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1、成 绩： 江西科技师范大学毕业设计（论文）题 目(中文)： 基于MCS51的电子万年历的设计 （英文):The design of the electronic calendar based on MCS51 院 （系）： 通信与电子学院 专 业： 电子信息工程 姓 名： 兰小玲 学 号： 20122623 指导教师： 宗文军 2016年4月22日目录基于MCS51的电子万年历的设计摘要：随着现今世界信息化时代和经济的快速发展的来临，各式各样的小型智能家电产物陆续出现在我们的生活中。日历是人们不可或缺的日常用品。但一般日历都是纸制的，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
2、善了纸制日历的缺陷。本设计以AT89C51单片机为核心，构成单片机 主控制电路，结合DS1302时钟芯片和DS18B20温度芯片，完成时间的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示。时间、日期调整由三个按键来实现，并可对闹铃开关进行设置。日历能显示年、月、日以及星期、时、分、秒。关键词：电子万年历51单片机时钟芯片温度芯片液晶显示器第一章 引言 跟着微电子技术和超大范围集成电路技术的不停进步，家用电子产物不光种类日益丰硕，还变得加倍经济实用，单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点，在各个范畴得到了广泛普遍。电子万年历是一种非常广泛的日常计时工具，数字电子钟已经越来越流行，特
3、别适用于车站、广场以及办公，还可用于家庭居室。LED数字显示的电子钟显示清晰直观、走时精准、能夜视，还能够延伸出其他功能。功能也越来越齐全，除了公历年、月份、日期、时分秒、礼拜显示及闹铃。但通过我们对各类电子钟的不停观察，总结发现目前市场的电子钟都出现一些不足之处，例如：时钟不精确、产物本钱太高、无环境温度显示等，这都给人们的使用带来了一些不便。为此设计了一种功能周全、计时精确、本钱便宜的基于MSC51的电子万年历。1.1 研究背景与意义当今社会的电子技术可谓是发展迅速，特别是随着大规模或者超大集成电路的出现，给人类学习、工作、娱乐、以及生活、都带来了本质性的改变。尤其是单片机的应用产物已经进
4、入了每家每户。电子万年历给人类带来了许多方便。利用单片机制作的的电子万年历 其编程灵活，便于功能扩展，高精度等特点，而且它走时精准、显示清晰，很是受大众欢迎。通过单片机设计的电子万年历，能够用软件编程进行功能的调整和改进，促使其可以精准显示年、月、日、时辰、礼拜的同时，还可以有许多其他功能。例如：设置闹钟、语音报时、显示温度等有一定的实用性，同时体积小、方便使用、方便携带，当然，还有其成本不高、计时准确、性能稳定、更新周期也短，维护方便等优点，至此、探索电子万年历有着非常现实的意义，同时也具有很大的实用价值。1.2 电子万年历的发展现状现今，电子万年历技术已经进入了优化-家庭-环境的团队关系的
5、阶段之间，它向着超微型、超高效以及集成电路的微型化方向成长，并为电子万年历上的集中控制奠基了根本。目前，市场上出售的电子万年历类别繁多，其中大致是基于单片机技术的电子系统。它们通常包括输入脉冲电路、单片机、晶振和复位电路、外部存储器电路和LED显示电路等构成。现今，电子万年历基本上是用于计时、自动报警、定时、时间查询以及自动控制。由于单片机技术以及数字集成电路技术的成长和高端的石英技术，使得如今的电子万年历系统具有体积小、耗电少、计时精确、机能稳定、维护方便、走时精准、携带方便等长处。其他，现今的市场上也有现成的数字万年历集成电路芯片买，而且价格实惠、用起来也很方便。1.3 电子万年历的优势它
6、是一种非常普遍的平常计时工具，它可以对年、月份、日期、时、分、秒来计时。它是采用数字电路设计的，以51系列单片机为核心，通过LCD液晶显示器来进行显示，能够同时显示阳历或是农历、年、月份、日刻、时、分、秒、礼拜、温度等内容。而且有可调整日期和时间的功能。像 定时自动报警、按时自动响铃、时间程序自动控制、定时广播、自动开闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至种种定时电器的自动应用等，但是所有这些，都是以钟表数字化为基础的。所以，探索万年历以及扩大它的应用，有着非常重要的现实意义。第二章、系统中主要芯片介绍2.1 工作原理和电路设计框图 电子万年历电路，它的内部是由主控制芯片AT89C51、时钟
7、器件DS1302、温度传感器DS18B20、LCD12864 液晶显示屏及键盘扫描电路组成。电子万年历配闹钟就是运用单片机加上一个时钟元件DS1302以及数个与门芯片组成一个可调整年、月份、日期、时刻、分秒，以及能够获取当前时刻的一个电路和闹钟功能。实现我们平常生活中的日历的作用。 由于电路 的硬件设计程序复杂，本电路采用89c51单片机作为控制核心，它具有在线编程功能，低功耗，可以在3V超低压工作；时钟电路由DS1302提供，它是一种高机能、低损耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月份、日刻、时、分、秒等来计时，还有闰年补偿特点，工作电压为2.5V-5.5V。通过三线接口与CPU进行同步
8、通信，并可通过突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个用来临时存放数据的RAM寄存器。可产生年、月份、日期、时刻、分、秒。以及通过与门芯片和按键开关来实现年、月、日、时、分、秒的调节。具体框架结构图如下：2.2 系统概述 本次设计电路是以AT89C51的最小系统为控制核心，时钟电路由高精度低功耗的DS1302提供，采用了三线接口与CPU进行同步通信，输入部分就是采用的4个独立按键S1、SS3、S4。显示部分采用的是LCD12864液晶显示器，D0D7口与单片机P0口相连。2.3 主要器件的结构及其特性 2.3.1 AT89C51的管脚说明 AT89C51是一种带4
9、K字节FLASH存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示。 特性概述：AT89C51 提供以下标
10、准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。管脚说明： VCC：供电电压。GND：接地。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
11、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。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口
12、的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高
13、电平时间。/EA：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。 2.3.2 ds1302的管脚说明1. VCC1是后备电源，而VCC2是主电源。当主电源关闭时，还可以维持时钟继续工作。ds1302是通过VCC1或VCC2之间更大的一方来提供电源。当VCC2VCC10.2V时，VCC2给ds1302提供电源。当VCC2小于VCC1时，VCC1给ds1302提供电源。 X1和X2是振荡源，需要再接一个32.768kHz的晶振。RST是复位/片选端，通过
14、把RST输入驱动置“1”来开启全部数据的接送。2. RST输入2种特点：第一，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列 送到移位寄存器；第二，RST提供中止单字节或者是多字节数据的输送方法。当RST为“1”时，所有的数据输送便会被初始化，可以对ds1302执行操作。若在输送过程中RST置为“0”，就会中止这次数据输送，I/O管脚改为高阻态。上电工作后，在VCC2.5V之前，RST必须保持“0”。仅当在SCLK为“0”时，才能够把RST置为“1”。3. I/O 是串行数据输入输出端(双向)，SCLK是时钟输入端。4. ds1302的寄存器：ds1302包括了12个寄存器，当中有7个寄存器与日历、时钟有联系，存放的数据位是BCD码形式 。而且，ds1302 也有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器以及跟RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器能够一次性顺序读写，除充电寄存器之外的所有寄存器内容。5、ds1302的管脚特点：5.ds1302的控制字：6、ds1302的控制字节 （1） 控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，若它为0，就无法把数据写到ds1302中，位6为1时说明存取RAM数据若为0，就说明 存取日历时钟数据;位5至位1指示操作单元的地址
