多功能万年历设计毕业论文目录引言 (1)1 系统功能与方案论证 (1)1.1系统功能 (1)1.2 系统基本方案选择和论证 (2)1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (2)1.2.2 显示模块选择方案和论证 (2)1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (3)1.2.4 温度传感器的选择方案与论证 (3)1.3 电路设计最终方案决定 (3)2 系统的硬件设计与实现 (3)2.1 电路设计框图 (3)2.2 系统硬件概述 (4)2.3 各系统电路及工作原理 (4)2.3.1 AT89S52单片机最小系统设计 (4)2.3.2 时钟电路模块的设计 (6)2.3.3 温度采集电路的设计 (7)2.3.4 LCD1602液晶显示模块设计 (7)2.3.5 电源电路 (9)2.3.6 闹钟电路设计 (10)2.3.7 键盘输入电路 (10)3 软件设计 (11)3.1 主程序框图 (12)3.2 DS1302时间处理 (12)3.3 环境温度采集 (15)3.4 键盘扫描 (15)3.5 音乐播放 (15)3.6 公历转农历 (15)结束语 (17)参考文献 (18)附录 (19)附录A 程序 (19)附录B 原理图 (41)致谢 (42)引言电子万年历是实现对年、月、日、时、分、秒数字显示的计时装置，广泛用于个人、家庭、车站、码头、办公室、银行大厅等场所，成为人们日常生活中的必需品。

数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表。

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，在此基础上完成的电子万年历精度高，功能易于扩展，可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭路灯等电路。

因此，研究电子万年历及扩大其应用有着非常现实的意义。

1 系统功能与方案论证1.1系统功能·LCD显示年、月、日、时、分、秒、星期、温度、农历等信息·手动调整年、月、日、时、分、星期、温度上限、闹铃时间·温度报警·闹铃播放音乐·日历时间掉电保护·公历与农历自动关联·闹铃可选择关闭、每天循环或只响应一次三种模式·可选用USB、直流12V或5V电源或交流9V电源对电路进行供电1.2 系统基本方案选择和论证由于现在市面上的电子万年历的种类比较多，因此到底选择什么样的方案在设计中是至关重要的。

正确地选择方案就可以使产品更加人性化，并且可以减小开发的难度，缩短开发的周期，降低产品的成本等等，因此就会被人们普遍接受，并且能够更快地将产品推向市场实现其自身的价值。

1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证方案一：采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，部具有4KB ROM 存储空间，能于3V的超低压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容，但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术，在烧写程序时需要专门的下载器。

方案二：采用AT89S52，片ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能时，烧写程序方面，再加上本系统程序较大，需要较大的存储空间，因此选择采用AT89S52作为主控制系统。

1.2.2 显示模块选择方案和论证方案一：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。

但所需数码管太多，布线和焊接困难极易出错，因此不采用LED数码管作为显示。

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，且价格也相对较高，所以也不用此种作为显示。

方案三：采用LCD液晶显示屏，液晶显示屏的显示功能强大，可显示大量字符，显示多样，清晰可见，但是价格贵，需要的接口线多，本设计所需显示的容较多。

所以在此设计中采用LCD1602液晶显示屏。

1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 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。

采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大，所以不采用此方案。

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、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高，31×8位的RAM 做为数据暂存区，工作电压2.5V ～5.5V 围，2.5V 时耗电小于300nA 。

1.2.4 温度传感器的选择方案与论证 方案一：使用热敏电阻作为传感器，用热敏电阻与一个相应阻值电阻相串联分压，利用热敏电阻阻值随温度变化而变化的特性，采集这两个电阻变化的分压值，并进行A/D 转换。

此设计方案需用A/D 转换电路，增加硬件成本而且热敏电阻的感温特性曲线并不是严格线性的，会产生较大的测量误差。

方案二：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，可以去除A/D 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、测量围广等优点。

1.3 电路设计最终方案决定综上各方案所述，对此次作品的方案选定：采用AT89S52作为主控制系统；DS1302实现时钟；数字式温度传感器；LCD1602字符液晶显示屏作为显示。

2 系统的硬件设计与实现2.1 电路设计框图图1 系统框图2.2 系统硬件概述本设计以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，结合DS1302时钟芯片显示公历的年、月、日、星期、时、分、秒和农历的月、日，同时完成对它们的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示器显示出来。

键盘输入由四个按键来实现，用这四个按键可以对日期、时间、星期、温度报警上限进行调整，并可以对闹铃的开关和闹铃的时间进行设置。

闹铃功能通过蜂鸣器来实现。

温度的采集通过DS18B20来实现。

电源电路可选用直流12V或5V电源9V交流电源输入，再经过稳压集成块输出+5V电压，可稳定工作。

系统框图如图1所示，其软硬件设计简单，时间记录准确，可广泛应用于长时间连续显示的系统中。

2.3 各系统电路及工作原理本设计分为单片机控制电路、DS1302时钟电路、DS18B20温度采集电路、1602显示电路、键盘输入电路、闹铃电路、电源电路几个模块。

充分利用硬件电路的可靠性、稳定性和芯片的方便性，使整体电路简单可行。

2.3.1 AT89S52单片机最小系统设计AT89S52是一种低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。

（1）AT89S52的引脚及功能AT89S52单片机的引脚说明如图2所示。

图2 AT89S52的引脚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P1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/地址的第八位。

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外部必须被拉高，即是要接上拉电阻。

P1、P2、P3口都是部提供上拉电阻的8位双向I/O口，能接收输出4TTL门电流。

当各自管脚写入1后，部上拉为高，都可用作输入。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收；P2口接收高八位地址信号和控制信号。

P3口可作为AT89S52的一些特殊功能口。

RST是复位信号引脚。

/EA/VPP是程序存储器的读选通信号端。

当/EA保持低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；当/EA端保持高电平时，对ROM的读操作从部程序存储器开始。

XTAL1(19脚)是反向振荡放大器的输入及部时钟工作电路的输入端。

XTAL2(18脚)是来自反向振荡器的输出端[1]。

（2）AT89S52单片机最小系统单片机的最小系统如图3所示，电路中轻触按键、C3和R9组成单片机的复位电路，连接到单片机的第9脚，它是施密特触发输入，当振荡器起振后，单片机上电瞬间，RC 电路充电，RST引脚端出现正脉冲， RST高电平单片机保持复位状态。

此时，ALE、/PSEN、P0、P1、P2、P3口都输出高电平，RST变成低电平后，进入工作状态。

当需要手动复位时，按下轻触按键，RST为高电平，单片机进入复位状态，松开按键后，进入工作状态。

18、19脚之间接一个石英晶体及两个电容，构成稳定的自激振荡器，振荡信号是单片机工作的基本节拍。

图3 单片机最小系统2.3.2 时钟电路模块的设计（1）DS1302芯片介绍日历时钟芯片DS1302是一种串行接口的实时时钟，芯片部具有可编程日历时钟和31个字节的静态RAM，日历时钟可自动进行闰年补偿，计时准确，接口简单，使用方便，工作电压围宽（2.5～5.5V），功耗低，芯片自身还有对备份电池进行涓流充电的功能。

DS1302采用8脚DIP封装，其引脚排列如图4所示图4 DS1302引脚图VCC1和VCC2分别是主电源和后备电源引脚，DS1302由VCC1或VCC2中较大者供电。

X1，X2为振荡源引脚，需外接32.768KHZ晶振。

（2）DS1302 的应用DS1302与单片机之间采用3线串行通信方式。

串行时钟信号SCLK接到单片机的P1.0引脚；数据输入/输出信号I/O接到单片机的P1.1引脚；复位/或通信允许信号RST接到单片机的P1.2引脚，RST=1允许通信，RST=0禁止通信。

单片机AT89S52作为主机通过控制SCLK、I/O和RST信号实现两芯片间的数据传送。

DS1302时钟电路如图5所示。

32.768K H zB A T T E R Y图5 DS1302时钟电路2.3.3 温度采集电路的设计温度传感器DS18B20，是一种数字式的温度传感器，具有测量精度高，电路连接简单等特点，此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输。

温度采集模块如图6所示。

图6温度采集模块2.3.4 LCD1602液晶显示模块设计 （1）1602字符型LCD 简介LCD 液晶显示器是一种被动式的显示器，本身并不发光，而是利用液晶在电压作用下，能改变光线通过方向的特性而达到显示白底黑字或黑字白底的目的。