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1、基于51单片机的液晶显示万年历设计摘 要随着社会的进步和发展，电子万年历作为日常计时工具被广泛地应用。此电子万年历在硬件方面主要采用STC89C51单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟及1602LCD液晶显示屏显示。STC89C51单片机是由宏晶公司公司生产的，功耗小，电压可选用3.4v5.5v电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，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，数字显示是采用的1602LCD液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、
2、温度等信息。此外，该电子万年历在软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，显示程序等。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，烧写到单片机上进行测试。本次课程设计主要由时钟芯片DS1302和温度传感器DS18B20采集数据到单片机进行处理再通过LCD1602显示出来，本设计主要研究了液晶显示器LCD及时钟芯片DS1302，温度传感器DS18B20与单片机之间的硬件互联及通信，对数种硬件连接方案进行了详尽的比较。关键词：单片机；DS1302；DS18B20；LCD1602IABSTRACTWith the social progress and development, El
3、ectronic calendar is widely used as a daily timing tool. The electronic calendar in hardware using STC89C51 microcontroller as the main control center, provided by the DS1302 clock chip and 1602LCD LCD display. STC89C51 microcontroller is produced by the macro crystal company, small power consumptio
4、n, the voltage can be choosen among 3.4V 5.5V for power supply; DS1302 clock chip is a low power real-time clock chip produced by DALLAS, it can be a time of years,months,days,weeks,hours,minutes,seconds, and DS1302 has a long service life. The error is small; for the digital electronic calendar usi
5、ng visual digital display, 1602LCD digital display is used to display LCD screen that can display years, months, days, weeks, hours, minutes and seconds, temperature and other information. In addition, the electronic calendar mainly includes calendar program,time to adjust procedures,display program
6、 etc in sofeware. After the completion of all the procedures, in the Keil software debugging, determine no problem after, and burning to the microcontroller test. The curriculum design mainly by the clock chip DS1302 and temperature sensor DS18B20 collecting data to the microcontroller for processin
7、g and then through the LCD1602 display, this design mainly studies the liquid crystal display LCD and the clock chip DS1302, the hardware connection and communication between the temperature sensor DS18B20 and the MCU, a number of hardware connection scheme for a detailed comparison.Key words:SCM,DS
8、1302,DS18B20,LCD1602II目 录第一章 绪 论- 1 -1.1 单片机的概述- 1 -1.1.1 单片机的概念- 1 -1.1.2 单片机的特点- 1 -1.2 课题背景- 1 -1.3 课题内容- 2 -第二章 设计要求和方案- 3 -2.1 设计要求- 3 -2.2 设计方案- 3 -2.2.1 单片机芯片的选择- 3 -2.2.2 各模块方案选择- 3 -2.3 工作原理- 4 -第三章 系统的硬件设计及实现- 7 -3.1 电路设计原理框图- 7 -3.2 STC89C51单片机的介绍- 7 -3.2.1 主要功能及性能参数- 7 -3.2.2单片机的引脚功能说明-
9、8 -3.3 各模块电路的设计及原理图- 9 -3.3.1 时钟电路模块的设计- 9 -3.3.2 温度采集模块的设计及原理图- 10 -3.3.3 显示模块的设计及原理- 11 -第四章 系统的软件设计- 13 -4.1 程序流程框图- 13 -4.2 时间调整程序流程图- 14 -第五章 系统测试- 15 -5.1 硬件测试- 15 -5.2 软件测试- 15 -第六章 总结与致谢- 17 -6.1 总结- 17 -6.2 致谢- 18 -参考文献- 19 -附 录- 21 -附录一：实物图- 21 -附录二：源程序- 22 -第一章 绪 论1.1 单片机的概述1.1.1 单片机的概念单片
10、机即单片微型计算机，是把中央处理器、存储器、定时/计数器、输入输出接口都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应和节约成本。单片机也被称为微控制器，是因为它最早被用于工业控制领域。单片机的芯片内仅由CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。1.1.2 单片机的特点单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各个领域。单片机应用在检测、控制领域中，具有如下特点：1、体积小、控制功能强、成本低。因而可以方便地组装各种智能式控制设备和
11、仪器，做到机、电、仪一体化。2、易扩展。很容易构成各种规模的应用系统，为应用系统的设计和生产带来极大方便。3、可靠性好、使用温度范围宽。在各种恶劣的环境下都能可靠的工作，这是其他机种无法比拟的。4、种类多，型号全。很多单片机厂家逐年扩大适应各种需要，有针对性地推出一系列型号产品，使系统开发工程师有很大的选择余地。大部分产品有较好的兼容性，保证了已开发产品能顺利移植，较容易地使产品进行升级换代。5、低功耗。现在新型单片机的功耗越来越小，供电电压从5V降低到了3.2V，甚至1V，工作电流从mA降到A级，工作频率从十几兆可编程到几十千赫兹。1.2 课题背景生活中我们无时无刻不在与时间联系，是时间牵引
12、着我们上班不迟到，日常生活都有着一定的规律。随着社会、科技的发展，人们得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟的不断研究、创新。为了在观测时间的同时能够了解其它与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，所以诞生了电子万年历，它是集时间、日期、星期和温度功能于一身，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。伴随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的改变。尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。1.3 课题内容单片机以其体积小、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
13、域的应用中独占霸主，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。用最少的芯片就能实现最强大的功能，这是将来电子产品的主流方向，它将无可置疑地一步步取代其它同类产品，其数量之大和应用面之广，是其它任何类型的计算机所无法比拟的。以基于单片机的万年历作为设计的课题，因为它有很好的开放性和可发挥性，对作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力而且强调了对单片机扩展的应用。另外液晶显示的万年历已经越来越流行，特别适合在家庭居室、办公室、会议室、车站和广场等地方使用，它具有显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视等功能，并且还可以扩展出其它多种功能。所以，电子
14、万年历作为设计课题很有价值。本电子万年历的设计在硬件方面主要采用STC89C51单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟及1602LCD液晶显示屏显示。STC89C51单片机是由宏晶公司公司生产的，功耗小，电压可选用3.45.5V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，而且DS1302的使用寿命长，误差小；数字显示是采用的LED液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度等信息。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，烧写到单片机上进行测试。第二章 设计要求和
15、方案2.1 设计要求1、可显示年、月、日、时、分、秒、星期的功能；2、掉电重启时，无需重新调时；3、具有温度测定的功能，可准确显示当前的时间和实时温度等信息。2.2 设计方案2.2.1 单片机芯片的选择本设计采用STC89C51芯片作为硬件核心，片内含8k Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。能与5v电压工作，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，避免芯片的多次拔插对芯片造成的损坏。2.2.2 各模块方案选择1、显示模块方案选择采用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,图形,显示多样,清晰可见,对于电子万年历而言，一个1602的液晶屏即可，价格也还能接受,需要的接口线较多,但给调试可以带来诸多方便，所以此设计中采用LCD1602液晶显示屏作为显示模块。2、时钟芯片方案选择采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、
