毕业设计电子日历

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1、设计任务书设计题目：电子日历设计要求：1主芯片用单片机、走时用时钟芯片实现；2显示年、月、日和时间；3用按键实现省电和正常显示之间切换；设计进度要求第一周：自选设计题目，查资料，收集信息；第二周：写出初步设计方案；第三周：各部分硬件框图的设计；第四周：软件部分的设计；第五周：接试验箱实验，并进行调试；第六周：写设计论文；第七周：指导老师对设计报告进行检查、修改，并定稿设计论文。指导教师（签名）： 33摘 要本次设计的题目是电子日历，可以正常的显示年、月、日、时、分、秒。电子日历具有性能稳定、精确度高、成本低、易于产品化，以及方便、实用等特点。适用于家庭、公司、机关等众多场所。为人们的日常生活、

2、出行安排提供了方便，成为人们日常生活中不可缺少的一部分。本次设计可分为两部分：硬件系统、软件系统。硬件部分包括：AT89C51单片机、DS12C887时钟芯片、74LS154译码器、ULN2003A驱动芯片。利用单片机将RC复位电路、动态显示电路、电源电路、去抖电路等正确的连接在一起，并通过单片机的编程来实现本次设计任务中的要求。关键词：单片机，日历，位码，段码，显示目 录摘 要II目 录I1 概 述111 单片机的组成及特点112 单片机的应用22 设计方案421 设计思路422 系统总体框图43 硬件设计631 单片机的选择632 复位电路933 晶振电路1034 时钟芯片DS12C887

3、介绍1135 74LS154芯片介绍及ULN2003A的简介154 软件设计185 单片机应用系统的测试2651 在伟福中的调试2652 在Keil中的调试并连接实验箱27致 谢31总 结32参考文献331 概 述 11 单片机的组成及特点 单片机是微型机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。 单片机通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体，其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其中，地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址，CPU通过它们将地址输出到存储器或

4、I/O接口；/数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间，或存储器与外设之间交换数据；控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。单片机中的CPU、存储器等部件将在后面章节陆续介绍。 由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特点，因而在各个领域都得到了迅猛的发展。单片机主要发如下特点： （1）有优异的性能价格比。 （2）高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。 （3）为

5、了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。 （4）低电压，便于生产便携式产品。 （5） 部总线增加了I C（Inter-Integrated Circuit）及SPI（Serial Peripheral Interface）等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。 （6）单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。 单片机作为计算机发展的一个重要领域，应用一个较科学的分类方法。根据目前发展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及

6、工控型/家电型。1. 通用型/专用型 这是按单片机适用范围来区分的。例如，89C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。 2. 总线型/非总线型 这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线。 数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。 3. 控制型

7、/家电型 这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言，工控型寻址范围大，运算。 能力强；用于家电的单片机多为专用型，通常是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成度高。 显然，上述分类并不是惟一的和严格的。例如，89C51类单片机既是通用型又是总线型，还可以作工控用。 12 单片机的应用 由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面： 1 单片机在智能仪表中的应用 单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。 2单片机在机电一体化中的应用

8、 机电一体化是械工业发展的方向。机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。 3单片机在实时控制中的应用 单片机广泛地用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。 4. 单片机在分布式多机系统中的应用 在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一

9、般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。 5单片机在人类生活中的应用 自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、电子玩具、收录机。 等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。 综合所述，从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制

10、技术，是传统控制技术的一次革命。本设计主要以单片机为主，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。2 设计方案21 设计思路设计的题目是电子日历的控制。根据设计要求日历显示正常的年、月、日、时、分、秒。要想实现上述功能，就必须将硬件系统和软件系统有机的结合在一起，方可实现我们设计任务中的各项要求。硬件系统主要有单片机AT89C51、DS12C887、74LS154 等。AT89C51 主要功能是存储程序、根据程序的内容对各个端口进行判断并做出相应的处理。DS12C887主要的功能是控制年、月、日、时、分、秒的显示效

11、果。根据设计要求，电子日历要显示年、月、日、时、分、秒就需要16个显示数码管，由于数码管的数量较多，必须采用动态显示扫描的方法。例如07-12-01，首先日分为个位和十位，个位显示到09时，应向日的十位自动进位，即个位清0，十位置1，显示为10，继续累计；当显示为31时，日的十位就应自动向月的个位进位，显示为01，当月显示到09时，月的个位自动向月的十位进位，个位清0，十位置1，即为10，当月至12时，月向年的个位进位，即显示08，同时月、日开始从01月01日继续显示，依次周而复始的循环运行。根据按键电路可实现年、月、日、时、分、秒的调整，当K1键按下时，可以调整时间，K2、K3键分别对时间进

12、行加或减，K4键可以切换正常模式与省电模式。利用单片机将RC复位电路、动态显示电路、电源电路、去抖电路等正确的连接在一起，并通过单片机的编程来实现本次设计任务中的要求。22 系统总体框图设计电路采用ATMEL的AT89C51芯片来做CPU，用AT89C51的内部EPROM作为程序存储器。显示部分位码的扩展采用74LS154，七段数码管的驱动采用ULN2003A控制部分采用普通独立按键。在确定系统的大体形式之后，画出系统的总框图如图2.1所示。图2.1 系统总框图系统总体框图包括：单片机、控制电路、复位电路、显示电路、电源部分。单片机AT89C51芯片的主要功能是：存储程序，对存储程序进行相应的

13、处理从I/O口输出。复位电路：在单片机上有一个复位引脚RST，在单片机外部用电容和电阻控制RST。控制电路：是用一个按键控制日历的省电和正常显示。显示电路：主要用于显示日历的结果。电源电路：采用+5V的直流电源供电。3 硬件设计硬件电路主要包括：时钟芯片、单片机、显示电路、译码器以及电源等几部分。时钟芯片选择：选用DS12C887实时芯片。单片机的选择：选用AT89C8051单片机，配备11.0592MHz晶振。P1.0P1.4作数码管的位选口，P0.0P0.6作数码管的段选口。显示电路的选择：采用软件译码器动态显示，共阴极LED数码管。复位电路的选择：RC复位电路。译码器的选择：采用4线16

14、线译码器74LS154。电源电路的选择：采用直流+5V电源供电。31 单片机的选择单片机实质上是一个芯片，在实际应用中，必须外加各种扩展接口电路、外部设备等相关硬件和软件，才能构成一个单片机系统。尽管各类单片机很多，但无论是从世界范围或是从全国范围来看，使用最为广泛的应属MCS-51单片机。单片微型计算机市指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、基本输入/输出接口电路、定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功能。89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU、存储器

15、、定时器/计数器和多种功能的I/O现等一台计算机所需的基本功能部件。主要包括1个8位CPU、1个片内振荡器及时钟电路、128B RAM、4KB ROM、2个16位定时器计数器、32条可编程的I/O线和一个可编程的全双工串行接口、5个中断源、2个中断优先级套中断结构。其内部结构示意图如图3.1：图3.1 单片机内部结构示意图1、中央处理器 CPU是单片机的内部核心部件，是一个8位二进制数的中央处理单元，主要由运算器，控制器和寄存器阵列构成。2、控制器 控制器是单片机内部各部件按一定时序协调工作的控制核心，是分析和执行指令的部件。控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、振荡和定时控制逻辑电路等构成。3、寄存器阵列 寄存器阵列式单片机内部的临时存储单元或固定用途单元，包括通用寄存器组和专用寄存器组。4、存储器 程序存储器是可读不可写的，用于存放编号的程序和表格常数。5、数据存储器是即可读也可写的，用于存放运算的中间结果，进行数据暂存及数据缓冲等。6、定时器计数器 89C51内部有2个16位可编程定时器计数器，简称为