《单片机课程设计电子万年历设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课程设计电子万年历设计报告（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河南城建学院课程设计报告单片机课程设计课题：电子万年历设计系 别： 电气与电子工程系专 业： 电子信息工程姓 名： 学 号： 河南城建学院2011年 12 月 28 日成绩评定一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分评分项目设计报告评分答辩评分平时表现评分合 计 （100分）任务完成情 况（20分）课程设计报告质量（40分）表达情况（10分）回答问题情 况（10分）工作态度与纪律（10分）独立工作能力（10分）得分课程设计成绩评定班级 姓名 学号成绩： 分（折合等级 ）指导教师签字 年 月 日目 录摘要Abstract.1绪论（课题背景、概述、目的）.1
2、2 设计要求与方案论述.32.1设计要求.32.2创新要求 .32.3系统的方案选择.32.4 电路设计最终方案 .53 系统的硬件设计与实现.63.1电路设计框图.63.2 硬件设计原理概述.63.3 主要模块的设计.64系统的软件设计与实现.104.1程序流程框图.104.2程序的设计.105总结 .14参考文献 .15附录1硬件电路全图16附录2程序17河南城建学院课程设计报告摘 要本设计基于AT89s51单片机，结合DS1302时钟芯片设计了一个数字万年历，显示部分用数码管动态显示，初始时间可由按键设置，此外还具有温度显示功能，掉电保护功能。万年历还具有节能模式，具有很强的实用性。关键
3、词：单片机 万年历 数码管显示 温度AbstractThis paper is designed based on the AT89s52 SCM, Combining DS1302 clock chip. Display section is using digital tube dynamic display ; Initial time can be set by the button ; In addition , it has the temperature display function and the power-off protected function. Besides,
4、 it has energy saving mode;This calendar has strong Digital tube display practicability.Keywords：scm;calendar; digital tube display; temperature display- 29 -1绪论1.1设计背景电子万年历是实现对年，月，日，时，分，秒数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭，车站， 码头，办公室，银行大厅等场所，成为人们日常生活中的必需品。数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方
5、便，在此基础上完成的万年历精度高，功能易于扩展。可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等电路。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。本设计就是数字时钟简单的扩展应用。万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。1.2硬件部分硬件部分主要由AT89S52单片机，LED显示电路，以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上使用AT89S52单片机，该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。采用4-16译码器作为选择端，控制共阴数码管动态显示，结合时钟芯片D
6、S1302和温度传感器18B20显示时间和温度。制作前在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真可以更好的进行硬件布局。1.3软件部分软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，显示程序等。程序采用C语言编写，以便更简单地实现调整时间及阴历显示功能。所有程序编写完成后，在keil软件中进行调试，确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。2设计要求与方案论证2.1设计要求：2.1.1具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；2.1.2万年历具有闰月识别显示功能；2.1.3具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；2.2 创新要求2.2.1万年历具有阴历显示功能；2.2.2 具有测量室
7、内温度功能；2.3 系统基本方案选择和论证2.3.1单片机芯片的选择方案和论证：方案一: 采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 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，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。方案二: 采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能
8、，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。所以选择采用AT89S52作为主控制系统.2.3.2 显示模块选择方案和论证：方案一： 采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏.方案二： 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,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示.方案三：采用LED数码管动态扫描,LED
9、数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。所以采用了LED数码管作为显示。2.3.3时钟芯片的选择方案和论证：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,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.2.4 电路设计最终
10、方案综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用AT89S52作为主控制系统; DS1302提供时钟;数字式温度传感器;LED数码管动态扫描作为显示。3.系统的硬件设计与实现3.1 电路设计框图图2.1 电路设计框图3.2 系统硬件概述本电路是由AT89S52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。温度的采集由DS1
11、8B20构成；显示部份由17个数码管，74ls154译码器构成。使用动态扫描显示方式对数字的显示。3.3 主要模块的设计3.3.1单片机主控制模块的设计 AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出.第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复
12、位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端. 如图3.3.1 所示图3.3.1 主控制系统3.3.2时钟电路模块的设计图3.3.2示出DS1302的引脚排列，其中Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.KHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入
13、移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RSTS置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电动行时，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必须保持低电平。中有在SCLK 为低电平时，才能将RST置为高电平，I/O为串行数据输入端（双向）。SCLK始终是输入端。图3.3.2 DS1302的引脚图3.3.3温度传感器模块图3.3.318B20的引脚图3.3.4显示模块的设计如图3.3.4所示，采用动态扫描显示，由17个数码管，4-16译码器74LS154接1K限流电阻接到共阴数码管的CoM端作为选通位码,每位选择相应的列，P0口输出数据再接9013三极管送达数码管。图3.3.4显示模块
