毕业设计-基于AT89S52单片机的数字万年历设计

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1、 I摘要 在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常亲密的关系，每个人都收到时间的影响，为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、创新。为了在观测时间的同时能够了解其他与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，电子万年历诞生了，它集时间、日期、星期和温度于一身，具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。该电子万年历主要采用 AT89S52 单片机作为主控核心，由 DS1302 时钟芯片提供时钟、LED 动态扫描显示屏显

2、示，AT89S52 单片机具有功耗小，片内 ROM 全都采用 FlashROM：能以 3V 的超低电压工作，同时也与 MCS-51系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为 8KB ROM 存储空间，同时具有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程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片进行多次插拔，所以不会对芯片造成损坏。DS1302 时钟芯片是美国 DALLAS 公司推出的具有涓流电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日等进行计时，还有闰年补偿等功能，而且使用寿命长，误差小，数字显示是采用的 LCD 液晶显示，可以同时显示各种需要的

3、信息。此外，该电子万年历还具有时间校准等功能。关键字：时钟电路时钟芯片 DS1302 LCD 液晶显示单片机AT89S52 II目 录摘 要 .第一章 绪论 .11.1 选题背景 .11.2 系统目标 .11.3 设计意义 .1第二章 系统分析 .32.1 系统总体结构 .32.2 系统功能分析 .3第三章 总体设计与详细设计 .53.1 总体设计 .53.2 详细设计 .5第四章 系统实现 .7第五章 调试与测试 .9总结与心得 .10附录：1 源代码 .112 参考文献 .19信息工程学院 2010 年校内电子设计竞赛论文第一章 绪论1.1 选题背景：在社会迅速发展的今天，单片机的的运用已

4、经渗透到我们生活的每个角落，也似乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。智能仪表、医疗器械，导弹的导航装置，智能监控、通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，汽车的安全保障系统，动控制领域的机器人，数码像机、电视机、全自动洗衣机的控制，电话机以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。所以，单片机的学习、开发与应用将对于现代社会的发展，经济的繁荣，和提高满足人类日益增长的物质文化需求有着至关重要的作用。也成就了一批又一智能化控制的工程师和科学家。科技越发达，智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必然需求，也是我们现代高级技工所必须要掌握的技能。1.

5、1.1 单片机的简介:1.1.1 微型计算机（Single Chip Microcomputer）微型计算机的主要特点：CPU 集成于一个芯片中。信息工程学院 2010 年校内电子设计竞赛论文单片机（Micro Controller Unit）是把组成微型计算机的各功能部件：CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器、并行和串行接口均集成在一个芯片中。其一个芯片就构成了一个比较完整的计算机系统。微型计算机与单片机是微电子领域的两个分支。微型计算机的特点是运算速度快、存储容量大，适合于信息管理、科学计算等领域；而单片机的特点为体积小、价格低，适合于仪器、设备的控制，常常嵌入到仪器、设备中。

6、故单片机也称作微控制器（Microcontroller） 。1.1.2 单片机的生产与发展（1）.单片机的生产：目前世界上单片机的生产公司有上百家，如Intel、Philips、Microchip、Motorola、Siemens、NEC 、AMD、Zilog、TI、Atmel 等。但在国内广泛应用的只有 Intel 系列和 Microchip PIC 系列，（2）.单片机的发展：第 1 阶段（19761980）：单片机发展初级阶段。集成了 8 位CPU、RAM、ROM、定时器、并行口（无串行口）等部件，但性能低，寻址范围小（4KB） ，中断系统、定时器也简单。典型机型：Intel MCS-4

7、8 系列。第 2 阶段（19801983）：高性能单片机阶段。此阶段的单片机普遍带有串行口，有多级中断处理系统，多个 16 位定时 /计数器，片内ROM、RAM 的容量加大，寻址范围达 64KB。典型机型： Intel MCS-51 系列。第 3 阶段（198380 年代末）：16 位单片机和高性能 8 位机并行发展阶段。此阶段 Intel 推出 16 位单片机 MCS-96 系列，其他公司也推出了各种 16 位单片机。同时高性能 8 位单片机的性能更为完善。第 4 阶段（90 年代）：单片机在集成度、功能、速度、可靠性等方面全面发展，如采用 Flash ROM，加入了一些特殊功能部件（ AD

8、 转换器，信息工程学院 2010 年校内电子设计竞赛论文PWM 输出，监视定时器 WDT，DMA，调制解调器，通信控制器，浮点运算单元等） 。至今，单片机的性能已比较完善，且专业化的特点很强，为各种应用提供了很大的方便。1.1.2 单片机的应用单片机由于体积小，价格低，功 耗 低 、 控 制 功 能 强 且控制逻辑可由软件来实现，因此可以很方便地完成由一般数字电路很难实现的控制逻辑。所以在测控系统，智能仪表，机电一体化产品，智能接口，智能民用产品，机器人等领域得以广泛应用。1.在 智 能 仪 器 仪 表 上 的 应 用 （ 如 电 压 、 功 率 、 频 率 、 湿 度 、 温 度 、流 量

9、、 速 度 、 厚 度 、 角 度 、 长 度 、 硬 度 、 元 素 、 压 力 等 物 理 量 的 测 量 ）只 需 结 合 不 同 类 型 的 传 感 器 即 可 控 制 ， 使 得 仪 表 达 到 数 字 化 。 智 能 化 、微 型 化 （ 示 波 器 ） 。2.在 工 业 控 制 中 的 应 用 （ 如 工 厂 流 水 线 的 智 能 化 管 理 ， 电 梯 智 能 化控 制 、 各 种 报 警 系 统 ， 与 计 算 机 联 网 构 成 二 级 控 制 系 统 等 ） 多 用 于 构 成多 样 的 控 制 系 统 ， 数 字 采 集 系 统 。 设 计 用 于 实 现 特 定 功

10、 能 ， 从 而 在 各 种电 路 中 进 行 模 块 化 应 用 ， 而 不 要 求 使 用 人 员 了 解 其 内 部 结 构 ， 在 大 型 电路 中 ， 这 种 模 块 化 应 用 极 大 地 缩 小 了 体 积 ， 简 化 了 电 路 ， 降 低 了 损 坏 、错 误 率 ， 也 方 便 于 更 换 。3.在 家 用 电 器 中 的 应 用 （ 洗 衣 机 、 电 冰 箱 、 空 调 机 、 彩 电 、 及 其他 音 响 视 频 器 材 ， 电 子 秤 量 设 备 等 ） 极 大 的 方 便 了 我 们 的 生 活 。4.在 计 算 机 网 络 和 通 信 领 域 中 的 应 用 （

11、 手 机 ， 电 话 机 、 小 型 程 控交 换 机 、 楼 宇 自 动 通 信 呼 叫 系 统 、 列 车 无 线 通 信 、 集 群 移 动 通 信 ， 无 线电 对 讲 机 等 ） 利 用 单 片 机 的 通 讯 接 口 可 以 方 便 的 与 计 算 机 进 行 数 据 通 ，信息工程学院 2010 年校内电子设计竞赛论文为 在 计 算 机 网 络 通 讯 设 备 间 的 应 用 提 供 了 很 好 的 物 质 条 件 。7.单 片 机 在 汽 车 设 备 领 域 中 的 应 用 （ 如 汽 车 中 的 发 动 机 控 制 器 ， 基于 CAN 总 线 的 汽 车 发 动 机 智 能

12、 电 子 控 制 器 ， GPS 导 航 系 统 ， abs 防 抱 死系 统 ， 制 动 系 统 等 ）此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。8多机应用利用单片机的串行接口和并行接口，多个单片机子系统可以彼此进行通信，构成一个网络。可以构成一个集散式的控制系统，从而控制和处理大量的控制对象和信息，且可以通过并行运算方式来提高处理速度。总之在单片机系统中，单片机是作为控制中枢，数字电路器件是作为外围电路，二者是相辅相成的。1.1.3 单片机的发展趋势目前，为了适应各种嵌入式系统的应用需求，单片机将向着高集成度、增强工能。提高速度、降低成本和功耗等方向发展

13、。这组要表现在以下几个方面。1 处理性能的增强：单片机的处理性能取决于其内部数据总线宽度、指令执行速度、片内存储器容量等指标。近几年发展起来的 16 位和 32 位单片机就体现了这个发展趋势。2 增强功能：未来单片机的增强功能主要在网络功能。A/D 和 D/A功能、ISP 功能、DMA 功能、显示器驱动等方面另外为了能有效地保护嵌入式系统的知识产权，对单片机内部软件的加密是必要的，单片机的内部的程序代码存储器带有加密特性是单片机的一种增强功能。 信息工程学院 2010 年校内电子设计竞赛论文3 高集成度：随着集成电路技术的和工艺的不断提高，单片机技术的发展及其应用领域不断拓展提高单片机的集成度

14、，增加片内功能器件，减少外围器件的扩展，实现真正的“单片”系统已成为发展趋势集成更多的 I/O 端口和特殊接口，直接驱动 LED、VFD、LCD 等显示器，带有直接中断方式键盘端口等。近年来，单片机结合专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC）和精简指令集计算机（ Reduced Instruction Set Computer, RISC）技术，发展为嵌入式处理器（Embedded Processor） ，适用于数据与数值分析、信号处理、智能机器人及图像处理等高技术领域。由于我做的小实验用的是宏晶公司的 STC89C54RD+单片机所以下面我就详细介绍 STC89C54 通过它来反映单片机的开发应用