数字万年历课程设计报告课程名称:微机原理课程设计题目:万年历摘要随着电子技术的迅速发展,特别是随大规模集成电路出现,给人类生活带来了根本性的改变。
由其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。
电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。
本文首先描述系统硬件工作原理,并附以系统结构框图加以说明,着重介绍了本系统所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次,详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
本设计以数字集成电路技术为基础,单片机技术为核心。
本文编写的主导思想是软硬件相结合,以硬件为基础,来进行各功能模块的编写。
本设计是一种基于STC89C51单片机控制,DS1302报时的数字时钟设计。
它具有多项显示和控制功能。
能用LCD实时显示当前年、月、日、星期、时间;可对时间进行调整;具有调整时间和日期功能。
本设计通过一个基于单片机的能实现万年历功能电子时钟的设计,从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。
系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示电路、按键电路和复位电路等部分构成,能实现时钟日历显示的功能,能进行时、分、秒的显示。
关键词:STC89C52单片机、LCD液晶显示、DS1302时钟芯片目录一、设计任务与要求 ........................................................................... - 6 -1.1 设计任务 .............................................................................................. - 6 -1.2 设计要求 .............................................................................................. - 6 -1.3 发挥部分 .............................................................................................. - 6 -二、方案总体设计 ..................................................................................... - 7 -2.1 显示部分 .............................................................................................. - 7 -2.2 时钟信号的选择 .................................................................................. - 8 -2.3 总体方案 .............................................................................................. - 8 -三、硬件设计 ..................................................................................... - 10 -3.1 单片机最小系统 ................................................................................ - 10 -3.2 DS1302时钟电路............................................................................... - 17 -3.3 LCD液晶显示模块............................................................................ - 19 -3.4 按键电路 ............................................................................................ - 21 -3.5 电源指示灯部分 ................................................................................ - 25 -四、软件设计 ..................................................................................... - 26 -4.1 主程序流程图显示 ............................................................................ - 26 -4.2 时间设定程序流程图 ........................................................................ - 27 -五、系统仿真与调试 ......................................................................... - 29 -5.1 Proteus仿真软件简介 ....................................................................... - 29 -5.2 仿真及实物 ........................................................................................ - 31 -六、设计总结 ..................................................................................... - 34 -七、参考文献 ..................................................................................... - 35 -一、设计任务与要求1.1 设计任务基于52单片机的DS1302万年历;1.2 设计要求基于52单片机,利用DS1302时钟芯片生成万年历,使用液晶显示年月日时分秒,显示值可通过按键修改。
1.3 发挥部分1)添加了闹钟功能,可设置三个闹钟,闹钟时间可修改;2)闹钟铃声设置了四种,用户可自由选择;3)设计了菜单模式方便用户的操作;二、方案总体设计2.1 显示部分方案一:led数码管(LED Segment Displays)是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。
led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点,还有一种是类似于3位“+1”型。
位数有半位,1,2,3,4,5,6,8,10位等等,led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类,了解LED的这些特性,对编程是很重要的,因为不同类型的数码管,除了它们的硬件电路有差异外,编程方法也是不同的。
图2是共阴和共阳极数码管的内部电路,它们的发光原理是一样的,只是它们的电源极性不同而已。
颜色有红,绿,蓝,黄等几种。
led数码管广泛用于仪表,时钟,车站,家电等场合。
选用时要注意产品尺寸颜色,功耗,亮度,波长等。
方案二:采用LCD显示。
LCD液晶显示具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而且功耗小等优点,对于信息量多的系统,是比较适合的。
鉴于上述原因,我们采用方案二。
2.2 时钟信号的选择数字时钟是本设计的核心的部分。
根据需要可采用以下两种方案实现:方案一:直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。
采用此方案虽然减少芯片的使用,节约成本,但是,实现的时间误差大。
方案二:采用DS1302时钟芯片实现时钟,DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片,可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数,而且精度高,位的RAM做为数据暂存区,工作电压 2.5——5.5V,2.5V时耗电小于300nA。
基于时钟芯片的上述优点,本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
2.3 总体方案设计总体框架图如图1所示,按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块、LCD显示模块、电源电路、复位电路、晶振电路几个模块,系统框图如图1所示。
主控模块采用STC89C51单片机,按键模块用4个按键,用于调整时间,显示模块采用LCD1602,时钟电路模块采用DS1302实时时钟实现对时间,日期的操作。
STC89C52R 复位电路晶振电路时钟电路按键扫描LCD液晶显图1 基于STC89C52单片机的电子万年历系统框图按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块、LCD 显示模块、电源电路、复位电路、晶振电路几个模块,系统框图如图1所示。
主控模块采用STC89C51单片机,按键模块用4个按键,用于调整时间,显示模块采用LCD1602,时钟电路模块采用DS1302实时时钟实现对时间,日期的操作。
三、硬件设计硬件设计是在单片机最小系统的基础上增加DS1302时钟电路、1602液晶电路、按键电路和电源指示灯模块,各模块详细介绍如下。
3.1 单片机最小系统STC89C52为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3,每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接晶振电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。
第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。
如下图所示:图2 单片机管脚定义1)P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O 口每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须接上拉电阻。