精品电子万年历的电路原理与设计.docx

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精品电子万年历的电路原理与设计

湖南信息科学职业学院

毕业论文（设计）

电子万年历电路原理与设计

学生姓名：

刘文明

学号：

年级专业：

二00八级计算机控制技术专业

指导老师：

凌双明

湖南·长沙

提交日期：

2011年5月

摘要····················································3

1前言··················································3

2设计要求与方案论证····································3

2.1设计要求·································4

2.2系统基本方案选择和论证······························4

2.2.1显示模块选择方案和论证···························4

2.2.2单片机串口通信的选择方案和论证·····················4

3系统的硬件设计与实现····································5

3.1电路设计框图·································5

3.1.1万年历显示设计框图································5

3.1.2液晶显示设计框图·································5

3.1.3单片机之间、电脑单片机联机设计

图··················5

3.2系统硬件概述··························6

3.3主要单元电路的设计···································6

3.3.1万年历单片机主控制模块的设计·······················7

3.3.2光控开关模块的设计·································7

3.3.3万年历显示模块的设计·······························7

3.3.4温度感应模块的设计·································8

3.3.5串口通信模块的设计·································9

4结束语·················································9

参考文献·················································10

附录·················································10

附录1系统使用说明书·······································11

附录2万年历实物图·········································12

电子万年历的电路原理与设计

作者：

刘文明

指导老师：

凌双明

（湖南信息科学职业学院电子信息系2008级计算机控制技术专业，长沙410128）

摘要：

随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临，各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。

日历是人们不可或缺的日常用品。

但一般日历都为纸制用品，使用不便，寿命不长。

电子万年历采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。

万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。

关键词：

单片机89C52，串口通信，控制模块，显示模块，发声模块，12864LCD液晶

1.前言

万年历可以显示年、月、日、时、分、秒、星期等，具有日期和时间校准、闰年补偿、温度显示、闹钟、光控开关，秒表等多种功能，万年历串口通信具有电脑一键校准时间，利用电脑联机，设置心情语悟，增加名片等功能。

在设计的同时对单片机、VB的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。

本设计由万年历控制模块，显示模块，发声模块，串口通信模块五个部分组成。

控制模块由单片机89C52，按键模块，光控开关模块，温度感应模块等组成，其中89C52单片机作为核心，功耗小，电压可选用3~5V电压供电。

显示模块由15个7段共阳数码管模块、12864LCD液晶模块组成。

发声模块由蜂鸣器和三极管组成。

串口通信模块由单片机89C52、按键组成。

利用单片机可以大大减小硬件的复杂程度。

2.1　设计要求：

（１）基本要求

具有年、月、日、星期、时、分、秒，温度显示，校准等功能，

具备闰月识别显示功能；

具备可调闹钟，光控开关，充电功能；

具备白天整点通报功能（晚上不通报）；

具备联机一键校准万年历时间，编辑显示心情语悟，增加通讯录等功能；

具备秒表计时功能。

（2）创新要求

具有光控开关功能；

具备联机一键校准万年历时间，编辑显示心情语悟，增加通讯录等功能；

具备秒表计时功能。

2.2系统基本方案选择和论证

2.2.1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,,但是显示时间不利于远观。

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,价格也相对较高。

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。

通过对比以上三种方案，本设计采用了LED数码管作为万年历显示，12864LCD液晶作为心情语悟，电话本，秒表显示。

2.2.2单片机通信的选择方案和论证

方案一：

采用并行通信，并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。

，但用的通信线多、占用IO口多、成本高。

方案二：

采用串行通信，串行通信时数据是一位一位顺序传送，只用很少几根通信线，占用IO口少，成本低。

通过对比以上两种方案，本设计采用了串口通信进行两个单片机之间，单片机与电脑之间的数据传输。

三.系统的硬件设计与实现

3.1电路设计框图

3.1.1万年历显示设计框图

3.1.2液晶显示设计框图

3.1.3单片机之间、电脑单片机联机设计框图

3.2系统硬件概述

本电路中万年历部分是由89C52单片机为控制核心，低功耗，能在3~5V低压工作；该电子万年历能够成功实现时钟运行，调整功能。

温度的采集由DS18B20构成；显示部份由7段数码管、12864LCD液晶组成。

数码管全部使用动态扫描显示方式实现对数字的显示。

闹钟由按键调节，由发声模块输出。

发声模块由蜂鸣器和三极管组成。

光控开关模块由光敏电阻和三级管组成，能够实现光对整个万年历显示的开关控制。

通信部分是由两个单片机89C52电脑组成。

两个单片机之间，单片机与电脑之间都用串口进行通信。

、12864LCD液晶显示电脑联机输入内容。

如电话本，心情语悟等。

3.3主要单元电路的设计

2.3.1万年历单片机主控制模块的设计

8052是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照---单片机引脚图1：

其中P1口是年月日，星期的段选控制。

P2口是时分秒，温度的段选控制。

P0口是位选控制。

P3.7是温度传感器接口。

P3.5是音乐接口。

P3.4是按键1

P3.2是按键2

P3.3是光控中断

单片机主控制模块原理图：

3.3.2光控开关模块的设计

光控开关是由光敏电阻组成。

它能够实现光对整个万年历的开关控制。

无光照射时，万年历停止显示。

有光时，万年历正常显示。

电路如图所示。

3.3.3显示模块的设计

显示模块由15个7段共阳数码管和发声模块组成。

电路如图所示。

其中，数码管模块中，将各个数码管相对应管脚连接，再接到单片机上，由单片机编程控制。

3.3.4温度感应模块的设计

温度感应模块主要是由DS18B20构成。

其电路如图所示：

3.3.5串口通信模块的设计

串口通信包括两个单片机之间，单片机与电脑之间通信。

其中电脑与单片机联机时，可使液晶显示电脑输入内容。

液晶为12864LCD。

与单片机连接硬件图如图：

四结束语

感谢学院给我们提供了一个展现自己的舞台，给我们一次难得煅炼的机会，使得我们的动手能力和专业技能都有了很大的提高。

在做作品的日子里得到了创新实验班同学的认真指导，在此向他们致以诚挚的谢意。

感谢提供相关技术帮助的老师和同学，你们的支持和鼓励使我们对这次的作品完成有了信心和动力，也给了我们很多无私的帮助和支持，我们在此深表谢意。

参考文献

张义和编例说51单片机（C语言版）人民邮电出版社2008

刘建清编从零开始学单片机C语言国防工业出版社2006

刘勇编数字电路电子工业出版社2004

陈正振编电子电路设计与制作广西交通职业技术学院信息工程系2007

杨子文编单片机原理及应用西安电子科技大学出版社2006

2011年5月

附录：

附录1：

系统使用说明书

由电路总图可知，本设计可显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度。

万年历如图所示：

第一二行的方框表示显示数字，右下方字表示显示内容。

第三行的方框表示按键。

左边为调节按键，右边为菜单按键。

（温度显示不可调节）

调节时间：

菜单按键选择需要调节的内容，以调节年为例，连续按下菜单按键4次，当显示年的数码管亮，其余为暗时，开始按调节按键。

调节按键只加不减，等到加到最大值时循环出现数值。

调节时为所需数字后，等待几秒，电子钟会自动显示你设定后的时间。

设定闹钟：

长按菜单键，直到第一行显示年月日的数字轮流显示1时放开按键。

短按菜单按键。

当年显示1时，按调节按键调节的对象是时，同理，当月显示1时，按调节按键调节的对象是分。

当日显示1时，按键调节的对象是闹钟的开关。

当秒显示ON时，表示闹钟已开。

显示OF（off）时表示闹钟已关。

光控开关说明：

当万年历所处环境黑暗时，万年历会自动停止显示。

（但会继续计时）

液晶显示如图：

左边表示液晶显示，右边分别表示退出、秒表、电话本按键。

液晶常规显示“西科创想”及心情短语。

秒表功能使用：

按秒表键则进入秒表功能。

在秒表功能内，按电话本键开始秒表计时，再次按此键，秒表停止计时。

按秒表键归零。

按退出键，返回到常规显示。

电话本功能使用：

按电话本键进入电话本功能。

在电话本功能内，再按此键下翻名片。

按秒表键，上翻名片。

按退出键，返回到常规显示。

万年历助手使用：

在电脑上打开万年历助手，点击帮助，根据帮助内容使用。

在使用万年历助手时，请先插上串口连接万年历和电脑。

附录2：

万年历实物图：