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1、毕业设计（论文）题目电子万年历的设计与制作学生姓名唐兴学号37教学院系电气与电子工程系专业班次电子测量技术与仪器2011级11251指导教师胡沁春职称副教授单位成都工业学院完成日期2014年05月20日I摘 要本文介绍了基于AT89S52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统以AT89S52单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。温度采集选用DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602A液晶显
2、示模块，可以在LCD上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。关键字：万年历;温度计;液晶显示ABSTRACT This paper introduces the based on AT89S52 multi-function electronic calendar of the hardware structure and software and hardware design method. This design by data display module, tempera
3、ture acquisition module, time processing module and set module four modules. With AT89S52 single-chip microcomputer system for the controller to serial clock calendar chip DS1302 record calendar and time, it can be to date and time, minutes and seconds for the time, also has a leap year compensation
4、 and other functions. Temperature gathering choose DS18B20 chip, calendar by using object digital display, data showed that the 1602 A liquid crystal display module, can be in the LCD shows at the same time year, month, day, Sunday, when, minutes and seconds, still have time calibration etc. Functio
5、n. This calendar has read the convenient, direct display, functional diversity, simple circuit, low cost, and many other advantages, has a broad market prospect. Key words：Perpetual Calendar；thermometer；LCD display目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题研究的背景11.2 课题的研究目的与意义11.3 课题解决的主要内容2第2章 系统的方案设计与论述32.1概述3
6、2.2单片机芯片设计与论证32.3 按键控制模块设计与论证32.4时钟模块设计与论证42.5温度采集模块设计与论证42.6显示模块设计与论证42.7系统的机体设计.4 第3章 系统硬件的设计53.1概述53.2 AT89S52单片机53.2.1单片机的引脚功能53.2.2 AT89S52单片机与MCS-51完全兼容53.3 时钟芯片DS1302接口设计与性能分析53.3.1 DS1302性能简介53.3.2 DS1302接口电路设计53.4 温度芯片DS18B20接口设计与性能分析63.4.1 DS18B20性能简介63.4.2 DS18B20接口电路设计63.4.3 DS18B20的工作时序
7、63.5 LCD显示模块63.5.1 LCM1602的特性及使用说明73.5.2 LCM1602与MCU的接口电路73.6 按键模块设计73.7 复位电路的设计7第4章 系统的软件设计74.1 概述74.2 主程序流程图的设计74.3 程序设计74.3.1 DS1302读写程序设计84.3.2 温度程序设计8总结与展望10参考文献11致 谢13附录1449第1章 绪论随着科学的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。目前，单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现给人们的生活带来了诸多方便。随着微电子技术的高速发展，单片机在国民经济的个人领域
8、得到了广泛的运用。单片机以体积小、功能全、性价比高等诸多优点，在工业控制、家用电器、通信设备、信息处理、尖端武器等各种测控领域的应用中独占鳌头，单片机开发技术已成为电子信息、电气、通信、自动化、机电一体化等专业技术人员必须掌握的技术。单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具，于是基于单片机的醒目而时尚的电子版万年历顺应而生。基于单片机的电子万年历结合了时钟和日历的功能，将其二者融为一体，在显示时间的同时还能显示日期和年、月，它
9、主要是通过单片机来读取时钟芯片的时间、日期，然后送给显示设备显示出来。而电子万年历作为电子类小设计不仅是市场上的宠儿，也是是单片机实验中一个很常用的题目。因为它的有很好的开放性和可发挥性，因此对作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力更加强调了对单片机扩展的应用。而且在操作的设计上要力求简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视，并且还可以扩展出多种功能。课题研究的背景随着科技的快速发展，时
10、间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用35V电压供电。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。课题的研究目的与意义二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色
11、。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用课题解决的主要内容本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用，主要研究内容包括以下几个方面：（1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗、抗断电的器件。（2）根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路（3）在硬件设计时，结
12、构要尽量简单实用、易于实现，使系统电路尽量简单（4）根据硬件电路图，在开发板上完成器件的焊接。（5）根据设计的硬件电路，编写控制AT89S52芯片的单片机程序。（6）通过编程、编译、调试，把程序下载到单片机上运行，并实现本设计的功能。（7）在硬件电路和软件程序设计时，主要考虑提高人机界面的友好性，方便用户操作等因素。第2章 系统的方案设计与论述2.1概述单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
13、系统的功能往往决定了系统采用的结构，经过成本，性能，功耗等多方面的考虑决定用三个8位74LS164串行接口外接LED显示器，RESPACK-8对单片机AT89S52进行供电，时间芯片DS1302连接单片机AT89S52。从而实现电子万年历的功能。按照系统设计的要求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，电路系统构成框图如图2.1所示 图2.1 硬件电路框图2.2单片机芯片选取采用AT89S52芯片作为硬件核心,采用Flash ROM，能以3V的超低电压工作，而且与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
14、。同样具有AT89S52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需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。由于AT89S52内部具有8KBROM存储芯片并且支持ISP在线编程，因此采用AT89S52作为主控芯片。2.3 按键控制模块设计与论证因系统中所需按键不多，为了释放更多的CPU占有时间，操作方便采用独立按键，查询简单，程序处理简单,可节省CPU资源2.4 时钟模块设计与论述采用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，位的RAM作为数据暂存区，工作电压2.5V5.5V范围内，2.5V时耗电小于300Ma2.5 温度采集模块设计与论证因为用DS18B20温度芯片，采用单总线访问，降低成本、降低制作难度且可节省单片机资源，所以采用数字式温度传感器DS18B20，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。2.6 显示模块设计与论证采用LCD的方法,具有硬件制作简单可直接与单片机接口,显示内容多，功耗小，成本低等优点,LCM1602可显
