数码管万年历实习报告.docx
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数码管万年历实习报告
河南机电高等专科学校
综合实训报告
系部：
专业：
班级：
学生姓名：
学号：
2013年6月28日
实训任务书
1．时间：
2013年6月15日～2013年6月28日
2.实训单位：
河南机电高等专科学校
3.实训目的：
深入学习电子产品设计制作的全过程
4.实训任务：
①加深学习电路图绘制软件的相关常识及其特点；
②以51单片机为核心设计出一个LED万年历；
③万年历具有年份、月、日、时、分、秒、周、温度、整点报时等功能；
④自己独立完成设计电路图,生成PCB，转印、腐蚀电路板，焊接等硬件制作工作；
会使用keil软件编写程序，并完成烧写过程；
学会调试程序，敢于发现问题，解决问题；
参考相关的的书籍、资料，认真完成实训报告。
综合实训报告
前言：
万年历是我们经常见到和使用的计时工具，使用方便，功能多。
但自己做一个让人满意的万年历，就不一定有那么轻而易举了，本次实训的任务就是自己亲手做一个万年历。
利用本学期学过的单片机知识，设计出具有显示年、月、日、时、分、秒、周、温度功能，同时有整点报时的功能的万年历。
一、实训器件
1.温度传感器DS18B20
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，可以避免A/D模数转换模块，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、测量范围广等优点。
因此，本设计DS18B20温度传感器作为温度采集模块。
2.时钟芯片DS1302
采用DS1302时钟芯片实现时钟，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。
采用三线接口与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或RAM数据。
DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
具有主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。
采用普通32.768kHz晶振。
因此，本设计中采用DS1302提供时钟。
3.74LS154
74LS154为4线－16线译码器，其主要电特性的典型值如下：
当选通端（G1、G2）均为低电平时，可将地址端（ABCD）的二进制编码在一个对应的输出端，以低电平译出。
若将G1和G2中的一个作为数据输入端，由ABCD对输出寻址，54/74154还可作4线－16线数据分配器。
引出端符号：
A、B、C、D译码地址输入端（低电平有效）
G1、G2选通端（低电平有效）
0－15输出端（低电平有效）
可用此种芯片作为数码管的选址芯片。
4.74HC573
74HC573是八进制3态非反转透明锁存器,是高性能硅门CMOS器件。
当锁存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。
当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。
输出能直接接到CMOS，NMOS和TTL接口上操作电压范围：
2.0V~6.0V×低输入电流：
1.0uA。
本实训采用此芯片作为数码管的驱动芯片。
5.数码管
本实训使用共阴极数码管作为显示器件,采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字也最合适。
综上各模块的选择方案与论证，确定最后的主要硬件资源如下：
采用AT89S51作为主控制系统；DS1302提供时钟；DS18B20作为数字式温度传感器；74LS154作为选址芯片；74HC573作为数码管的驱动芯片；共阴极数码管显示数字；S8550驱动扬声器。
二、实训原理
为了使万年历在包装美化时简单化及布线的方便，我将万年历分为两部分，一部分是主体部分含有年份、月、日、时、分、秒，另一部分是小模块包含周、温度。
电路图如下：
主电路图:
主电路PCB:
周，温度电路图：
周，温度PCB：
三、程序编写
使用Keil软件编写程序。
程序包括主函数、时间显示函数、温度显示函数、时间调整函数、DS18B20模块、DS1302模块和周计算函数等。
程序的编写使我熟练的掌握了Keil软件的应用。
具体程序见附录。
四、程序的烧写与调试
程序烧写需要用专用的烧写软件将Keil软件声生成的.hex文件写进单片机里。
经过多次的程序的改写与调试，最终制作出比较满意的成品。
五、成品展示：
心得体会:
经过此次实训我学到了很多，刚开始以为做万年历很难，着手开始做这个产品没有一点头绪，经过上网查资料，产生了最初的制作框架，然后就开始找芯片，查芯片资料，设计电路图，又请同学帮忙指点，修改原理图。
接着买元器件，做封装，生成PCB，制作电路板，焊接元器件，最后完成了整个硬件部分的制作。
完成了硬件制作后，我又编了测试软件测试硬件是否有问题，发现数码管不亮，经过问题排查及资料查询，发现单片机P0口缺少了上拉电阻，接上后，解决了问题。
编程也是比较困难的，由于掌握的知识不够多，借鉴了别人的程序，并加入自己的想法，经过调试，程序编写成功。
最终完成了产品的制作。
在实习的过程中我得到了别人的帮助，同时也主动帮助别人，得到了很多经验，为以后学习提供了方便。
实习就是学习的过程，本次实习是最成功的一次，也是学到最多的一次。
参考文献：
《单片机C51程序设计教程与实验》北京航空航天大学出版社
《单片机原理及应用（C51语言）》清华大学出版社
《数字电子技术》黄河水利出版社
《ProtelDXP2004电路设计与仿真教程》北京航空航天大学出版社
附录:
程序
万年历.c
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharcodedigit[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39,0x00};
ucharmode,TH,TL,TN,seconds,minutes,hours,years,months,days,WEEK,n;
ucharcount=0;
sbitSET=P3^4;
sbitADD=P3^5;//增加
sbitRED=P3^6;//减小
sbitCANL=P3^7;
sbitle=P2^6;
sbitoe=P2^7;
sbiten=P1^4;
sbitbeep=P2^4;
ucharGetWeekFromDay（ucharyears,ucharmonths,uchardays）;
voidWriteSet1302（ucharcmd,uchardate）;
ucharReadSet1302（ucharcmd）;
voidReadyreadDS18B20（void）;
ucharReadDS18B20（void）;
voidIntDS1302（void）;
voiddelay1ms（uintx）
{
uchari,j;
for（i=x;i>0;i--）
for（j=124;j>0;j--）;
}
voiddelaynus（ucharn）//延时若干微秒
{
while（n--）;
}
voiddisplay_Year（year）//显示年
{
uchari,j;
i=year/10;
j=year%10;
P0=digit[2];
P1=8;
delay1ms
（2）;
P0=digit[0];
P1=9;
delay1ms
（2）;
P0=digit[i];
P1=10;
delay1ms
（2）;
P0=digit[j];
P1=11;
delay1ms
（1）;
}
voiddisplay_Month（month）//显示月
{
uchari,j;
i=month/10;
j=month%10;
P0=digit[i];
P1=6;
delay1ms
（2）;
P0=digit[j];
P1=7;
delay1ms
（1）;
}
voiddisplay_Day（day）//显示日
{
uchari,j;
i=day/10;
j=day%10;
P0=digit[i];
P1=4;
delay1ms
（2）;
P0=digit[j];
P1=5;
delay1ms
（1）;
}
voiddisplay_Hour（hour）//显示时
{
uchari,j;
i=hour/10;
j=hour%10;
P0=digit[i];
P1=2;
delay1ms
（2）;
P0=digit[j]+n*0x80;
P1=3;
delay1ms
（1）;
}
voiddisplay_Minute（minute）//显示分
{
uchari,j;
i=minute/10;
j=minute%10;
P0=digit[i];
P1=0;
delay1ms
（2）;
P0=digit[j];
P1=1;
delay1ms
（1）;
}
voiddisplay_Week（void）//显示周
{
WEEK=GetWeekFromDay（years,months,days）;
P1=12;
switch（WEEK）
{
case1:
P0=digit[1];
delay1ms
（2）;
break;
case2:
P0=digit[2];
delay1ms
（2）;
break;
case3:
P0=digit[3];
delay1ms
（2）;
break;
case4:
P0=digit[4];
delay1ms
（2）;
break;
case5:
P0=digit[5];
delay1ms
（2）;
break;
case6:
P0=digit[6];
delay1ms
（2）;
break;
case7:
P0=digit[8];
delay1ms
（2）;
break;
}
}
voiddisplay_Time（void）//显示实时时间
{
ucharvalue;
value=ReadSet1302（0x83）;
minutes=（（（value&0x70）>>4）*10+（value&0x0f））;
display_Minute（minutes）;
value=ReadSet1302（0x85）;
hours=（（（value&0x70）>>4）*10+（value&0x0f））;
display_Hour（hours）;
value=ReadSet1302（0x87）;
days=（（（value&0x70）>>4）*10+（value&0x0f））;
display_Day（days）;
value=ReadSet1302（0x89）;
months=（（（value&0x70）>>4）*10+（value&0x0f））;
display_Month（months）;
value=ReadSet1302（0x8D）;
years=（（（value&0xf0）>>4）*10+（value&0x0f））;
display_Year（years）;
display_Week（）;
}
/*****************时间调整部分*********************/
voidhourset（void）//调时
{
uchartimevalue,hour;
delay1ms（500）;//防止多次触发
WriteSet1302（0x8e,0x00）;//将写保护去掉，确保能正常将调整后的数值写入DS1302
timevalue=ReadSet1302（0x85）;//读取此时的数值
hour=（（（timevalue&0x70）>>4）*10+（timevalue&0x0f））;
while
（1）
{
if（ADD==0）
{
delay1ms（20）;
if（ADD==0）
{
hour++;
delay1ms（100）;
while（ADD==0）;
}
}
if（RED==0）
{
delay1ms（20）;
if（RED==0）
{
hour--;
delay1ms（100）;
if（hour==0）hour=23;
while（RED==0）;
}
}
if（hour>=24）hour=0;
timevalue=（（（hour）/10）<<4|（hour%10））;
WriteSet1302（0x84,timevalue）;
delay1ms
（2）;
display_Hour（hour）;
delay1ms（10）;
if（CANL==0）
{
mode=0;
break;
}
if（SET==0）break;
}
WriteSet1302（0x8e,0x80）;
}
voidminuteset（void）//调分
{
uchartimevalue,minute;
delay1ms（500）;
WriteSet1302（0x8e,0x00）;
timevalue=ReadSet1302（0x83）;
minute=（（（timevalue&0x70）>>4）*10+（timevalue&0x0f））;
while
（1）
{
if（ADD==0）
{
delay1ms（20）;
if（ADD==0）
{
minute++;
if（minute>=60）timevalue=0;
while（ADD==0）;
}
}
if（RED==0）
{
delay1ms（10）;
if（RED==0）
{
minute--;
if（minute==0）minute=59;
delay1ms（300）;
while（RED==0）;
}
}
if（minute>=60）minute=0;
timevalue=（（minute/10）<<4|（minute%10））;
WriteSet1302（0x82,timevalue）;
delay1ms
（2）;
display_Minute（minute）;
delay1ms（10）;
if（CANL==0）
{
mode=0;
break;
}
if（SET==0）break;
}
WriteSet1302（0x8e,0x80）;
}
voidyearset（void）//调年
{
uchardatevalue,year;
delay1ms（500）;
WriteSet1302（0x8e,0x00）;
datevalue=ReadSet1302（0x8d）;
year=（（（datevalue&0x70）>>4）*10+（datevalue&0x0f））;
while
（1）
{
if（ADD==0）
{
delay1ms（20）;
if（ADD==0）
{
year++;
while（ADD==0）;
}
}
if（RED==0）
{
delay1ms（20）;
if（RED==0）
{
year--;
delay1ms（100）;
while（RED==0）;
}
}
datevalue=（（year/10）<<4|（year%10））;
WriteSet1302（0x8c,datevalue）;
delay1ms（5）;
display_Year（year）;
delay1ms（5）;
if（CANL==0）
{
mode=0;
break;
}
if（SET==0）break;
}
WriteSet1302（0x8e,0x80）;
}
voidmonthset（void）//调月
{
uchardatevalue,month;
delay1ms（500）;
WriteSet1302（0x8e,0x00）;
datevalue=ReadSet1302（0x89）;
month=（（（datevalue&0x70）>>4）*10+（datevalue&0x0f））;
while
（1）
{
if（ADD==0）
{
delay1ms（20）;
if（ADD==0）
{
month++;
if（month>12）month=1;
while（ADD==0）;
}
}
if（RED==0）
{
delay1ms（20）;
if（RED==0）
{
month--;
delay1ms（100）;
if（month==0）month=12;
while（RED==0）;
}
}
datevalue=（（month/10）<<4|（month%10））;
WriteSet1302（0x88,datevalue）;
delay1ms（5）;
display_Month（month）;
delay1ms（5）;
if（CANL==0）
{
mode=0;
break;
}
if（SET==0）break;
}
WriteSet1302（0x8e,0x80）;
}
voiddayset（void）//调日
{
uchardatevalue,day;
delay1ms（500）;
WriteSet1302（0x8e,0x00）;
datevalue=ReadSet1302（0x87）;
day=（（（datevalue&0x70）>>4）*10+（datevalue&0x0f））;
while
（1）
{
if（ADD==0）
{
delay1ms（10）;
if（ADD==0）
{
day++;
if（day>31）day=1;
while（ADD==0）;
}
}
if（RED==0）
{
delay1ms（10）;
if（RED==0）
{
if（day==0）day=31;
day--;
delay1ms（300）;
while（RED==0）;
}
}
datevalue=（（day/10）<<4|（day%10））;
WriteSet1302（0x86,datevalue）;
delay1ms（5）;
display_Day（day）;
delay1ms（5）;
if（CANL==0）
{
mode=0;
break;
}
if（SET==0）break;
}
WriteSet1302（0x8e,0x80）;
}
voidTimeSet（void）//时间调整函数
{
if（SET==0）
{
delay1ms（20）;
if（SET==0）
{while（!
SET）;
mode++;
delay1ms（20）;
switch（mode）
{
case1:
{yearset（）;delay1ms（20）;}break;
case2:
{monthset（）;delay1ms（20）;}break;
case3:
{dayset（）;delay1ms（20）;}break;
case4:
{hourset（）;delay1ms（20）;}break;
case5:
{minuteset（）;delay1ms（20）;}break;
}
if（mode==5）mode=0;
}
}
}
/***************显示温度模块********************/
ucharflag;
/*********************显示温度整数部分*************************/
voidDisplay_Integer（unsignedcharx）
{
uchars,g;
s=x%100/10;
g=x%10;
P0=digit[s];
P1=13;
delay1ms（3）;
P0=digit[g]+0x80;
P1=14;
delay1ms（3）;
P0=digit[10];
P1=15;
delay1ms
（1）;
}
voiddisplay_Temperature（void）
{
ReadyreadDS18B20（）;
TL=ReadDS18B20（）;
TH=ReadDS18B20（）;
if（（TH&0XF8）!
=0X00）
{
flag=1;
TL=~TL;
TH=~TH;
TL+=1;
if（TL>255）TH+=1;
TN=TH*16+TL/16;
}
TN=TH*16+TL/16;
Display_Integer（TN）;
}
/****************设置模块******************/
voidSet（void）
{
if（SET==0）
{
delay1ms（5）;
if（SET==0）
{
delay1ms（50）;
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