郑州铁路职业技术学院毕业论文
论文题目： 基于单片机的万年历设计 作者姓名： 班级学号： 电子07A1
系 部： 信息工程系 专 业： 电子信息工程技术 指导教师：
2010年5月15日 摘 要
随着科技的快速发展，时间的流逝,至从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT80C52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。
综上所述此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。
本电路为实现电子万年历的功能,采用单片机AT80C52,辅助以必要的外围电路,用C语言编写程序,并进行模块化设计而成的电子万年历系统.它通过LCD能正确显示阴阳历星期和时分秒,具有功能稳定,精确度高和可调的特点。
关键词: 单片机；AT89C52；DS1302；LCD
目 录 摘 要 I 1 绪论 1
1.1设计目的与意义 1
1.2 方案选择与DIY电子万年历的研究情况 1 1.2.1时钟芯片选择 1 1.2.2键盘选择 3 1.2.3显示模块选择 4
1.2.4 DIY万年历的研究情况 4 2 主要硬件描述 5 2.1 89C52模块 5
2.2 显示模块LCM12864 5 2.2.1液晶模块概述 5 2.2.2液晶模块特点 5 2.3 芯片DS1302简介 6 2.4 芯片DS18B20简介 6 3 硬件设计与实现 8
3.1 单片机最小系统的设计 8 3.2 时钟电路的设计 9 3.3 温度采集模块的设计 9 3.4 人机交互模块设计 10 4 系统软件设计与实现 11 4.1主要算法流程图描述 11 4.2 LCM16824子程序的实现 15 4.3 DS1302子程序的实现 16 4.4 DS18B20子程序的实现 17 4.5 键盘子程序的实现 19 4.6 主程序的实现 20 5 测试结果分析与结果 22 5.1 测试结果分析 22 5.2 测试总结 22 结束语 23 致谢 24 参考文献 25
附录一 作品实物图 26 附录二 原理图 27 附录三 部分程序 28
1 绪论
1.1 设计目的与意义
随着电子技术的高速发展，对电子方面人才的要求越来越高，不仅要求其具备相关的专业理论知识，还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力.此次学校举行的电子设计无疑是对
从事电子相关专业的人的一次很好的锻炼和考验，是培养信息人才的一次良好的机会，为其提供了一个理论知识与实践相结合的平台。
通过本次课程设计，引导学生结合所学的电路理论和程序设计的知识，思考设计方案，以小组合作方式，分工完成各个部分，从而掌握相关的硬件结合软件显示电路的设计和调试技术，一方面提高了学生的实践动手和协作能力，另一方面培养了学生综合运用所学理论知识进行工程设计的能力。
1.2 方案选择与DIY电子万年历的研究情况 1.2.1时钟芯片选择
方案一:不使用芯片,采用单片机的定时计数器
这种方法原理是利用单片机芯片的定时器来产生固定的时间,模拟时钟的时, 分,秒。如:利用AT80C52芯片,定时器用工作方式1,每50ms产生一个中断,循环20次,即1s周期。每一个周期加1,那么1min为60个周期,1h就是60*60=3600个周期,一天就是3600*24=86400个周期。 此方法优点是可以省去一些外围的芯片,但这种方法只能适用于一些要求不是十分精确,不做长期保留的场合。
方案二:并行接口时钟芯片 DS12887
特点:采用单片机应用系统并行总线(三总线)扩展的接口电路,采用这种接口电路具有操作速度快,编程方便的优点。
但是对于80C52单片机来说,低位地址线要通过锁存器输出,还要地址译码器,而且并行口芯片的体积相对较大，DS12887管脚图如图1所示。
图1 DS12887管脚图
方案三:串行接口时钟芯片DS1302 芯片主特性:
（1）实时时钟具有能计算2100 年之前的秒分时日日期星期月年的能力，还有闰年调整的能力
? （2）31 8 位暂存数据存储RAM
?（3）串行 IO 口方式使得管脚数量最少 ?（4）宽范围工作电压2.0 5.5V ?（5）工作电流 2.0V 时,小于300nA
?（5）读写时钟或RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式 ?（6）8 脚DIP 封装或可选的8 脚SOIC 封装根据表面装配 ?（7）简单 3 线接口
?（8）与 TTL 兼容Vcc=5V
?（9）可选工业级温度范围-40 +85
优点:串行接口的日历时钟芯片,使用简单,接口容易,与微型计算机连线较少等特点,在单片机系统尤其是手持式信息设备中己得到了广泛的应用。
所以，最终选择串行时钟芯片DS1302，DS1302的管脚图如图2所示。
图2 DS1302管脚图 1.2.2键盘选择 方案一:矩阵式键盘
矩阵式键盘电路图如图3所示。
图3 矩阵式键盘
行列式键盘的原理就是每一行线与每一列线的交叉地方不相通，而是接上一个按键，通过按键来接通。
特点: 以省出不少的IO 口资源,程序编写相对复杂点,适用于键数比较多的情况。 方案二: 独立式键盘
独立式键盘电路图如图4所示。
图4 独立式键盘
独立式键盘是指各个按键相互独立地连接到各自的单片机的IO 口，IO口只需要做输入口就能读到所有的按键。
特点: 电路简单，程序容易写,适用于按键数较少的情况。 所以我们选择独立式键盘。 1.2.3显示模块选择 方案一:LED数码管显示
数码管显示比较常用的是采用CD4511和74LS138实现数码转换,数码显示分动态显示和静态显示,静态显示具有锁存功能,可以使数据显示得很清楚,但浪费了一些资源。目前单片机数码管普通采用动态显示。编程简单,但只能显示数字,不能显示中文。 方案二:LCD1602
能够显示英文和数字。 1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号。 方案三:LCD12864
作为一种输出方式,液晶显示最大的特点就是能够实现友好的人机界面,它己经广泛应用于现代工业控制和智能化仪器仪表等领域,它己经成为单片机就用开发领域典型模块之一。能够方便的显示文字和数字。 所以最终选择LCD12864。 1.2.4 DIY万年历的研究情况
目前电子爱好者,所设计的万年历大部分都采用LCD1602或数码管显示,只能显示阳历,不能带显示阴历,而且没有阴历相对应的的天干地支,和生肖年，没有达到多功能的效果。
我们采用LCD12864显示,通过算法实现,能正确显示阴历,具有友好的界面,为了追求时间的准确,我们采用芯片DS1302,通过单片机控制,读出时间显示在LCD上。我们除了用芯片DS18B20,通过程序控制,把温度也显示出来外还通过算法控制,把阴历相对应的天干地支,和生肖年也显示出来，达到多功能效果。 2 主要硬件描述 2.1 89C52模块
Mcs-51单片机管脚图图如图5所示。
图5 单片机管脚图 （1）一个8位的微处理器(CPU)
（2）片内数据存储器RAM(128B256B) （3）片内程序存储器ROMEPROM(4kB8kB)
（4）4个8位并行IO拉口P0-P3,每个口既可以作输入,也可以作输出 （5）2个16位定时器计数器 （6）5个中断源的中断控制系统 （7）1个全双工的串行IO接口
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