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1、摘 要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，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，本设计利用数量较少的芯片制作了一个运用简单的电子万年历。以单片机作为本设计的核心，实现时钟日历的显示：用八段LED数码管分别显示年、月、日、星期、时、分、秒，用DS1302作为该设计的实时时钟芯片，用74LS164寄存器来驱动数码管的各段码，用三极管来驱动数码管的各位码。关键词: 单片机 DS1302时钟芯片 数码管AbstractElectr
2、onic calendar is daily timing tool for a very wide range of applications, the digital display of the calendar clock has become more and more popular, especially suitable for use in the family room, office, conference room, hall, station and the square, wall-mounted LED digital tube display calendar
3、clock gradually popular.LED digital display calendar clock shows the clear and intuitive, accurate, can be the night vision, this design an electronic calendar by using simple fewer chip. The microcontroller as the core of the design, to achieve the clock calendar display: eight LED digital tube dis
4、play year, month, day respectively, week, when, minutes and seconds, use DS1302 as the real-time clock chip of this design, use the 74LS164 register to drive digital tube segments of code, with three transistors to drive digital tube you code.KEY WORD：MCU clock chip DS1302 digital tube目录第一章 绪论1第二章 系
5、统总体设计方案3第一节 设计要求3第二节 方案论证3第三章 系统硬件设计5第一节 单片机最小系统5第二节 显示电路8第三节 时钟控制电路10第四节 按键控制电路11第四章 系统软件设计15第五章 系统调试16第一节 硬件调试16第二节 软件调试16结论17致谢18参考文献19第一章 绪论20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进步提升，产品更新换代的节奏也越米越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就
6、会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的。 想知道时间，手表当然是一个很好的选择，但是，在忙碌当中，我们还需要个 “助理”及时的给我们提醒时间。所以，计时器最好能够拥有个定时系统，随时提醒容易忘记时间的人。最早能够定时、报时的时钟属于机械式钟农，但这种时钟受到机械结构、动力和体积的限制，在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比。电子万年历是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个
7、人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于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便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。另外，温度实时显示系统应用同样越来越广泛，比如空洞遥控器上当前室温的显示、热水器温度的显示等等。医药卫生、工农业生产上也有很多场合需要测量环境温度。如果能够在电子万年历上附加温
8、度采集功能，将使万年历的应用更加广泛。电子万年历主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用丁生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器等。电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等。 本设计电子时钟主要功能为： 1具有时间显示和手动校对功能，24小时制； 2具有年、月、日、星期、时、分显示和自动校对功能； 3掉电后无需重新设置时间和日期。第二章
9、 系统总体设计方案第一节 设计要求本作品电子万年历用LED数码管显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒。通过按键开关实现调时的功能，能调时，断电有实时时钟。第二节 方案论证一、控制部分的方案选择（一）用可编程逻辑器件设计可采用PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计没有什么优势。（二）用单片机设计单片机有丰富的中断源，方便本实验的设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些调用。I/O
10、口功能也比较强大，方便使用。方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些，虽然在控制与显示的结合上有些复杂，但和前则相比用单片机设计还是比较可行的。二、显示部分的方案选择 （一）液晶显示方式液晶显示效果出众，但是在显示时，屏幕会有明显的闪烁。而且存储空间有限，大大影响了电子万年历的性能。（二）数码管显示相比液晶显示，采用七段数码管既经济实惠，在效果上也可以加入语音报时功能，操作比较液晶显示来说虽然略显繁琐，但总体也还可以做到比较人性化。所以，最后选择用LED数码管做显示部分。三、键盘模块的选择在对日期和时间进行切换，对日期和时间进行调节校准过程中，系统需要产生激励电流，因此需要用按键。
11、方案一：使用独立式键盘。独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。方案二：使用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数量较多的场合。根据以上的论述，因本系统需要的按键不多，日期加1键，月数加1键，年数加1键，秒数加1键，分数加1键，时数加1键，时间/日期切换键，要求简单。所以采用方案一独立式键盘。第三章 系统硬件设计硬件电路主要分为单片机系统及显示电路、按键电路和时钟控制电路等几部分组成。设计框图如图3.1。主控芯片（单片机）按键控制时钟控制
12、显示电路图3.1 电子万年历设计框图第一节 单片机最小系统一、单片机介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。（一）主要特性:与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命100
13、0写/擦循环 数据保留时间10年 全静态工作0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电（二）管脚说明:VCC供电电压。GND接地。P0口P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口。当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I
14、/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后被内部上拉为高，可用作输入。P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写
15、时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平。P3口将输出电流ILL，这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0 RXD串行输入口P3.1 TXD串行输出口P3.2 /INT0外部中断0 P3.3 /INT1外部中断1 P3.4 T0记时器0外部输入 P3.5 T1记时器1外部输入 P3.6 /WR外部数据存储器写选通 P3.7 /RD外部数据存储器读选通 P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于
