
BLK
背光源负极
表10-13：
引脚接口说明表
第1脚：
VSS为地电源。
第2脚：
VDD接5V正电源。
第3脚：
VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：
RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：
R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：
E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：
D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：
背光源正极。
第16脚：
背光源负极。
10．8．2．31602LCD的指令说明及时序
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表10-14所示：
序号
指令
清显示
光标返回
*
置输入模式
I/D
S
显示开/关控制
D
C
B
光标或字符移位
S/C
R/L
置功能
DL
N
F
置字符发生存贮器地址
字符发生存贮器地址
置数据存贮器地址
显示数据存贮器地址
读忙标志或地址
BF
计数器地址
写数到CGRAM或DDRAM）
要写的数据内容
从CGRAM或DDRAM读数
读出的数据内容
4软件设计
4.1DS1302时间产生软件设计
/************************************
DS1302模块
************************************/
//地址数据发送子程序
voidw1302sj（unsignedcharaddr,unsignedchardat）
{
unsignedchari,temp;
rst1302=0;
sclk1302=0;
rst1302=1;
for（i=8;
i>
0;
i--）
{
temp=addr;
io1302=（bit）（temp&
0x01）;
addr>
>
=1;
sclk1302=1;
}
temp=dat;
dat>
}
//数据读取子程序
unsignedcharr1302sj（unsignedcharaddr）
unsignedchari,temp,dat1;
{
sclk1302=0;
temp=addr;
io1302=（bit）（temp&
sclk1302=1;
//上升沿写入
}
{sclk1302=0;
ACC>
//一定要加在前边才行，最后一次io输出直接输到ACC.7上
ACC7=io1302;
//仍然是上升沿输出
dat1=ACC;
return（dat1）;
//初始化1302
voidc1302cs（void）
w1302sj（xie_baohu,0x00）;
//允许写
w1302sj（xie_miao,0x00）;
//开始计时
4.2数据处理显示程序设计
LCD1602模块
//@写命令子程序
voidw1602zl（ucharzl）
rs1602=0;
//写命令时rs1602=0;
P0=zl;
delay
（1）;
e1602=1;
//拉高使能端
e1602=0;
//降低使能端，下降沿写入数据
//@写数据子程序
voidw1602sj（ucharsj）
rs1602=1;
//写数据时rs1602=1;
P0=sj;
//年月日显示程序
voidwnyr（uchardz,ucharsj）
ucharge,shi;
ge=sj%10;
shi=sj/10;
w1602zl（one+dz）;
//第一行首地址+要写入的地址
w1602sj（0x30+shi）;
w1602sj（0x30+ge）;
//0的显示码为0x30
//时分秒显示程序
voidwsfm（uchardz,ucharsj）
w1602zl（tw0+dz）;
//第二行首地址+要写入的地址
//星期天写入函数
voidwxq（ucharxq）
w1602zl（one+0x0f）;
w1602sj（0x30+xq）;
//LCD初始化函数
voidlcdcs（）
uchark;
w1602zl（0x38）;
//16*2，5*7点阵，8位数据
w1602zl（0x0c）;
//开显示，不显示光标，不闪烁
w1602zl（0x06）;
//显示光标，光标右移
w1602zl（0x01）;
//清屏
w1602zl（one）;
//写入第一行不改变的部分
for（k=0;
k<
16;
k++）
w1602sj（xian1[k]）;
w1602zl（tw0+4）;
//写入第二行不改变的部分
8;
w1602sj（xian2[k]）;
//LCD1初始化函数
voidlcdcs1（）
9;
w1602sj（xian3[k]）;
5系统操作说明
最后成型的万年历操作比较怕简单，总共7个按键，分三个模块，正常调时有功能键，加减键；
定时模式有三个键，分别是所调对象，以及对所条对象的加减键；
复位模式有一个复位键。
此外还有一个调节液晶显示亮度的可调电阻。
界面比较简单易懂。
6结束语
课程设计的目的并不只是为了让我们做出一个简单的硬件出来，我们首先要完善我们的软件系统，这样做出来的硬件才会更见完美。
当然，完善的软件首先建立在我们对硬件的了解。
软硬件结合，加上过硬的焊工，我相信，我们做出来的课程设计一定最完美。
课程设计让我们更加贴近生活，了解我们所学的知识在生活中的应用，增加学习的兴趣，同时吧我们这一学期所学的知识做一个总结，也为我们下学期所要学的嵌入式打下基础。
7参考文献
1.郑峰等编著.51单片机应用系统典型开发大全（第二版）.[M]中国铁道出版社，2011.3
2.张毅刚，彭喜元编著.单片机原理与应用设计.[M]北京：
电子工业出版社，2008.4
3.张义和等编著.例说51单片机（C语言版）（第3版）.[M]北京：
人民邮电出版社，2010.6
8系统原理图
附录1
程序清单
//声明变量
#include<
reg51.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
#defineone0x80
#definetw00xc0
#definedu_miao0
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