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1、课 程 设 计 说 明 书课程名称： 单片机技术 设计题目： 万 年 历 院 （部）： 电子信息与电气工程学院 学生姓名： * 学 号： * 专业班级： * 指导教师： * 20*年 5月 23日课 程 设 计 任 务 书设计题目 万 年 历学生姓名*所在院系电子信息与电气工程学院专业、年级、班*设计要求：1、设计制作一个用LCD1602显示的带温度显示的万年历；2、具有年、月、日、星期、时、分、秒、温度等显示功能； 3、具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；4、具有闹钟显示、调节设定、整点鸣叫功能。学生应完成的工作：设计万年历的工作原理，利用 软件绘制电路原理图，利用Keil uVisi
2、on4软件编写C语言程序并且生成HEX文件，并利用Proteus软件进行电路仿真和调试。并设计制作电路的PCB板（或万用板的元件布局和连线）。根据设计原理对电路进行安装、调试，完成课程设计工作，并提交课程设计报告。参考文献阅读：1童诗白.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2005. 2阎 石.数字电子技术（第五版）M.北京：高等教育出版社，2005.3邱关源，罗先觉.电路（第五版）M.北京：高等教育出版社，2006.4周灵彬，任开杰.基于Proteus的电路与PCB设计M.北京：电子工业出版社，2010.5穆秀春，冯新宇，王宇.Altium Designer原理图与PCB设计M.北京：
3、电子工业出版社，2011.6郭天祥.51单片机C语言教程M.北京：电子工业出版社，2012.7张毅刚，彭喜元，彭宇.单片机原理及应用M.北京：高等教育出版社，2010. 8李升.单片机原理与接口技术M.北京：北京大学出版社，2011.工作计划： 5月6号：搜集资料；5月7号：方案论证拟定硬件方案；5月8号：讨论优化并确定硬件方案；5月9号10号：讨论并确定程序流程并绘制流程图； 5月13号：根据流程图编写程序并且进行软件的仿真与调试；5月14号15号：硬件电路的制作并撰写课程设计报告；5月15号：烧录程序并调试； 5月16号：完成课程设计报告的撰写。任务下达日期：2013 年 5 月 6 日任
4、务完成日期：2013 年 5 月17 日指导教师（签名）： 学生（签名）： 万 年 历摘 要：设计了一个带温度显示的万年历电路系统，该电路具有年、月、日、星期、时、分、秒、闹钟显示和调整功能，并且还能显示温度和按键鸣叫、整点鸣叫、定时闹钟鸣叫等功能。其中显示部分采用LCD1602显示，时钟部分采用DS1302时钟芯片，温度部分采用DS18B20单线温度传感器。报时鸣叫采用有源蜂鸣器并用三极管驱动。软件方面我们采用C语言编程，利用Keil uVision4软件编写C语言程序并且生成HEX文件。先将程序在Proteus仿真，通过之后再烧录到单片机中。该设计的优点是充分利用了LCD1602的显示功能
5、完成了万年历应该具有的功能并且还扩展了温度和闹钟。不足之处是收到LCD1602显示功能的限制没能显示农历日期，而且报时部分只是发出滴滴声而不是语音报时。关键词： 万年历；LCD1602；温度传感器（DS18B20）；时钟芯片（DS1302） 目 录1.设计背景 11.1时钟的用途及精度的需求11.2万年历的使用现状及设计目的12.设计方案12.1任务分析12.2方案选择和论证22.2.1显示模块选择方案和论22.2.2时钟模块的方案选择和论证22.2.3按键控制模块的方案选择和论证22.2.4温度采集模块方案选择32.2.5方案的整体框图32.2.6设计流程图程序部分的拟定案43. 方案实施
6、53.1.1整体电路及其分析53.1.2电源电路63.1.3单片机最小系统63.1.4蜂鸣器及驱动电路73.1.5时钟芯片DS1302电路73.1.6温度采集芯片DS18B20电路83.1.7键盘控制电路83.1.8 LCD1602控制电路93.2软件仿真103.2.1 Proteus仿真软件介绍103.2.2电路仿真调试113.3 电路的焊接与调试 124.结果与结论145.收获与致谢146.参考文献157.附件 157.1电路原理图157.2 Proteus仿真图167.3电路工作中实物图177.4元器件清单197.5源程序清单 201. 设计背景1.1时钟的用途及精度的需求时间，对人们来
7、说是非常宝贵的，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。随着时间的流逝，科学技术的不断发展和提高，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。 1.2万年历的使用现状及设计目的如今万年历已经在
8、人们生活中广泛的使用，它不仅是记录日期和时间的工具，而且也成为了一种装饰品。现在的万年历可以说是多种多样，外观精美。放在家里既可以计时也可作为风景壁画，因此越来越受到大众消费者的喜爱。本次课程设计通过利用STC89C52单片机和DS1302芯片以及外围的按键和LCD显示器等部件，设计一个基于单片机的电子时钟。设计的电子时钟通过液晶显示器显示，并能通过按键对时间以及闹钟进行设置。目的来模拟真实产品中万年历的工作原理，具有很强的实用性。2. 设计方案2.1任务分析目的是设计一个带温度显示的万年历电路系统，该电路具有年、月、日、星期、时、分、秒、闹钟显示和调整功能，并且还能显示温度和按键鸣叫、整点鸣
9、叫、定时闹钟鸣叫等功能。其中显示部分准备采用LCD1602显示，时钟部分准备采用DS1302时钟芯片，温度部分准备采用DS18B20单线温度传感器。报时鸣叫采用有源蜂鸣器并用三极管驱动。软件方面我们采用C语言编程，利用Keil uVision4软件编写C语言程序并且生成HEX文件。先将程序在Proteus仿真，通过之后再烧录到单片机中。2.2方案选择和论证2.2.1、显示模块选择方案和论证方案一： 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,且难度也相对较高,所以不用此种作为显示。方案二：采用LED数码管动态扫描。LED数码
10、管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大，且显示容量不够，所以也不用此种方案。方案三：采用LCD液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字，显示多样,清晰可见,且价格适中，所以采用了LCD数码管作为显示。2.2.2时钟模块的方案选择和论证方案一： 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,工作电压2.5V
11、5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.2.2.3按键控制模块的方案选择和论证（宋体四号，加粗）方案一： 直接加减：使用7按键，1按键切换闹钟，6按键对时分秒分别加减，控制方式相当简单，但需要较多按键与I/O口，功能一般，成本较高。方案二： 矩阵键盘：使用16按键对时分秒直接设置，能最为灵活的对数字钟进行设置，功能强大，但控制方式相对困难，成本较高，需要较多按键与I/O口。方案三： 换位调整：使用4按键，1设置闹钟，1键设置调整时间，1键调整，1键确定，此种控制方式相对简单，占用I/O口少，成本低廉，但功能一般。经过反复比较，在3种方案中选取了第3种换位调整，此方案成本低，功能已经足够满足数字钟的需要，而且硬件软件均比较简单。2.2.4温度采集模块方案选择（宋体四号，加粗） DS18B20数字温度传感器接线方便，独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测
