基于单片机的万年历设计
摘要
进入二十一世纪，电子技术无处不在，电子产品给我们生活带来便利的同时也改变着我们的世界。基于单片机技术的电子产品已经遍及社会的每个角落。电子万年历以其体积小，携带方便、实用，美观等优势一直占领着广阔的市场，同时也给人们的生活带来诸多方便。
本设计由硬件设计和软件设计两大部分组成。硬件设计上，以AT89C51单片机为控制核心，通过DS1302与DS18B20通信获得实时时间和实时环境温度，并将得到的数据通过1602液晶显示出来，同时通过相应的按键调整相应的值。硬件部分详细介绍了本设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能。软件设计上，本设计采用C 语言进行软件设计，在硬件的基础上来进行各功能软件模块的编写。同时软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简单易懂。
由于该设计用液晶为载体来显示，所以具有良好的人机交互界面与友好的操作，可以显示时间、日期、星期、温度并具有闹铃功能。
关键词：AT89C51单片机；万年历；液晶技术；DS1302；DS18B20
Design of Multifunctional digital Perpetual Calendar Based on MCU
Abstract
Enters for the 21st century, the electronic technology is ubiquitous, the electronic products live for us bring the convenience at the same time also to change our world.Already spread social based on the monolithic integrated circuit technology electronic products each quoin.The electronic ten thousand calendars are small by its volume, the carryhome is convenient, is practical, artistic and so on the superiority are seizing the broad market continuously, simultaneously also gives people's life to bring conveniently many.
This design designs major part two by the hardware design and the software is composed.The hardware designs, take AT89C51 monolithic integrated circuit as the control core, obtains the real-time time and the real-time ambient temperature through DS1302 and the DS18B20 correspondence, and will obtain data through 1602 liquid crystal displays, simultaneously through corresponding pressed key adjustment corresponding value.The hardware part introduced in detail this design applies various hardware connection technology and each interface module function.The software designs, this design uses the C language to carry on the software design, carries on various functions software module in the hardware foundation the compilation.Simultaneously the software design uses the modular structure, makes the programming the logical relations to be simpler easy to understand.
Because this design demonstrated with the liquid crystal for the carrier, therefore has the good man-machine interaction contact surface and the friendly operation, may demonstrate the time, the date, the week, the temperature and have the noisy bell function. Keywords: AT89C51 monolithic integrated circuit; Ten thousand calendars; Liquid crystal technology; DS1302; DS18B20
目录
目录 .......................................................................................................................................... I II 插图清单 ................................................................................................................................... V 表格清单 .................................................................................................................................. V I 引言 .. (1)
第1章绪论 (2)
1.1课题的背景与意义 (2)
1.2电子万年历的现状与发展 (2)
1.3设计的主要工作及章节安排 (3)
1.4本章小结 (4)
第2章设计方案论证 (5)
2.1电子万年历系统概述 (5)
2.2设计任务和主要内容 (5)
2.3设计方案论证 (6)
2.3.1 计时方案 (6)
2.3.2 测温方案 (6)
2.3.3 显示方案 (6)
2.4本章小结 (7)
第3章系统硬件设计 (8)
3.1AT89C51单片机介绍 (8)
3.2LCD1602液晶显示 (10)
3.3DS1302时钟芯片介绍 (12)
3.3.1 DS1302有关日历时间的寄存器 (13)
3.3.2 DS1302控制字介绍 (13)
3.3.3 DS1302单字节读写时序介绍 (14)
3.3.4 DS1302操作指令介绍 (14)
3.3.5 DS1302与单片机接口电路 (15)
3.4DS18B20芯片介绍 (15)
3.5语音闹铃模块 (18)
3.6按键接口 (19)
3.7单片机最小系统电路设计 (19)
3.8本章小结 (20)
第4章系统软件设计 (21)
4.1主程序流程图 (21)
4.2按键扫描程序流程图 (21)
4.3从1302读取日期和时间程序流程图 (22)
4.4农历转换程序设计 (23)
4.4.1 公历转农历算法研究 (23)
4.4.2 公历转农历程序 (24)
4.5公历与星期的换算方法 (25)
4.6本章小结 (27)
第5章调试仿真 (28)
5.1K EIL ΜV ISION软件简介 (28)
5.2P ROTEUS软件简介 (29)
5.3电子万年历的P ROTEUS软件仿真 (29)
5.4系统功能测试 (30)
结论与展望 (32)
致谢 (33)
参考文献 (34)
附录 (35)
附录A电子万年历系统整体仿真电路图 (35)
附录B电子万年历系统PCB电路图 (36)
附录C参考文献摘要 (37)
附录D源程序清单 (39)
插图清单
图2- 1 系统硬件结构框图 (5)
图3- 1 AT89C51引脚图 (10)
图3- 2 LCD1602内部结构 (11)
图3- 3LCD1602电路图 (12)
图3- 4DS1302引脚介绍 (12)
图3- 5 DS1302单字节读写时序介绍 (14)
图3- 6 DS1302与单片机接口电路 (15)
图3- 7 DS18B20的引脚 (16)
图3- 8 DS18B20与单片机的接口电路 (18)
图3- 9 蜂鸣器与单片机的接口电路 (18)
图3- 10 按键接口电路 (19)
图3- 11 单片机最小系统电路图 (19)
图4-1 主程序流程图 (21)
图4- 2 按键设置子程序流程图 (22)
图4- 3 1302读取时间流程图 (22)
图4- 4 星期计算流程图 (26)
图5- 1 Keil μVision3的程序完成界面 (28)
图5- 2 查找HEX文件 (29)
图5- 3 实现仿真电路图 (30)
图5- 4 系统功能实现图 (31)
表格清单
表3- 1 P3口的第二功能图 (9)
表3- 2 LCD1602管脚排列及功能说明 (11)
表3- 3 DS1302有关日历时间的寄存器 (13)
表3- 4 DS1302控制字介绍 (13)
表3- 5 DS18B20的引脚功能描述 (16)
引言
电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。进入二十一世纪，高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。现代电子技术在国防、科学、工业、医学、通讯及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。现在的世界，电子技术无处不在，电子手表、手机、数码相机、电视、计算机、机器人、大规模生产的工业流水线、因特网、航天飞机、宇宙探测等等。可以说，人们现在生活在电子世界中，一天也离不开它。
随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，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，电子万年历诞生了，它集时间、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，特别是大规模集成电路出现，电子技术给我们的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。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便，作为一种附加功能，现在越来越广泛的被应用于各种电子产品中，具有广阔的市场前景。
通过以往的相关课程学习和理解，独立的完成了电子万年历的设计。电子万年历作为电子类小产品不仅是市场上的宠儿，也是单片机设计中一个很实用的题目。因为这个课题有很好的开放性和可发挥性，对制作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力，而且要求设计的电子万年历在操作上简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。所以，电子万年历制作无论从实用目的，还是从培养能力的角度来看都是很有价值的毕业设计课题。本电子万年历的设计在硬件方面主要采用AT89C51单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟、1602LCM点阵液晶显示屏显示。AT89C51单片机是由Atmel公司推出，功耗小，电压可选用4～6V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS 公司推出的具有涓细电流充电功能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，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小；数字显示是采用的LCD液晶显示屏来直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息。此外，该电子万年历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。
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，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。最后在老师同学的帮助以及自己的努力下完成了此次电子万年历的设计。
第1章绪论
1.1 课题的背景与意义
很早以前，我们的先人就用“逝者如斯夫，不舍昼夜”这样的话来感叹时光流逝，教育后人要珍惜时光，有所作为。随着人类社会的进步和科技的发展，人们计量时间的流逝,从最初的观太阳到摆钟、机械表到现在电子钟，人们不断研究，不断创造纪录。现在，电子技术日新月异，各种关系到人们生活的电子产品琳琅满目，我们已经快告别活跃很久的纯机械时代，并且逐渐由机械化仪器转型为电子仪器。从前的摆钟、机械手表已经被电子表，数字万年历所替代。近观近年来我国经济的发展局势，经济发展的支柱产业——电子产业获得快速良好的发展，各种电子产品应接不暇充次着我们的生活，大街小巷随处可见，几乎人手一部的手机，从最初的打电话发短信，到现在无所不能的智能机也更新了好几代。随着电子产品的更新速度的加快，各种功能更加强大，款式新颖的电子产品也在不断地问世。
单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。单片机是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
基于单片机的电子万年历便是这一发展潮流中最经典的缩影，电子万年历满足了人们对于获取准确时间的要求。电子万年历的出现给人们的生活带来了巨大方便。生活在步伐加快竞争压力巨大的社会里，时间就是金钱，时间就是生命，时间对人们显得特别的宝贵，其所拥有的作用更是可以不言而喻。它在学校里、车站里、港口中、剧院中、医院中、办公室里等许多公共场所的应用是非常广泛的。但传统的数字万年历除显示时间之外，功能过于简单，不能很好地满足人们的需求，逐渐失去了往日的市场。为了跟上电子技术的更新和发展，为了人们对生产、生活的需求，各种功能强大的新式万年历不断涌现出，它的功能更全面而且更加人性化。
电子万年历作为电子产品，以其体积小，携带方便、实用，美观等优势一直占领着广阔的市场，与此同时它也一直成为单片机设计培训中很常用的一个课题。基于这个课题有极好的的开发思维和发挥想象力的作用，并且它还可以通过逻辑实现许多功能，因此往往对我们设计者的要求很高，有一定的难度，电子万年历的设计不仅考察了我们对单片机知识的掌握能力，而且也更加突出了对单片机的扩展应用知识的掌握。并且还要求设计的电子万年历在使用上简单，功能上要齐全，人机交互友好美观人性化。因此基于单片机的电子万年历无论从实用的方面还是培养能力的方面来看都有巨大的价值。
1.2 电子万年历的现状与发展
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。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。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
目前，单片机技术已经进入了我们的产业中，家用电器、汽车电子行业，工业自动化等都有单片机的存在，单片机已经融入企业，融入人们每一天的生活。而电子万年历不过只是单片机最突出的代表，它最被人们所熟知，所接受，它优化着人们与家庭和环境的整体关系，电子万年历向着超微型、超高效的方面发展，而且他已经越来越微型化，越来越集成化，这些都为电子万年历上的集中控制提供了必不可缺的基础。目前，市场上有出售的各种各样数字万年历，它们品种很多而且实现了各种功能，其中绝大部分是基于单片机设计的电子控制系统。它们一般都是由输入脉冲电路、单片机芯片、晶振和复位电路、外部存储器和LCD显示电路组成。当今，电子万年历主要还是用于帮助人们计时、能自动报时、定时、供人们查询日期以及能自动控制等方面。因为单片机技术和数字集成电路技术的迅速发展和采用了最先进的石英技术，使得如今我们所认识和接触的电子万年历都具有体积小、省电、计时准确、性能稳定、方便维护、携带方便等诸多优点。除此之外，现在市场上已经有开发的电子万年历集成电路芯片出售，而且价格便宜，使用起来也比一般的电子万年历方便许多。
从日历的发展历程来看，已经有数千年的历史。现代日历已经很少接触到那些纸质的或者不常见的类型。因为随着我们对日历的使用范围的不断扩大，功能也会日益增加，种类更是会越来越多。从80年代开始，万年历随着单片机和超大规模集成芯片的快速发展，为电子万年历的完美诞生奠定了最根本的基础，其中有物质基础也有思想的基础。而近几年来，电子万年历的发展方向已经不是追求多样了，而是朝着精密的走时、良好的稳定性、使用很方便、耗电量很小、走时延续的时间长、体积小、功能多、制造成本较低等方向发展。我所见过最新的电子万年历，它除了具有了我们常见万年历功能外，而且还具有倒计时、多点的定时、语音报时、音乐播放、实时温度测量和显示等功能。在硬件设计方面它并没有太大的变化，主要是通过增加诸多软件部分来实现所需要的一些高级功能。
我们不难想像，在科学技术飞速发展的同时，各种各样的高新技术的出现已经被广泛应用到我们的生活中。电子万年历产品也必是将沿着体积小、耗电少、性能稳定、计时准确、维护方便、携带方便等方向发展。我想通过本次设计能实现公历显示，时间显示、实时温度显示、闹钟等功能。主要的工作量在软件调试部分，设计的程序在电子万年历设计系统中实现我需要的功能。
1.3 设计的主要工作及章节安排
本设计主要围绕对电子万年历系统的设计为主线展开，主要包括硬件部分设计，软件部分设计。其中硬件部分设计包括复位电路的设计、时钟电路的设计、按键电路的设计、单片机控制电路设计、电子万年历的显示电路设计等。软件部分要设计出各个功能模块的控制程序。
本设计所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用，主要研究内容及工作重点包括以下几个方面：
（1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑性能稳定、使用方便、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）通过编程、编译、调试，把程序下载到单片机上运行，实现本设计的功能。
（4）在硬件设计时，结构要尽量简单实用、易于实现，系统电路尽量简单。
（5）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。
1.4 本章小结
本章说明了本设计的选题来源及研究的意义，讲述了电子万年历系统在国内外的发展过程及当前的现状，其中叙述了电子万年历系统的特点和优点，根据本次设计的要求，明确了后续章节主要研究的内容。
第2章设计方案论证
2.1 电子万年历系统概述
本设计是利用按键输入控制信号，将控制指令传送给AT89C51主控单片机，通过单片机处理数据，配合复位电路和时钟电路来驱动LCD的显示、温度采集和闹铃播放，从而实现电子万年历的各项功能。单片机是整个设计的核心部分，它既是协调整个系统工作的控制器，又是数据处理器。Atmel公司的AT89S系列能完成本次设计所需要求的所有功能，所以选用单片机AT89C51；时钟芯片采用DALLAS公司的DS1302时钟芯片，采用锂电池为DS1302供电，掉电保护，保证时间数据不会丢失；按键电路采用四个按键，分别实现调整时间和日期、设置闹钟、显示时间温度等；显示电路采用LCD1602字符液晶显示器，显示字体清晰。本设计选用简单的蜂鸣器来播放音乐。本设计的基本结构框图如下所示：
图2- 1 系统硬件结构框图
2.2 设计任务和主要内容
本设计是基于单片机的电子万年历设计，控制核心为AT89C51单片机，采用模块化的设计，设计了诸多功能模块，主要包括单片机核心控制系统、实时时钟显示模块、环境温度实时检测模块、语音输出模块、人机接口通信模块等。
1、单片机控制模块是整个系统的核心部分，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机、复位电路、晶振电路、时钟电路等外围电路组成。
2、实时时钟芯片采用的是带RAM的时钟芯片DS1302。该芯片可以进行时分秒的计数，具有10000年日历查询和显示，可以编程接口，通过加入外部电池供电可以实现掉电保存功能，并且可以加入报警功能。
3、温度检测模块采用的是DALLAS公司所生产的单线数字温度传感器DS18B20，它具有独特的单线总线接口方式，具有接口简单、抗干扰能力强、工作稳定可靠、精度高、使用方便等优点。
4、语音输出模块是提示用户系统的闹钟定时状态或对系统进行操作时所发出错误警
告，语音输出模块可提供定点闹铃的音乐输出等功能。为了满足这些功能需求，本次设计采用的是简单的蜂鸣器作为语音输出。
5、人机接口通信模块采用四个普通控制按键，液晶显示输出。液晶显示体积小，重量轻，辐射小，功耗低，轻便防震。由于本次设计显示的信息输出比较多也很复杂，采用液晶显示界面为了更加清晰和美观，操作更加地方便，显示信息更加丰富，本设计采用的是LCD1602能显示出所需要的各种输出信息。
2.3 设计方案论证
2.3.1 计时方案
方案（1）：AT89C51单片机内部带有定时/计数功能，此定时功能是通过对外部晶振的脉冲进行计数，从而达到计时功能，只要使用11.0592M的晶振就能实现零误差的计时，因此可以利用此功能实现计时，但因为只有单一的计时功能要实现“万年历”的功能需要较复杂的程序，而且如果单片机掉电无法继续进行计时，所以使用不便。
方案（2）：DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小于31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。利用单片机强大的控制功能就可实现实时计时的功能，而且消耗的系统资源少，程序简单。
综合上述两种方案，宜采用方案(2)实现实时计时功能。
2.3.2 测温方案
方案（1）：热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。通过一定的电路可以将周围环境的温度变化转化成电压的变化，通过AD转化器件将信号传输给单片机进行分析，从而测出当前环境温度，但误差大，不稳定，对环境要求较高。
方案（2）：DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器，采用单总线的接口方式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。单总线具有抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。测量温度范围宽，测量精度高，在使用时不需要任何外围元件，支持多点组网功能多个DS18B20可以并联在惟一的单线上，实现多点测温，供电方式灵活DS18B20可以通过内部电路从数据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。因此非常适合本系统使用。
综上比较上述两种方案，宜采用方案（2）构成本设计的实时温度采集模块。
2.3.3 显示方案
方案（1）：数码管是利用发光二极管的特性组合而成数字显示器件，通过控制相应的二极管的状态显示相应的数字。要使数码管正常显示就得有驱动电路驱动相应的段码，数码管的显示方式可分为静态显示和动态显示，静态显示方式只适合显示单个的数字，因此本设计应采用动态显示方式。由于动态显示方式利用的是人眼视觉暂留的特性，扫描的时间应不大于20毫秒，占用系统资源大，而且显示的个数和字型有限，在本设计中不宜采用。
方案（2）：1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号
等点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。1602的驱动电路带有11条指令，可以方便的控制液晶的显示效果如：清屏、左移右移、光标显示。而且1602显示的字符在下一条指令到来之前不会改变，也就是能够维持显示的字符，1602液晶占用的系统资源也少。
综合比较上述两种方案，应采用1602液晶组成本设计的显示模块。
报警模块采用无源蜂鸣器实现，只要编写相应的程序即可实现发出声音。因设置模块只需编写相应的程序外加相应的按键即可实现，实现方法较简单，在此不再论述。
2.4 本章小结
本章主要围绕电子万年历这一整套系统为主线展开，首先讲述了电子万年历系统的组成，然后讲述了几种主要电路方案的设计与论证，比较了两种方案的不同以及优缺点，然后确定所设计的电子万年历采用的方案。
第3章系统硬件设计
本系统以AT89C51单片机为控制核心，通过与DS1302和DS18B20通信获取实时时间和实时环境温度，并将得到的数据通过1602液晶显示出来，同时通过相应的按键调整相应的值。因此本设计可分为显示模块、实时时间计算模块、实时环境温度采集模块、报警模块、设置模块（时间设置模块、最高温度设置模块、闹钟设置模块）。
下面从系统硬件的各个组成部分一一做介绍。
3.1 AT89C51单片机介绍
本系统采用的是美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机，首先我们来熟悉一下AT89C51单片机的外部引脚和内部结构。
1.单片机的引脚功能
AT89C51单片机有40个引脚。
●Vcc：电源电压+5V
●GND：接地
●P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线服用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时要求外接上拉电阻。
●P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
Flash 编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
●P2口：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR 指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（MOVX @Ri 指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。
Flash 编程和程序校验期间，P2亦接收低高位地址和其他控制信号。
●P3口：P3口是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O，P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部的上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，见表3-1所示：P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
●RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。WDT溢出将使引脚输出高电平，设置SFR、AUXR的DISRTO可打开或关闭该功能。DISRT0位缺省为RESET输出高电平打开状态。
●ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存器允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过多特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置，可禁止ALE操作。该位置后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。另外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
●PSEN：程序存储允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。
●EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。
Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的变成电压Vpp.
●XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
●XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
2.AT89C51单片机内部结构
AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案，AT89C51引脚图如图3.1所示。
图3- 1 AT89C51引脚图
3.2 LCD1602液晶显示
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH 时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面详细介绍LCD1602字符型液晶内部构造和引脚功能。忙碌标志：本标志（BF）用以表示当时LCD的状态，若BF=1，则表示处于忙碌状态，无法接受外部指令或数据；若BF=0，则可接受外部指令或数据。显示数据存储器：本存储器（DDRAM）存储所要显示的数据。实际上本存储器里存放的是要显示数据的ASCII码，再以ASCII码为地址，到CGRAM里找到该字型的显示编码。此外还包括字型产生器，光标闪烁控制电路，偏压电路，时序电路等等。
图3- 2 LCD1602内部结构
寄存器选择控制，1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符。
LCD1602管脚排列及功能说明如表3-2所示：
表3- 2 LCD1602管脚排列及功能说明
指令集1602通过D0～D7的8位数据端传输数据和指令。显示模式设置(初始化)00111000[0x38]设置16×2显示，5×7点阵，8位数据接口；显示开关及光标设置：(初始化) 00001DCBD显示(1有效)、C光标显示(1有效)、B光标闪烁(1有效)。000001NS N=1(读或写一个字符后地址指针加1并且光标加1)，N=0(读或写一个字符后地址指针减1并且光标减1)，S=1且N=1(当写一个字符后，整屏显示左移)，S=0当写一个字符后，整屏显示不移动。数据指针设置：数据首地址为80H，所以数据地址为80H+地址码(0-27H，40-67H)。其他设置：01H(显示清屏，数据指针=0，所有显示=0)；02H(显示回车，数据指针=0)。
LCD1602电路图如图3-3所示，其中D0-D7接RP1（图中未标出），RP1为8*10k 欧姆的排阻作为P0口的上拉电阻，LCD1为1602液晶显示器件，左边的SIP16封装接口与液晶对应，液晶的4、5、6脚与单片机相连作为控制信号，7－14脚与单片机P0口相连作为数据信号传送。
图3- 3LCD1602电路图
3.3 DS1302时钟芯片介绍
DS1302通过三根口线实现与单片机的通信，因DS1302功耗很小，即使电源掉电后通过3V的纽扣电池仍能维持DS1302精确走时。
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
图3- 4DS1302引脚介绍
各引脚的功能为：
1、Vcc2：5V电源。当Vcc2>Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2< Vcc1
时，由Vcc1向DS1302供电。
2、3 X1、X2 是外接晶振脚（32.768KHZ的晶振）
4、地（GND）
5、CE/RST：复位脚
6、I/O：数据输入输出口；
7、SCLK：串行时钟，输入；
8、Vcc1：备用电池端；
3.3.1 DS1302有关日历时间的寄存器
寄存器的说明如下：
1、秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志CH。当初始上电时该位置为1，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；只有将秒寄存器的该位置改写为0时，时钟才能开始运行。
2、小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式时，位5是，当为1时，表示PM。在24小时模式时，位5是第二个10小时位。
3、控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置为0。在对任何的时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。也就是说在电路上电的初始态WP是1，这时是不能改写上面任何一个时间寄存器的，只有首先将WP改写为0，才能进行其它寄存器的写操作。
3.3.2 DS1302控制字介绍
表3- 4 DS1302控制字介绍
控制字的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中。
位6：如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；
位5至位1（A4～A0）：指示操作单元的地址；
位0（最低有效位）：如为0，表示要进行写操作，为1表示进行读操作。
读数据：
读数据时在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据是从最低位到最高位。
写数据：
控制字总是从最低位开始输出。在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入也是从最低位（0位）开始。
3.3.3 DS1302单字节读写时序介绍
图3- 5 DS1302单字节读写时序介绍
DS1302的数据读写是通过I/O串行进行的。当进行一次读写操作时最少得读写两个字节，第一个字节是控制字节，就是一个命令，告诉DS1302是读还是写操作，是对RAM还是对CLOK寄存器操作，以及操作的址。第二个字节就是要读或写的数据了。
单字节写：在进行操作之前先得将CE（也可说是RST）置高电平，然后单片机将控制字的位0放到I/O上，当I/O的数据稳定后，将SCLK置高电平，DS1302检测到SCLK的上升沿后就将I/O上的数据读取，然后单片机将SCLK置为低电平，再将控制字的位1放到I/O上，如此反复，将一个字节控制字的8个位传给DS1302。接下来就是传一个字节的数据给DS1302，当传完数据后，单片机将CE置为低电平，操作结束。
单字节读操作的一开始写控制字的过程和上面的单字节写操作是一样，但是单字节读操作在写控制字的最后一个位，SCLK还在高电平时，DS1302就将数据放到I/O上，单片机将SCLK置为低电平后数据锁存，单机机就可以读取I/O上的数据。如此反复，将一个字节的数据读入单片机。
读与写操作的不同就在于，写操作是在SCLK低电平时单片机将数据放到IO上，当SCLK上升沿时，DS1302读取。而读操作是在SCLK高电平时DS1302放数据到IO 上，将SCLK置为低电平后，单片机就可从IO上读取数据。
3.3.4 DS1302操作指令介绍
基于单片机的万年历设计 摘要 进入二十一世纪，电子技术无处不在，电子产品给我们生活带来便利的同时也改变着我们的世界。基于单片机技术的电子产品已经遍及社会的每个角落。电子万年历以其体积小，携带方便、实用，美观等优势一直占领着广阔的市场，同时也给人们的生活带来诸多方便。 本设计由硬件设计和软件设计两大部分组成。硬件设计上，以AT89C51单片机为控制核心，通过DS1302与DS18B20通信获得实时时间和实时环境温度，并将得到的数据通过1602液晶显示出来，同时通过相应的按键调整相应的值。硬件部分详细介绍了本设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能。软件设计上，本设计采用C 语言进行软件设计，在硬件的基础上来进行各功能软件模块的编写。同时软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简单易懂。 由于该设计用液晶为载体来显示，所以具有良好的人机交互界面与友好的操作，可以显示时间、日期、星期、温度并具有闹铃功能。 关键词：AT89C51单片机；万年历；液晶技术；DS1302；DS18B20
Design of Multifunctional digital Perpetual Calendar Based on MCU Abstract Enters for the 21st century, the electronic technology is ubiquitous, the electronic products live for us bring the convenience at the same time also to change our world.Already spread social based on the monolithic integrated circuit technology electronic products each quoin.The electronic ten thousand calendars are small by its volume, the carryhome is convenient, is practical, artistic and so on the superiority are seizing the broad market continuously, simultaneously also gives people's life to bring conveniently many. This design designs major part two by the hardware design and the software is composed.The hardware designs, take AT89C51 monolithic integrated circuit as the control core, obtains the real-time time and the real-time ambient temperature through DS1302 and the DS18B20 correspondence, and will obtain data through 1602 liquid crystal displays, simultaneously through corresponding pressed key adjustment corresponding value.The hardware part introduced in detail this design applies various hardware connection technology and each interface module function.The software designs, this design uses the C language to carry on the software design, carries on various functions software module in the hardware foundation the compilation.Simultaneously the software design uses the modular structure, makes the programming the logical relations to be simpler easy to understand. Because this design demonstrated with the liquid crystal for the carrier, therefore has the good man-machine interaction contact surface and the friendly operation, may demonstrate the time, the date, the week, the temperature and have the noisy bell function. Keywords: AT89C51 monolithic integrated circuit; Ten thousand calendars; Liquid crystal technology; DS1302; DS18B20
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单片机课程设计报告 电子万年历设计 姓名：建强 学号： 专业班级： 08电气（2）班指导老师：吴永 所在学院：科技学院 2011年6月30日
摘要 随着科技的快速发展，时间的流逝,至从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、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、周日、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3~5V电压供电。 综上所述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。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。在硬件与软件设计时，没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制，每项功能实现时需要那种硬件，程序该如何编写，算法如何实现等，没有一定的基础就不可能很好的实现。 具体实现功能： （1）显示年月日时分秒及星期信息 （2）具有可调整日期和时间功能 （3）与即时时间同步
目录 1方案论证 (3) 1.1单片机芯片的选择方案和论证 (3) 1.2显示模块选择方案和论证 (3) 1.3时钟芯片的选择方案和论证 (4) 1.4电路设计最终方案决定 (4) 2系统的硬件设计与实现 (5) 2.1电路设计框图 (5) 2.2系统硬件概述 (5) 2.3主要单元电路的设计 (5) 2.3.1单片机主控制模块的设计 (5) 2.3.2时钟电路模块的设计 (6) 2.3.3电路原理及说明 (7) 2.3.4显示模块的设计 (8) 3系统的软件设计 (9) 3.1程序流程框图 (9) 4测试与结果分析 (11) 4.1硬件测试 (10) 4.2软件测试 (10) 4.3测试结果分析与结论 (10) 4.3.1 测试结果分析 (10) 4.3.2 测试结论 (10) 5prodeus软件仿真........................................ ..........错误!未定义书签。 5.1Proteus ISIS简介 (12) 5.2Proteus运行流程 (13) 5.3Proteus功能仿真 (13) 6课程设计总结与体会.......................................... .....错误!未定义书签。 参考文献...........................................................错误!未定义书签。 附录一：系统电路图.................................................错误!未定义书签。 附录二：系统程序...................................................错误!未定义书签。
单片机课程实训SCM PRACTICAL TRAINING
目录 第一部分课程设计任务书 (1) 一、课程设计题目 (1) 二、课程设计时间 (1) 三、实训提交方式 (1) 四、设计要求 (1) 第二部分课程设计报告 (2) 一、单片机发展概况 (2) 二、MCS-51单片机系统简介 (2) 三、设计思想 (3) 四、硬件电路设计 (3) 1. 总体设计 (3) 2. 晶振电路 (4) 3. 复位电路 (4) 4. DS1302时钟电路 (5) 5. 温度采集系统电路 (5) 6. 按键调整电路 (6) 7. 闹钟提示电路 (6) 五、软件设计框图 (7) 六、程序源代码 (8) 1. 主程序 (8) 2. 温度控制程序 (11) 3. 日历设置程序 (13) 4. 时钟控制程序 (18) 5. 显示设置程序 (20) 七、结束语 (23) 八、课程设计小组分工 (23) 九、参考文献 (23)
第一部分课程设计任务书 一、课程设计题目 用中小规模集成芯片设计制作万年历。 二、课程设计时间 五天 三、实训提交方式 提交实训设计报告电子版与纸质版 四、设计要求 （1）显示年、月、日、时、分、秒和星期，并有相应的农历显示。（2）可通过键盘自动调整时间。 （3）具有闹钟功能。 （4）能够显示环境温度，误差小于±1℃ （5）计时精度：月误差小于20秒。
第二部分课程设计报告 一、单片机发展概况 单片机诞生于20世纪70年代末，它的发展史大致可分为三个阶段： 第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有 8 位CPU，并行 I/O 端口、8 位时序同步计数器，寻址范围 4KB，但是没有串行口。 第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O 串行端口，有多级中断处理系统，15 位时序同步技术器，RAM、ROM 容量加大，寻址范围可达 64KB。 第三阶段（1982-至今）位单片机微处理改良型及 16 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。 二、MCS-51单片机系统简介 MCS-51系列单片机产品都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心构成的。MCS-51单片机由CPU 、RAM 、ROM 、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。8051单片机的基本性能有： ◆8位CPU； ◆布尔代数处理器，具有位寻址能力； ◆128B内部RAM，21个专用寄存器； ◆4KB内部掩膜ROM； ◆2个16位可编程二进制加1定时器/计数器； ◆32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口； ◆1个全双工UART（异步串行通信口）； ◆5个中断源，两级中断结构； ◆片内振荡器及时钟电路，晶振频率为1.2MHz～12MHz； ◆外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB； ◆111条指令，大部分为单字节指令； ◆单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
专科毕业设计（论文） 题目51单片机电子万年历论文 51单片机电子万年历论文 摘要： 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、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、周日、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3~5V电压供电。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。在硬件与软件设计时，没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制，每项功能实现时需要那种硬件，程序该如何编写，算法如何实现等，没有一定的基础就不可能很好的实现。在编写程序过程中发现
以现有的相关知识要独自完成编写任务困难重重，在老师和同学的帮助下才完成 了程序部分的编写。 万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机，LED显示电路，以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机，该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用2片7SEG-MPX8-CA和一片7SEG-MPX4-CA。7SEG-MPX8-CA是一种八个共阳二极管显示器，7SEG-MPX4-CA是一种四个共阳二极管显示器。为了能更轻松的控制这三片显示器，本人使用了3片74HC164来驱动。74HC164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，公历转阴历程序，显示程序等。程序采用汇编语言编写，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wave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。最后总在老师同学的帮助以及自己的努力下完成了此次电子万年历的设计。 关键词： 时钟电钟；DS1302；DS18B20；动态扫描；单片机 Abstract E-calendar day time is a very wide range of tools, increasingly popular in modern society. It can be year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds for time, but also has a leap year compensation to a variety of functions, and the DS1302's long life, small error. For the digital electronic calendar using an intuitive digital display can simultaneously display year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds, and temperature and other information, but also a time-calibration and other functions. The circuit uses AT89S52 microcontroller as the core, power consumption, low-voltage work in 3V, the voltage can choose 3 ~ 5V voltage supply. The design is based on 51 series of microcontrollers to the design of electronic calendar, you can display date information on when the minutes and seconds, and weeks, with adjustable date and time functions. At the same time in the design of the theoretical basis of the MCU and peripheral expansion of knowledge of the more comprehensive preparation. The hardware and software design, there is no good basic knowledge and practical experience will be greatly limited, each feature is required to achieve the kind of hardware, procedures, how to write, how to implement such algorithms, there is no certain foundation can not be good implementation. Found during the preparation process to the existing knowledge to complete the preparation of the task alone difficult, In the help of teachers and students to complete the program part of the preparation. Calendar of the design process in hardware and software to synchronize the design. Hardware mainly by the AT89C52 microcontroller, LED display circuit, and the tune composed of the circuit when the button. In the SCM choice I used the AT89C52 microcontroller, which is suitable for many of the more complex control applications. Monitor the use of two 7SEG-MPX8-CA and a 7SEG-MPX4-CA. 7SEG-MPX8-CA is a total
目录 第一章绪论 (3) 第二章设计要求及设计框图 (4) 2.1 设计要求 (4) 2.2 设计框图 (4) 第三章知识要点 (4) 3.1 LMO16L液晶模块 (4) 3.1.1 LM016L引脚说明 (5) 3.1.2 控制指令 (5) 3.1.3 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真 (6) 3.2 单片机A T89C51 (8) 3.2.1 主要特性 (8) 3.2.2 管脚说明 (9) 3.2.3 振荡器特性 (11) 3.2.4 芯片擦除 (11) 3.3 时钟芯片DS1302 (11) 3.3.1 DS1302的控制字节 (12) 3.3.2 数据输入输出（I/O） (12) 3.3.3 DS1302的寄存器 (12) 3.4 DS18B20数字温度传感器 (13) 3.4.1技术性能描述 (13) 3.4.2 DS18B20主要的数据部件 (14) 3.4.3 DS18B20温度处理过程 (15) 3.4.4 DS18B20的主要特性 (17) 3.4.5 DS18B20的外形和内部结构 (17) 3.4.6 DS18B20工作原理 (18) 3.4.7 DS18B20的应用电路 (21) 3.4.8 DS18B20使用中注意事项 (23) 第四章硬件设计 (24) 4.1 Proteus软件 (24) 4.1.1 Proteus软件介绍 (24) 4.1.2 功能特点 (24) 4.1.3 革命性的特点 (24) 4.1.4 基本操作 (25) 4.1.5 选择要使用的元件 (25) 4.1.6 功能模块 (26) 4.2 基于89C51的万年历与温度显示器的硬件设计 (28) 4.2.1 设计框图 (29) 4.2.2 电路原理图 (29) 4.3 元件清单 (30) 第五章软件设计 (30)
基于51单片机控制的语音报时万年历 -----20/11/20XX SDU(WH) 一．实验要求 运用单片机及相关外设实现以下功能： 1）万年历及时钟显示 2）时间日期可调 3）可对时间进行整点报时和随机报时 二．方案分析 根据实验要求，选用STC公司的8051系列，STC12C5A16S2增强型51单片机。此单片机功能强大，具有片内EEPROM、1T分频系数、片内ADC转换器等较为实用功能，故选用此款。 实验中，对日期和时间进行显示，显示的字符数较多，故选用12864LCD屏幕。该屏幕操作较为便捷，外围电路相对简单，实用性较强。 为了实现要求中的时间日期可调，故按键是不可缺少的，所以使用了较多的按键。一方面，单片机的I/O口较为充足；另一方面，按键较多，选择的余地较大，方便编程控制。 实验中，并未要求对时间和日期进行保存和掉电续运行，所以并未添加EEPROM和DS12C887-RTC芯片。实际上，对万年历来说，这是较为重要的，但为了方便实现和编程的简单，此处并未添加，而是使用单片机的定时器控制时间，精度有差别。且上电默认时间为20XX-01-01 09:00:00 之后需要手动调整为正确时间。 要求中的语音报时功能，这里选用ISD1760芯片的模块来帮助实现。此模块通过软件模拟SPI协议控制。先将所需要的声音片段录入芯片的EEPROM区域，之后读出各段声音的地址段，然后在程序中定义出相应地址予以控制播放哪一声音片段。 三．电路硬件设计 实际效果图 四．程序代码部分
Main.h #ifndef _MAIN_H #define _MAIN_H #include "reg52.h" #include "INTRINS.H" #include "math.h" #include "string.h" #include "key.h" #include "led.h" #include "12864.h" #include "main.h" #include "isd1700.h" #include "sound.h" extern unsigned int count; extern unsigned int key_time[8]; extern unsigned char key_new; extern unsigned char key_old; extern unsigned char stop_flag; extern unsigned char key_follow[8]; extern unsigned int key_num[8]; sbit BEEP=P3^7; sbit ISD_SS=P0^7; sbit ISD_MISO=P0^4; sbit ISD_MOSI=P0^5; sbit ISD_SCLK=P0^6; extern unsigned char date_show[]; extern unsigned char time_show[]; extern unsigned char sec; extern unsigned char min; extern unsigned char hour; extern unsigned char day; extern unsigned char month; extern unsigned char year_f; extern unsigned char year_l; extern unsigned char leap_year_flag;
毕业设计开题报告 测控技术与仪器 基于单片机的万年历时钟设计 1前言部分 在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，需要一款灵活、稳定而又功能强大的自动定时控制系统，以规范本单位的作息时间或定时控制一些设备。目前，市面上出现的一些时控设备或功能单一，或使用烦琐，或价格昂贵，总有一些不尽如人意的地方[1]。我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，17 世纪中叶, 由荷兰人C. Huygens来发明的第一个钟摆与以前任何计时装置相比, 摆钟的精确度提高了上百倍,而他随后发明的螺旋平衡弹簧,又进一步提高精度、减小体积, 导致了怀表的出现。然而再好的摆钟,其精度也只能达到每年误差不超过一秒[2]。1939年出现了利用石英晶体振动计时的石英钟, 每天误差只有千分之二秒, 到二次大战后精度提高到30 年才差一秒。很快, 测年的技术又推进到原子层面, 1948 年出现第一台原子钟, 1955年又发明了铯原子钟, 利用Cs133原子的共振频率计时,现在精度已经高达每天只差十亿分之一秒[2]。 从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中，逐渐发现了钟表的功能太单一，无法更大程度上的满足人们的需求。发展到现在人们广泛使用的万年历。万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[3]。电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济实用等优点，正成为家庭、商场、公共场所等新的消费热点，具有重要的开发价值[4]。随着科技的不断发展，家用电子产品不但种类日益丰富，而且变得更加经济实用，，功能也越来越齐全，除了公历年月、日、时分秒、星期显示及闹铃外，又增加了农历、温度、24节气及l2生肖等显示。甚至还有语音报时等独特功能。再加上造型新颖别致，附带立体动感画面，
毕业设计开题报告 1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题研究背景 单片机从20世纪70年代末出现后，以其卓越的性能，得到了广泛的应用，已经深入到各个领域。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，分为民用、工业品、军品，其中工业品和军品具有较强的适合恶劣环境的能力[1]。由于单片机本身就是一个计算机系统，因此，只要在单片机的外围适当加一些必要的扩展电路及通道接口，就可有构成各种应用系统，如控制系统、数据采集系统、自动控制系统、自动测试系统、检测监视系统、智能仪表、功能模块等[2]。单片机的应用领域十分广泛，自20世纪80年代以来，单片机的应用已经深入到工业、农业、国防、科研、机关、教育、商业以及家电、生活、娱乐、玩具等各个领域中。单片机应该在检测、控制领域中，具有以下特点：1）小巧灵活、成本化、易于产品化。2）可靠性好，适用范围广[3]。 近年来，电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。随着技术的发展，人们已不再满足于钟表原先简单的计时功能，希望出现一些新的功能，诸如日历的显示、闹钟的应用等，以带来更大的方便，而所有这些，又都是以数字化的电子时钟为基础的。因此，研究实用电子时钟及其扩展应用，有着非常现实的意义，具有很大的实用价值[4]。 由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，现代电子钟具有走时准确、性能稳定、制作维修简单等优点，弥补了传统钟表的许多不足之处[5]。我们利用单片机技术设计制作的电子万年历, 可以很方便的由软件编程进行功能的调整和改进,使其在能够准确显示年、月、日、时间、星期的同时,还能具有很多其他的功能[6]。如设定闹钟、语音报时、阴阳历的转换、二十四节气的显示等，有一定的新颖性和实用性，同时体积小、携带方便，使用也更为方便，具有技术更新周期短、成本低、开放灵活等优点，具备一定的市场前景。这里要介绍的就是一款可满足使用者特殊要求，输出方式灵活、计时准确、性能稳定、维护方便的实用电子万年历[7]。
郑州轻工业学院 软件学院 单片机与接口技术课程设计总结报告 设计题目:电子万年历 学生姓名: 系别： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 2011年12月16日
设计题目： 电子万年历 设计任务与要求： 1、显示年月日时分秒及星期信息 2、具有可调整日期和时间功能 3、增加闰年计算功能 方案比较： 方案一：系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块，主控制模块采用 AT89C52单片机为控制中心，显示模块采用普通的共阴LED数码管，键输入采用中断实现 功能调整，计时使用AT89C52单片机自带的定时器功能，实现对时间、日期的操作，通 过按键盘开关实现对时间、日期的调整。 方案二：系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块，LCD显示模块，电源 电路、复位电路、晶振电路等模块。主控模块采用AT89C52单片机，按键模块用四个按键，用于调整时间，显示模块采用LCD1602，时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对 时间、日期的操作。 两个方案工作原理大致相同，只有显示模块和时钟电路不同。LED数码管价格适中，对于数字显示效果较好，而且使用单片机的端口也较少； LCD1602液晶显示屏，显示功 能强大，可以显示大量文字、图形，显示多样性，清晰可见，价格相对LED数码管来说 要昂贵些，但是基于本设计显示的东西较多，若采用LED数码管的话，所需数码管较多，而且不利于控制，因此选择LCD1602作为显示模块。DS1302是一款高性能的实时时钟芯片，以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压范围宽和低功耗等优点，得到广泛的 应用，实时时钟有秒、分、时、星期、日、月和年，月小于31天时可以自动调整，并具 有闰年补偿功能，而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作。单片机有定时 器的功能，但时间误差较大，且需要编写时钟程序，因此采用DS1302作为时钟电路。 对比以上方案，结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。
毕业设计论文 基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计
[摘要]：温湿度检测是生活生产中的重要的参数。本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器SHT10主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52RC进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。 [关键字]：STC89C52RC SHT10 LCD1602 按键指示灯蜂鸣器电子万年历Based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection + electronic calendar design Abstract：Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data analysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value. Key words：STC89C52RC SHT10 LCD1602 key indicator light buzzer The electronic calendar
论文题目： 基于单片机的数字万年历设计 完成日期： 指导教师签字： 答辩小组成员签字：
潍坊科技学院毕业论文摘要 摘要 现代工业革命代表性特征就是计算机产品出现和应用，而随着计算机技术的不断深入创新和发展，基于计算机核心技术思维模式的电子类产品，已经逐步作为人类社会生活的密不可分的重要组成部分，较为典型代表就是：有效记录时间电子类产品。本次毕业设计选题定为：基于单片机的数字万年历设计，选择AT89S52作为数字万年历的核心控制处理器，系统以串行DS1302芯片记录日历时间，AT89S52作为数字万年历的核心控制处理器，可以进行闰年补偿并且可以进行精确的计，本文所设计数字万年历的，能够满足用户对于温度的检测功能，芯片上选择具有应用广泛和功能强大的芯片，同时选择具有较强抗干扰能力的液晶显示板，作为数字万年历的用户交互界面。这种万年历具有数据读取十分方便、功能丰富、电路看起来十分的简单明了并且制作成本并不是太高等各方面的优点。因此，会有十分良好的市场前景。它可通过设计一个基于单片机的数字万年历的设计，有效解决了现在现有的产品中存在的问题，因此在推向市场的时候会具有很好的应用价值。 关键词：单片机；万年历；AT89S52；DS1302；DS18B20； I
潍坊科技学院毕业论文摘要 ABSTRACT Modern Industrial Revolution represents the characteristic is the computer products and applications, and along with the computer technology the deepening of innovation and development, based on computer the thinking patterns of the core technology of electronic products has gradually as inseparable and important component of human social life, the typical representative is: effective recording time electronics products. The graduation design topic is: Design of digital calendar based on MCU, using AT89S52 as the core of digital calendar control processor system with serial chip DS1302 calendar to record time AT89S52 as the core of digital calendar control processor can leap year compensation and accurate. In this paper, the design digital calendar, can meet the user for temperature detection function, chip selection is widely used and powerful chip, and a liquid crystal display panel having strong anti-interference ability, as the interface of the digital calendar. This calendar with data read is very convenient, feature rich, the circuit looks very simple and the manufacturing cost is not too high and the advantages. Therefore, there will be a very good market prospects. It can be through the design of a design based on single chip digital calendar, an effective solution to the problems existing in the existing product. Therefore, in pushing the market has a good application value. Key Words：SCM；calendar；DS1302；DS18B20； II
单片机万年历程序 #include
#include "ds1302.h" #include "lcd1602.h" /******************把数据保存到单片机内部eeprom中******************/ void write_eeprom() { SectorErase(0x2000); byte_write(0x2000, fen1); byte_write(0x2001, shi1); byte_write(0x2002, open1); byte_write(0x2058, a_a); } /******************把数据从单片机内部eeprom中读出来*****************/ void read_eeprom() { fen1 = byte_read(0x2000); shi1 = byte_read(0x2001); open1 = byte_read(0x2002); a_a = byte_read(0x2058); } /**************开机自检eeprom初始化*****************/ void init_eeprom() { read_eeprom(); //先读 if(a_a != 1) //新的单片机初始单片机内问eeprom { fen1 = 3;