摘要
这次设计以生活中常用的万年历挂钟为例，从系统功能说明出发，对控制系统的组成结构、系统设备选型进行了分析。在硬件设计一节给出了详细的硬件电路设计图，并对各功能部件与AT90S8535单片机的连接进行了详细的讲解。在软件设计一节给出了系统的程序控制流程图，对各部分程序进行了分析说明。最后简要地介绍了系统集成与测试的方法。
万年历挂钟设计的方案很多。在本次设计中选用高性能低功耗的A VR架构单片机AT90S8535作为系统的控制核心，并选用高集成度的实时时钟芯片SD2303和DS1722温度传感器来处理时间和温度检测任务。AT90S8535单片机带有SPI接口，能非常便利地实现和DS1722的通信。在与实时时钟芯片SD2303通信时采用了模拟IIC总线的方式。
本次设计的万年历挂钟能实现实时时间和温度的检测和显示。通过设置的7个独立的按键来调整时间和设置闹铃。需要指出的是，实时时钟芯片以设定的初始时间为基准进行计时，故用户在设置时间时必须保证所设置时间的合理性。在设置闹铃时，程序会对所设置时间的合理性进行检测，任何不合理的时间设置将关闭闹铃功能。
鉴于系统设计的复杂性，万年历挂钟设计中没有加入阳历和阴历的转换。我们可以在本设计的基础上使用专用的芯片或者使用软件算法来实现这一功能，这样万年历挂钟的功能将更加完善。
关键字：万年历，DS1722温度传感器，AT90S8535单片机
I
目录
摘要 ............................................................................................................................... I Abstract ....................................................................................... 错误！未定义书签。第一章引言 . (1)
1.1 课题选题背景 (1)
1.2 系统功能说明 (1)
1.3 应用系统设计 (2)
1.3.1 系统方案设计 (2)
1.3.2 应用系统结构设计 (3)
1.3.3 设备选型 (3)
1.3.4 控制面板设计 (4)
第二章硬件电路设计 (6)
2.1 AT90S8535单片机的特点 (6)
2.2 实时时钟电路设计 (7)
2.2.1 实时时钟芯片SD2303简介 (7)
2.2.2 SD2303的引脚设置 (9)
2.2.3 SD2303的内部存储器 (9)
2.2.4 SD2303的数据传输 (16)
2.3 温度检测电路设计 (19)
2.3.1 温度传感器DS1722简介 (20)
2.3.2 DS1722的引脚配置 (21)
2.3.3 DS1722的内部寄存器 (21)
2.3.4 DS1722的数据传输过程 (23)
2.4 显示电路设计 (25)
2.5 键盘及闹铃电路设计 (26)
第三章软件设计 (27)
3.1 主程序设计 (27)
3.2 按键检测和处理程序 (28)
III
3.3 系统集成与测试 (29)
第四章单片机控制系统抗干扰技术 (30)
4.1 干扰的来源及分析 (30)
4.2 硬件抗干扰技术 (32)
4.3 软件抗干扰技术 (34)
4.4 供电系统抗干扰技术 (36)
4.5 接地系统抗干扰技术 (37)
结论 (38)
参考文献 (39)
致谢 (40)
IV
第一章引言
1.1 课题选题背景
随着现代社会工作和生活节奏的加快，越来越需要人们对时间的准确把握，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。虽然在日常生活中，各种信息处理终端如电脑、手机等给我们提供了准确的时间信息，但是在大多数场合却仅仅局限于个人的使用范围之内。在家居生活中，一款悬挂于居室墙壁上大方得体的电子万年历不仅能为我们提供准确的时间显示，而且美化了环境，给单调的居室带来了现代化的气息，因而成为许多家庭的必备之选。
电子万年历在家庭居室、学校、车站和广场的使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来了极大的方便。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。
1.2 系统功能说明
根据家庭生活中的实际需要，万年历挂钟应该具有如下的功能。
1. 时间显示
时间显示是万年历挂钟设计最主要的功能。万年历应该不仅能准确显示时、分、秒，而且还要能够显示年、月、日和星期。
2．时间调整
万年历挂钟再第一次使用时，需要根据当前时间进行实践调整，设定其初始时间，设置完成之后，它会在设定值基础上进行准确的计时和显示。在挂钟断电或出现其他故障排除后，也需要根据但前时间进行时间调整。
3．定时闹钟
定时闹钟是万年历挂钟的一个辅助功能．可以通过键盘的设定定时时间，这样当挂钟运行到设定的定时时间时，会发出语音提示，提示时间为１分钟．可以根据需要设定闹钟功能的开启和关闭。
1
4．温度显示
温度显示是万年历挂钟的另外一个辅助功能．挂钟上设置有一个温度传感器，用于检测环境温度，提示用户注意温度变化，做好诸如防寒保暖等措施。5．掉电运行
万年历挂钟采用市电或者电池供电．当发生停电或者电池电量耗尽等情况时，它通过内置的纽扣电池给时钟供电以保持正确的时钟数据，但关闭其他部分的电源，这样在来电或者更换电池之后不必重新设定时间．在市电运行正常时，用户可以根据需要更换备用的纽扣电池而不影响时钟运行。
1.3 应用系统设计
1.3.1 系统方案设计
应用于单片机控制的实时时钟系统根据基准信号产生的途径,可以分为两种：一是利用单片机中的定时器作为实时时钟基准；二是利用专用实时时钟日历芯片产生基准时钟信号。AT90S8535单片机带有实时时钟接口，可以通过外接32768Hz的晶振分频后产生基准时钟信号，这为万年历挂钟的设计提供了一种新的选择。采用上述方式产生时钟基准信号的设计方案及其比较如表1-1所示。
表1-1 万年历挂钟方案及评估
2
通过上述方案设计及性能评估可知，由实时时钟日历芯片产生基准计时信号构成的万年历挂钟虽然成本上比其他两种方案产生基准信号的方式略高，但是由于实时时钟日历芯片具有集成度高、走时准确、自动日历及闰年调整并集成有闹钟功能，这样使设计变得非常的简单，故在设计中采用方案3。
1.3.2 应用系统结构设计
根据第1.1节对万年历挂钟的功能要求和第1.3.1小节对选定的方案设计，设计出如图1-1所示的控制系统结构。
图1-1 万年历挂钟系统结构框图
1.3.3 设备选型
本设计采用Atmel公司的高性能低功耗的AVR单片机AT90S8535作为控制系统的核心。按照图1-1所确定的系统结构，选择合适的功能部件，以完成完整的系统控制电路设计。控制系统需要选择实时时钟日历芯片、温度传感器单元、键盘和显示单元三部分。表1-2是万年历挂钟设计具体的设备选型表。
3
4
1.3.4 控制面板设计
控制面板即万年历挂钟外形图。如图1-2所示。
图1-2 万年历挂钟控制面板
在万年历挂钟的控制面板上设置有16个数码管，分别用于显示年、月、日、
星期、温度、时和分。显示格式如下。
年：4位数码管显示年，如2009表示2009年。 月：2位数码管显示月，如01表示1月份。 日：2位数码管显示日，如31表示31日。 星期：1位数码管显示星期，如7表示星期日。
温度：3为数码管显示温度，如H28表示+28℃，L05表示-5℃。
时：2位数码管显示时，如23表示23点。
分：2为数码管显示分，如59表示59分。
为了进行时间设定和闹钟设定，在控制面板下方设置有7个键，分别为“时间设置”键、“闹钟设置”键、“+”键、“-”键、“上一位”键、“下一位”键和“确定”键，其功能如下所述。
当需要设置时间时，按下“时间设置”键，这时万年历停止计时并将时间清零，在年的最高位上的小数点点亮表示进行年最高位设置，用户可以通过“+”或者“-”来调整数字，调整完后按“下一位”，则年的最高位小数点熄灭而次高位小数点点亮，用户按照上述方法设置次高位……直到时间设置完。注意，温度不可以设置。设置完后按“确定”键，用户设定值将存储进入单片机并开始以此时间计时。
当需要设置闹铃时，按下“闹铃设置”键，这时万年历挂钟仍继续计时而面板上的时间将全部显示为0，同时时间的小时高位小数点点亮，用户按照时间设定的方式设置闹钟的时和分，按下“确定”键后，闹铃被存储进单片机。当万年历挂钟走到设定的闹铃时间时，蜂鸣器发出报警声。
闹铃的设置时间可以通过按“闹铃设置”键来查看，任何不符合走时的闹铃设置将关闭闹铃功能。如设置“60时20分”将关闭闹铃功能。这时取消闹铃功能的一种方法。
5
第二章硬件电路设计
万年历挂钟的硬件设计电路如图所示（见附录1）。下面对各部分分别予以说明。
2.1 AT90S8535单片机的特点
AT90S8535单片机是AT90系列AVR单片机中内容接口丰富、功能齐全、性
价比较高的产品。它具有如下特点：
1. AVRRISC结构
1）AVR高性能、低功耗RISC结构
2）118条指令构成的精简指令集，大多数为单指令周期
3) 32个8位通用寄存器
4）工作在8MHz时具有8MIPS的性能
2. 数据和非易失性程序存储器
1）8KB的在线可编程FLASH存储器，可擦写1000次以上
2）512B的SRAM
3）512B在线可编程EEPROM。可擦写100000次
4）程序加密位
3. 外围器件特点
1）两个可预分频的8位定时/计数器（T/C0、T/C2），其中T/C2具有输出比较和PWM功能
2）一个可预分频的16位定时/计数器（TC1），TC1具有输入捕获、输出比较和PWM功能
3）片内模拟比较器
4）可编程的看门狗定时器
5) 8通道10位ADC
6）2通道10位和1通道8位PWM脉宽调制输出，可作D/A转换器
7）SPI同步接口
8）全双工UART
4. MCU特点
1）上电复位电路
6
2）具有计数功能、有独立振荡器的实时时钟RTC
3）低功耗空闲省电和掉电模式
4）16种中断源，每种中断源具有一个独立的中断向量作为相应的中断入口地址5. 4MHz3V20℃条件下的功耗（AT90S8535）
1）工作模式：6.4MA
2）空闲模式：1.9MA
3）掉电模式：<1A
6. I/O接口和封装
1）32个可编程的I/O脚，每个脚都可以指定工作模式
2）40脚PDIP/PLCC/TQFP封装
7. 工作电压和时钟
1）4.0V～6.0V
2）0～8MHz
2.2 实时时钟电路设计
万年历挂钟采用深圳威帆公司（https://www.doczj.com/doc/62466592.html,）生产的支持两线式串行接口、带温度补偿的高精度实时时钟日历芯片SD2303，它与AT90S8535单片机的连接如图2-1所示。
2.2.1 实时时钟芯片SD2303简介
SD2303是深圳威帆公司一种具有内置晶振、支持两线串行接口的高精度实时时钟芯片。该系列芯片可保证时钟精度为±5ppm(在25±1℃下)，即年误差小于2.5分钟；该芯片内置时钟精度调整功能，可以在很宽的范围内校正时钟的频率偏差，能以最小分辨率3.052ppm来进行校正，通过与温度传感器的结合可以设定适应温度变化的调整值，实现在宽温范围内高精度的计时功能；内置电池、串行NV SR AM，其中内置的一次性电池可保证在外部掉电情况下时钟使用寿命超过5年，内置串行N V SR AM为非易失性S R AM，擦写次数可达100亿次。该系列芯片可满足对实时时钟芯片的各种需要，是高精度实时时钟的理想选择。
SD2303具有如下特点：
7
8
1）低功耗：典型值0.5A （VDD=3.0V ）。 2）工作电压为1.8～5.5V ，工作温度为-40～85℃.
3）年、月、日、星期、时、分、秒BCD 码输入输出，并可以通过独立的地址访问各时间寄存器。
4）自动日历到2099年（包括闰年自动换算功能）。 5）可设定并自动重置的两路定时闹钟功能。
6）周期性终端脉冲输出：2Hz 、1Hz 、每分、小时、月输出可选择不同波形的中断脉冲。
7）可控的32768Hz 方波信号输出。 8）内置时钟精度数字调整功能。 9) 30秒时间调整功能。
10) 内部晶振停振检测功能：保证时钟的有效性。
11）内置总线1秒自动释放功能，保证了时钟数据的有效性及可靠性。 12）内置电源稳压，内部计时电压可低至1.2V 。
13）内置晶振，出厂前已对时钟进行校准，保证精度±5ppm ，即时钟年误差小于2.5分钟。
14）工业级型号为SD2303API ，封装形式为8-DIP 封装。
图2-1实时时钟电路
2.2.2 SD2303的引脚设置
SD2303实时时钟日历芯片的引脚配置如图2-2所示。
图2-2 SD2303的引脚配置
表2-1给出了SD2303的引脚功能说明。
引脚编号符号功能备注
1 INTRA 报警中断A路输出N沟道开路输出，需接上拉电阻
2 NC 没有作用
3 NC 没有作用
4 VSS 地
5 INTRB 报警中断B路输出N沟道开路输出，需接上拉电阻
6 SCL IIC串行时钟输入
7 SDA IIC串行数据输入/输出N沟道开路输出，需接上拉电阻
8 VDD 电源
2.2.3 SD2303的内部存储器
SD2303将时间数据和控制命令存储在不同地址的寄存器内，具体的地址分配如表2-2所示。
内部地址描述功能
0x00 秒寄存器以BCD码形式计数与存储秒
0x01 分寄存器以BCD码形式计数与存储分
0x02 时寄存器以BCD码形式计数与存储时
0x03 周寄存器以BCD码形式计数与存储周
0x04 天寄存器以BCD码形式计数与存储天
0x05 月寄存器以BCD码形式计数与存储月
0x06 年寄存器以BCD码形式计数与存储年
0x07 时间调整晶振参数修正及外部晶振选择控制
9
1)秒寄存器（内部地址0x00）。
秒计数范围为0x00～0x59(BCD码格式，下同)，当计数从0x59变为0x00时，分寄存器值加1.默认操作是指当XSTP位为1（上电、掉电或者停振后再起振）时，执行读操作，下同。
2)分寄存器（内部地址0x01）。
分计数范围为0x00～0x59,当计数从0x59变为0x00时，时寄存器值加1。
3)时寄存器（内部地址0x02）。
时计数范围为0x01～0x12(12小时制)或0x00～0x23(24小时制)。当计数从11PM变成12AM时（12小时制）或0x23变成0x00（24小时制）时，天寄存器值加1。
4)周寄存器（内部地址0x03）。
10
11
周计数范围为0x00～0x06，其中0x01～0x06表示星期1至星期6，0x00表示星期天。当天计数加1时，星期计数也加1。
天计数范围为：0x01～0x31(一月、三月、五月、七月、八月、十月、十二月) 0x01～0x30(四月、六月、九月、十一月) 0x01～0x29(闰年二月) 0x01～0x28(平年二月
) 6) 月寄存器（内部地址0x05）。 月计数范围为0x01～0x12,当计数从0x12变成0x01时，年寄存器值加1。
7) 年寄存器（内部地址0x06）。 年计数范围为0x00～0x99,其中0x00、0x04、0x08...0x92、0x96为闰年。
8) 时间调整寄存器（内部地址0x07）。
位：XSF_位为晶振选择位。SD2303内置晶振，此位必须固定为0。
位6～位0：时间调整位。时间调整电路是在秒计数到0x00、0x20、0x40时刻，根据预先设定的数据（F6～F0）改变1秒时钟内的计数个数。通常每32768个脉冲为1秒（对寄存器预设初值，才能激活整个调整电路）。
当F6为0时，产生1秒的寄存器计数脉冲将增加为32768+[(F5,F4,F3,F2,F1,F0)-1]×2个。
当F6为1时，产生1秒的寄存器计数脉冲将减少为32768-[(/F5,/F4,/F3,/F2,/F1,/F0)+1]×2个。
当(F6,F5,F4,F3,F2,F1,F0)预设为（*，0，0，0，0，0，*）时，产生1秒的寄存器计数脉冲个数不变。
如(F6,F5,F4,F3,F2,F1,F0)=(0，1，0，1，0，0，1)且当时钟运行到0x00、0x20、0x40秒时刻时，寄存器计数脉冲变为32768+(41-1)×2=32848个；
如(F6,F5,F4,F3,F2,F1,F0)=(1，1，1，1，1，1，0)且当时钟运行到0x00、0x20、0x40秒时刻时，寄存器计数脉冲变为32768-(1+1)×2=32764个；
如(F6,F5,F4,F3,F2,F1,F0)=(0，0，0，0，0，0，1) 且当时钟运行到0x00、0x20、0x40秒时刻时，寄存器计数脉冲个数不变；
因为每20秒增加或者减少的计数脉冲个数最少为2个，故时钟调整寄存器的最小调整精度为2/(32768×20)=3.015ppm。
时钟调整电路仅仅是调整时钟走时，并不影响晶振本身频率调整，故32768Hz的脉冲输出不会改变。
9)闹铃A分寄存器（内部地址0x08）。
闹铃A分寄存器计数范围同分寄存器。
10)闹铃A时寄存器（内部地址0x09)。
12
D5位在12小时制中置0表示AM，置1表示PM；在24小时制中表示小时的十位。在12小时制中，午夜的零点应该设置为0x12，中午0点应该设置为0x32。
11)闹铃A周寄存器（内部地址0x0a）。
闹铃A周寄存器的AW6～AW0位对应星期6至星期1以及星期天。如置位AW6和AW0位，表示在星期六和星期天闹铃起作用。当AW6～AW0全部为0时，关闭闹铃。
12)闹铃B分寄存器（内部地址0x0b）。
闹铃B分寄存器计数范围同闹铃A分寄存器。
13)闹铃B时寄存器（内部地址0x0c）。
闹铃B时寄存器同闹铃A时寄存器。
14)闹铃B周寄存器（内部地址0x0d）。
闹铃B周寄存器同闹铃A周寄存器。
13
15)控制寄存器1(内部地址0x0e)。
位7：AALE为闹铃A使能位。AALE置1时使能闹铃A中断，置0时禁止中断。位6：BALE为闹铃B使能位。BALE置1时使能闹铃B中断，置0时禁止中断。位5～位4：SL2和SL1为中断输出选择位，如表2-3所示。
位3：TEST位为SD2303测试位。TEST位置为0时，SD2303处于正常工作模式；TEST位置为1时，SD2303工作于测试模式。一般TEST位应该置0。
位2～位0：CT2～CT0为周期性中断选择位。如表2-4所示。
脉冲模式中断时输出2Hz和1Hz的时钟脉冲，波形关系如图2-3所示。
14
15
图2-3脉冲中断波形输出
电平模式中断时输出每秒、每分、每小时或每月的中断波形，如图2-4
所示。
图2-4电平中断波形输出
16) 控制寄存器2（内部地址0x0f ）。
位5：12/24位为时间格式选择位。12/24位置1时为24小时制，置0时为12小时制。
位4：ADJ 位为秒调整位。ADJ 位置1时为秒调整操作，置0时表示正常工作。XSTP 位检测晶振停振与否。在掉电或者晶振停振后该位自动置1，检测该位可以判断时钟数据的有效性。XSTP 置位后XSL 、F6～F0、CT2～CT0、AALE 、BBLE 、SL2～SL1、CLEN 和TEST 位全部复位，INTRA 停止输出而INTRB 输出32768Hz 的时钟脉冲。正常工作时应将XSTP 为写0复位。
位3：CLEN 位为32KHz 时钟输出使能位。当CLEN 位置1时允许32KHz 时钟
输出，置0时禁止32KHz时钟输出。
位2：CTFG位为周期性中断标志位。当发生周期性中断时，该位置1.在电平模式下将CTFG位写0将终止中断过程。写入后INTRA或者INTRB将变成高电平。
位1和位0：AAFG和BAFG位为闹铃A和闹铃B的中断标志位。仅当AALE/BALE 置1时，才能产生闹铃中断。当时钟时间和预设闹铃时间一致时，该位置1。将AAFG/BAFG写0可以终止中断过程。写入后INTRA或者INTRB将变成高电位。
AAFG/BAFG与INTRA/INTRB的关系如图2-5所示。
图2-5闹铃中断波形图输出
2.2.4 SD2303的数据传输
SD2303采用I2C三线串行接口，读者可以参考I2C协议中的串行数据传输标准，下面仅给出SD2303的读写操作时序。SD2303的I2C器件代码为0x64。D0为读写位。D0=1表示读操作，D0=0表示写操作。
1）向SD2303寄存器写数据。
单片机向SD2303寄存器写数据时序如下：
●单片机发出START开始信号。
●单片机送7位器件地址0110010，第8位送写命令0，然后收到SD2303
16
的应答信号ACK。
●单片机送1字节数据，高4位为SD2303的寄存器地址，低4位为写传
输模式0000，然后收到SD2303的应答信号ACK。
●单片机送1字节数据，发送完成后收到SD2303的应答信号。
●如果需要送多字节数据，重复上一步动作。
●单片机发出停止信号STOP结束I2C数据传输。
向SD2303寄存器0x04和0x05写数据的过程如图2-6所示。
图2-6 SD2303写数据时序
2）从SD2303寄存器读数据。
单片机从SD2303寄存器读数据可以通过如下3种方式进行。
a.从SD2303指定寄存器地址中读数据。
从SD2303指定寄存器地址中读数据的时序如下：
●单片机发出START开始信号。
●单片机送7位器件地址0110010，第8位送写命令0，然后收到SD2303
的应答信号ACK。
●单片机送1字节数据，高4位为SD2303的寄存器地址，低4位为写传
输模式0000，然后收到SD2303的应答信号ACK。
●单片机发出一个新的START开始信号。
●单片机送7位器件地址0110010，第8位送读命令1，然后收到SD2303
的应答信号ACK。
●单片机接收1字节数据，接收完成后向SD2303发送应答信号0。
●如果需要送多字节数据，重复上一步动作。
●单片机接收最后1字节数据，接收完成后向SD2303发送非应答信号1。
17
电子万年历系统设计 The design of Electronic calendar system 专业：电子信息科学与技术 学号： 姓名：
电子万年历系统设计 摘要：近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，并且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。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。虽然在日常生活中，各种信息处理终端如电脑、手机等给我们提供了准确的时间信息。但是在大多数场合却仅仅局限于个人的适用范围之内。在家居生活中，一款悬挂余居室墙壁上大方得体的电子钟不仅能为我们提供准确的时间显示，而且魅惑了环境，给单调的居室带来了现代化的气息，因而成为许多家庭的必备之选。 本文设计了一种基于八位串行输入-并行输出移位寄存器74HC164芯片，以STC89C52单片机为核心、数码显示的电子万年历，主要介绍了时钟芯片、温度传感器、仿真模块，以及万年历硬件和软件的设计，实现了准确显示，公历年、月、日、农历月、日、时、分、秒功能。 关键字：单片机；时钟芯片；温度传感器；仿真
The Design of Electronic Calendar System Abtract:In recent years, with computer penetration in the social sphere and the development of large-scale integrated circuits, MCU applications are constantly deepening, as it has a function of strong, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use , And other characteristics, and therefore particularly suited to control the system and to human life brought about fundamental changes. SCM is by the application of technology products have entered the tens of thousands of households. The emergence of electronic calendar to the lives of people of many convenience. While in everyday life, dealing with all kinds of information terminals such as computers, mobile phones has provided us with accurate time information. However, in most occasions is limited to individuals within the scope of the application. In home life, hoisted more than a generous living room walls of the appropriate electronic bell can not only provide us with accurate time, and tantalized by the environment, bring to the monotonous room a modern flavor, so many families must Of the election. In this paper, a design based on eight serial input - output parallel shift register 74 HC164 chip to STC89C52 microcontroller as the core, digital display electronic calendar, mainly on the clock chip temperature sensor, simulation modules, hardware and calendar And software design, to achieve an accurate, the calendar year, month, day and the Lunar month, day, hours, minutes and seconds functions.
引言 随着生活节奏的日益加快，人们的时间观也越来越重，同时对电子钟表、日历的需求也随之提高。因此，研究实用电子时钟及其扩展使用，有着非常现实的意义，具有很大的实用价值。 本系统程序由主程序、中断服务函数和多个子函数构成。主函数主要完成各子函数和中断函数的初始化。定时中断函数主要完成时钟芯片的定时扫描及键盘扫描。时钟芯片的读写函数主要是将时间、日历信息读出来，并把要修改具体值写入时钟芯片内部。 系统的硬件设计和电路原理 电路设计框图 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的超低压工作。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，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口和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。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。可产生年、月、日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长、精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能。 主控制模块 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。 时钟电路模块 时钟电路模块的设计 DS1302的引脚排列如图3所示，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32.768KHz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。
计算机科学与技术学院硬件课程设计报告
在日常生活中，手表，闹钟是不可或缺的。在实际生活生产活动中，也要考虑时间的因素，如工时的计算，霓虹灯的亮灭。 因为集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠的集成芯片。电子时钟在工业领域，日常生活中得到了广泛的应用。电子时钟在性能方面具有精度高，实时性好，易于调整等优点。这些使得温度控制系统的研究和开发得到的各方面的广泛关注和支持。 本次课程设计，我利用8254计数芯片，8255芯片，4*4小键盘，12864LCD 液晶显示器，蜂鸣器制作了一个带有闹钟功能的电子时钟万年历。它可以实现由4*4小键盘输入初始时间（包括年月日时分秒星期），利用8254计数，通过程序处理进位，判断闰年，在液晶显示屏上实时显示时间。还可以由小键盘选择不同的闹钟模式，设定闹钟时间。 关键词： 电子时钟； 8255A芯片； 8254芯片； 12864LCD液晶显示器；键盘输入；蜂鸣器；闹钟功能；万年历
1.设计任务与要求...........................................................................6- 1.1实验目的 (6) 1.2具体要求 (6) 2.总体方案与说明...........................................................................6- 2.1使用硬件 (6) 2.1流程设计 (6) 2.1.1系统程序模块 (6) 2.1.1系统流程图 (7) 3.硬件方案 (7) 3.1硬件说明 (7) 3.1.1计数芯片8254 (7) 3.1.2可编程外围接口芯片8255A (8) 3.1.2 128×64字符液晶显示器 (11) 3.2电路原理图与说明 (12) 3.2.1键盘电路 (13) 3.2.2 8254计数电路 (13) 3.2.3 液晶显示电路 (14) 3.3电路连接图 (14) 3.3.1 8254计数芯片 (14) 3.3.2 整体电路 (15) 4.软件方案 (15) 4.1软件主要模块流程图 (15) 4.1.1输入子程序模块流程图 (16) 4.1.2显示子程序模块流程图 (18) 4.1.2闰年子程序模块流程图 (18) 4.1.2蜂鸣器子程序模块流程图 (18) 4.1.2时间进位程序模块流程图 (19) 4.1.2主程序模块流程图 (20) 4.2源程序清单与注释 (21) 5.分析与测试 (38) 6.运行结果 (38) 6.1试验线路图 (39) 6.2实验结果 (39) 6.2.1欢迎界面 (39)
课程论文论文题目基于单片机的电子万年历设计 课程名称单片机原理及接口技术 专业年级 2014级自动化3班 学生姓名孙宏远贾腾飞 学号 2016年12 月3 日
摘要： 本文介绍了基于AT89C51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。系统以AT89C51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。万年历采用直观的数字显示，可以在LED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。。 关键词：AT89C51单片机，DS1602时钟芯片，LCD1602显示屏。串口通信。 一：引言 本设计的基于单片机控制的电子万年历，具有年、月、日、星期、时、分、秒的显示等功能，实现过程就是由主控制发送信息给DS1302时钟芯片再由时钟芯片反馈给单片机，再由主控制器传送给LCD1602显示屏显示信息。并且可以在键盘设置模块输入修改时间，当键盘设置时间、日期时，单片机主控制根据输入信息，通过串口通信传送给DS1302时钟芯片，DS1302芯片读取当前新信息产生反馈传送给单片机，然后单片机根据控制最后输送显示信息到LCD1602液晶显示屏模块上显示。 二：硬件设计: 2.0.硬件的设计总框图 2.1 DS1032时钟电路 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32.768kHz晶振。芯片如图。 DS1302的内部主要由移位寄存器、指令和控制逻辑、振荡分频电路、实时时钟以及RAM组成。每次操作时，必须首先把CE置为高电平。再把提供地址和命令信息的8位装入移位寄存器。数据在SCLK的上升沿串行输入。无论是读周期还是写周期发生，也无论传送方式是单字节还是多字节，开始8位将指定内部何处被进行访问。在开始 8个时钟周期把含有地址信息的命令字装入移位寄存器之后。紧随其后的时钟在读操作时输出数据。 2.2 LCD1602与AT89C52的引脚接线 LCD1602采用总线式与单片机相连，AT89c52的P1口直接与液晶模块的数据总线D0~D7相连；P2 口的0，1，2脚分别与液晶模块的RS、RW、E脚相连。滑动变阻器用于调整液晶显示的亮度。电路如图
河北科技师范学院课程设计说明书 题目： 学院（系）： 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师：
摘要 本设计是电子万年历。具备三个功能：能显示：年、月、日、时、分、秒及星期信息，并具有可调整日期和时间功能。 我选用的是单片机8052来实现电子万年历的功能。该电子万年历能够成功实现时钟运行，调整，显示年月日时分秒及星期，温度等信息。 该电子万年历使用12MHZ晶振与单片机8052相连接,通过软件编程的方法实现了以24小时为一个周期，同时显示小时、分钟和秒的要求。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。 电子万年历设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这样一来就降低了硬件电路的复杂性,从而使得其成本降低,更适合我们大学生自主研发。所以在该设计与制作中我选用了单片机8052,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, 单片机8052的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。 因此，采用单片机8052原理制作的电子万年历，不仅仅在原理上能够成功实现计时等功能，也更经济，更适用，更符合我们实际生活的需要，对我们大学生来说也更加有用。
目录 一、摘要 (2) 二、设计 (3) 三、设计任务. (2) 四、设计要求 (3) 五、系统方案设计 (3) 1、系统 (3) 1）原理构成框图 (3) 2）设计思路 (4) 2、主程序设计 (4) 3、中断程序设计 (5) 5、时间调整电路的设计 (7) 六、系统评价 (7) 七、c语言程序注释及说明 (8)
一、摘要 单片机就是微控制器，是面向应用对象设计、突出控制功能的芯片。单片机接上晶振、复位电路和相应的接口电路，装载软件后就可以构成单片机应用系统。将它嵌入到形形色色的应用系统中，就构成了众多产品、设备的智能化核心。本设计是基于AVR单片机强大的控制功能制作而成的电子万年历，该电子万年历包括四大功能：实时显示年、月、日、时、分、秒、星期；人为的校正年、月、日、时、分、星期；第一次开机显示12-00-30。 二、设计目的 1、掌握C52程序用于实践并实现相应的功能； 2、掌握时钟程序的使用方法； 3、掌握时间函数的使用方法； 4、掌握键盘的程序使用方法； 三、设计任务 通过与单片机连接数码管动态显示年、月、日、时、分、秒、星期等功能，并能准确计算闰年闰月的显示，
七个按钮连接P0口可以精确调整每一个时间数值，通过对所设计的万年历时钟电路进行实验测试，达到了动态显示时间，随时调整时间等技术指标。 四、设计要求 （1）能够准确的计时，时间可在数码管上显示出来，默认显示为时、分、秒，每隔一分钟自动显示年、月、日及星期，也可通过按键控制显示，并可通过按键调节时间。 （2）第一次开机显示12-30-30。 （3）每半秒led彩灯闪烁一次 五、系统方案设计： 1、系统总体设计： 1) 原理构成框图 本设计用AT89C52作为核心控制部分，外接晶振电路与复位电路，以两个四位数码管作为显示部分，开关控制显示时间与日期，具体框图如图1所示，数码管框图如图2所示：
课程设计(论文) 题目名称多功能电子万年历课程设计 课程名称单片机原理及应用 2012年6月18 日
摘要 本设计基于AT89C51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。系统以AT89C51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。万年历采用直观的数字显示，可以在LED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。 关键词：AT89C51；电子万年历； DS1302
目录 1 绪论 (1) 1.1课题研究的背景 (1) 1.2课题的研究目的与意义 (1) 1.3课题解决的主要内容 (1) 2 系统的总体设计 (1) 2.1系统方案构思 (2) 2.2系统硬件框图 (2) 3 系统硬件的设计 (3) 3.1.1 器件的选用 (3) 3.1.2 AT89C51单片机 (3) 3.1.3单片机的选择 (6) 3.1.4 显示电路 (7) 3.1.5 ds1302时钟电路 (11) 4 系统软件的设计 (14) 4.1 算法设计、流程图、主程序 (14) 4.2 从1302读取日期和时间程序 (15) 5 系统仿真 (16) 5.1仿真环境PROTEUS (16) 5.2用PROTEUS ISIS对电子万年历的硬件电路设计 (16) 5.3用PROTEUS ISIS进行电子万年历的仿真测试 (20) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录 (26) 附录1 (26)
毕业设计（论文）任务书 题目：电子万年历的设计与实现 任务与要求： 设计一以单片机为核心控制的万年历，具有多项显示和控制功能。要求：准确计 时，以数字形式显示当前年月日、星期、时间； 具有年月日、星期、时间的设置和调整功能；自行设计所需直流电源 时间： 2010年9 月 27 日至 2010 年 11 月 23 日共 8 周 所属系部：电子工程系
摘要 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。 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。所以，电子万年历无论作为比赛题目还是练习题目都是很有价值。 关键词：单片机；万年历 1
目录 1 概述 (5) 1.1单片机原理及应用简介 (5) 1.2系统硬件设计 (6) 1.3结构原理与比较.............................. 错误！未定义书签。2系统总体方案及硬件设计......................... 错误！未定义书签。 2.1系统总体方案................................ 错误！未定义书签。 2.2硬件电路的总体框图设计 (12) 2.3硬件电路原理图设计 (12) 3软件设计 (13) 3.1主程序流程图 (13) 3.2显示模块流程图 (14) 4P ROTEUS软件仿真 (15) 4.1仿真过程 (15) 4.2仿真结果 (16) 5课程设计体会 (17) 参考文献 (18) 附录：源程序代码附 (18) 结束语 (25) 2
一、项目介绍与设计目的 基于单片机的电子时钟万年历为实现电子万年历的功能,采用单片机STC89C51,辅助以必要的外围电路,用C语言编写程序,并进行模块化设计而成的电子万年历系统.它通过LCD能正确显示年、月、日、周日、时、分、秒等,具有功能稳定,精确度高和可调的特点。 二、设计方案 1．项目环境要求 1.1时钟芯片选择 方案一:不使用芯片,采用单片机的定时计数器 这种方法原理是利用单片机芯片的定时器来产生固定的时间,模拟时钟的时, 分,秒。如:利用AT80C52芯片,定时器用工作方式1,每50ms产生一个中断,循环20次,即1s周期。每一个周期加1,那么1min为60个周期,1h就是60*60=3600个周期,一天就是3600*24=86400个周期。 此方法优点是可以省去一些外围的芯片,但这种方法只能适用于一些要求不是十分精确,不做长期保留的场合。 方案二:并行接口时钟芯片 DS12887 特点:采用单片机应用系统并行总线(三总线)扩展的接口电路,采用这种接口电路具有操作速度快,编程方便的优点。 但是对于80C52单片机来说,低位地址线要通过锁存器输出,还要地址译码器,而且并行口芯片的体积相对较大。 方案三:串行接口时钟芯片DS1302 芯片主特性: （1）实时时钟具有能计算2100 年之前的秒分时日日期星期月年的能力，还有闰年调整的能力
（2）31 8 位暂存数据存储RAM （3）串行 I/O 口方式使得管脚数量最少 （4）宽范围工作电压2.0 5.5V （5）工作电流 2.0V 时,小于300nA （6）读/写时钟或RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式 （7）8 脚DIP 封装或可选的8 脚SOIC 封装根据表面装配 （8）简单 3 线接口 （9）与 TTL 兼容Vcc=5V （10）可选工业级温度范围-40~+85 优点:串行接口的日历时钟芯片,使用简单,接口容易,与微型计算机连线较少等特点,在单片机系统尤其是手持式信息设备中己得到了广泛的应用。 所以，最终选择串行时钟芯片DS1302，DS1302的管脚图如图2所示。 图2 DS1302管脚图 1.2显示模块选择 方案一:LED数码管显示 数码管显示比较常用的是采用CD4511和74LS138实现数码转换,数码显示分动态显示和静态显示,静态显示具有锁存功能,可以使数据显示得很清楚,但浪费了一些资源。目前单片机数码管普通采用动态显示。编程简单,但只能显示
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 科研实践 项目名称:电子万年历设计 二级学院：电子信息与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化班级： 10 电二 学生姓名：祝学东学号： 指导教师：庄志红职称：副教授 起止时间： 2013年12月9日—2013年12月20日 摘要 本设计是电子万年历。具备三个功能：能显示：年、月、日、时、分、秒、星期，并具有可调整日期和时间功能。 该电子万年历使用12MHZ晶振与单片机AT89C52相连接,通过软件编程的方法实现了以24小时为一个周期，同时显示小时、分钟和秒的要求。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。 电子万年历设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这样一来就降低了硬件电路的复杂性,从而使得其成本降低,更适合我们大学生自主研发。 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，精准数字计时的消费需求也是越来越多。 二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步…… 我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。 本设计为软件，硬件相结合的一组设计。在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。 除了采用集成化的时钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用AT89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。AT89C51是由ATMEL 公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受。 本文介绍了基于AT89C51单片机设计的电子万年历。 首先我们在绪论中简单介绍了单片机的发展与其在中低端领域中的优
. . .. . . 单片机应用系统设计 课题：基于AT89C51单片机的多功能电子万年 历的设计 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 日期： .. .专
目录 一．绪言 (3) 二．系统总体方案设计 (3) 三．硬件系统设计： (4) 四．系统软件设计 (5) 五．设计总结 (8) 六．参考文献 (8) 七．附录 (9)
一．绪论 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。由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。 本文首先描述系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。 万年历是采用数字电路实现对.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、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，但是所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究万年历及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本系统采用了以广泛使用的单片机技术为核心，软硬件结合，使硬件部分大为简化，提高了系统稳定性，并采用LED显示电路、键盘电路，使人机交互简便易行。 二．系统总体方案设计 1.系统设计硬件框图 2.实现的基本原理 在本实验中，我引用了DS1302的时，分，秒功能，当时计数字24时通过74LS164给
第一章绪论 1.1设计背景 从改革开放开始,电子工业已成为科技创新的重要领域，我国的电子产业也在新世纪开始高速发展，无论是产业结构,产业规模和技术水平都有了十分明显的进步和提升，而且电子产品在各个领域都有开创性的发展，使我们的生活变得更加智能化，为我国经济的发展做出了杰出的贡献。其中，单片机的大规模使用为我们的生活创造了极大的便利，可以说无时无刻不在影响着我们的生活。何为单片机，单片机全名为单片微控制器，它的结构组成就是将微型计算机的基本功能部件全都集成在一个半导体芯片上。尽管仅仅是一个芯片，但从单片机的构成和功能的角度来看充分具备一个计算机系统的中央处理功能。最重要的优点是，单片机体积小巧，可以任意嵌入到任何符合条件的应用系统中作为中央处理器进行指挥决策，是系统实现完全的智能化。当今世界，单片机已经无时无刻不在我们生活的周边存在，各类电子产品几乎都以单片机作为主控核心，通过单片机的控制使之更加智能快速，使我们的生活更加舒畅和方便。正是随着日常周边科学技术的进步，人们对待生活用品的要求也在逐步提高，时钟亦是如此，从古至今，人们对时间的概念就非常重视，从日晷到摆钟，经历了百年的发展，如今，人们对时钟的要求不仅仅是能够知道时间，还需要能够知道日期，星期，节气，天气情况等等，以便于满足人们对生活的各种需要，由此电子万年历就诞生了，正是因为电子万年历功能的多样性，使它在应用在各种场合，人们对它的需求量也就却来越大，电子万年历的发展空间也越来越广阔，成为了一项重要的产业。 1.2设计的目的及意义 中国从古至今就有重视时间的好传统，农民通过日照和鸡叫开始一天的劳作，商人通过古老的计时工具来确认是否应该开门迎客，学士知道时间后则开始一天的读书学习，这种传统一直绵延至今。当今社会，人们的生活节奏飞快，在工作中讲究快速和效率，需要在最短的时间内完成最合理的工作要求，所以人们通常需要在最短的时间内了解到最丰富的信息，人们不满足于只能看到此时此刻的时间信息，还需要了解过去和未来几天内的时间情况，包括农历，天
重庆三峡学院 课程设计报告书题目：基于可调的电子万年历与温度显示 学院（系）： 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 完成日期年月日
目录 摘要 (3) 第一章引言 (4) 1.1 设计任务 (4) 1.2 设计目的 (4) 1.3 设计思路 (4) 1.3.1 方案论证 (4) 1.3.2 芯片的选择 (5) 1.3.3 显示模块选择方案和论证 (5) 1.3.4 时钟信号的选择方案和论证 (5) 1.3.5 最终方案 (6) 第二章硬件系统的设计 2.1原理图设计 (6) 2.2温度感应电路 (7) 2.3 复位电路部分 (7) 2.4液晶显示电路 (7) 2.5时钟信号电路 (8) 2.6 AT89C52原理及说明 (8) 2.6.1引脚功能 (9) 第三章软件系统的设计. 3.1系统程序流程图 (9) 3.2系统具体程序代码 (10) 第四章系统调试 (23) 4.1 软件调试 (23) 4.2 硬件调试 (23) 第五章设计心得 (23) 元件清单表 (24) 致谢 (24) 参考文献 (24)
基于可调式电子万年历与温度显示的设计 重庆三峡学院应用技术学院 5人 摘要：本文介绍了一种基于单片机的可调的电子万年历和温度显示。该设计主要由五个模块组成：微处理器（单片机），温度传感器，控制调节按键，实时时钟模块及显示模块。温传感器器主要由DS18B20来完成，它负责把采集到的温度传给单片机。实时时钟模块主要由DS1302构成，它负责产生始终数据送给单片机，微处理器芯片AT89C52来完成DS18B20，DS1302，按键传来的数据进行处理，并送与显示模块（LCD1602）进行显示。 该系统的电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。可以测量-55°到+125°的温度和显示年，月，日，星期，时，分，秒，并且可通过按键调节时间。 关键词单片机；万年历；温度；AT89C52；LCD1602，DS1302，DS18B20
万年历电子系统设计方案 一、设计要求与方案论证 1.1 项目设计容、功能、指标： （１）基本要求 ①具有年、月、日、时、分、秒等功能； ②具有自动判别闰年闰月的功能 ③有一路闹钟 ( 2 ) 创新要求 ①具有闹钟功能，时间到后蜂鸣器响，led灯亮。 ②设置的时间日期掉电不丢失 ③具有温度计功能； 1.2项目设计方案和比较 1.2.1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，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STC89C52,片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部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51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。 所以选择采用AT89S52作为主控制系统. 1.2.2 显示模块选择方案和论证： 方案一： 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。 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。 由于显示的容较多，采用led数码管不方便，所以采用了LCD液晶作为显示。
前言 单片机隶属微型计算机。目前单片机在工程与生活中有着广泛应用[1]。伴随着人们对时间的意识更为强烈，其计时设备也从目测太阳、日晷、摆钟直至现如今更为智能的电子钟。目前所处的时代信息化且更为智能化。与此同时，时间规划了生活与生产。在各行业，时间尤为重要，因为每个过程都必须严格遵循所设的时间限制。不论是生产还是科研，时间都是不可或缺的定量参数而且其尤为重要。保障时间精确性的技术在目前来说是值得研究与设计的。时间概念无处不在，而且在工程与实验科研中作为一种参数，其要求更是严苛。目前机械表作为一款普遍产品被广泛应用在生活中，而且其也具备日历功能。然而，因机械表本身机械结构的不稳定性及不精准性，再加上其受功率和体积限制，在生活设备与工程设施应用方面且远不如电子钟。因此本文将对电子时钟做进一步设计。 正文 电子钟可通过电子电路与程序软件实现时刻的显示与精确计时。该装置可广泛应用于日常生活与实验工程，并且是不可或缺的器件。通过集成逻辑电路与石英晶体谐振器的设计研发，可使得数字钟性能远优于传统时钟。研发生产比以往更加精确的数字时钟，将为在工程与生活中的用户带有良好的体验。与此同时，时钟不单单只具备原始的计时功能，其可附加其他优化功能。列如：定点自动报警，按时播报，自动启动/停止指示灯，定时开/关机及更多智能化定时管理设备。因此，研究设计更为先进的多功能的电子钟是尤为必要的。 设计电子万年历主要目的在于精准的显示时间与此同时可提供温度参数、星期、日期、响铃等其他优化功能。与此同时电子万年历顺应时代的发展，且被各领域所急需应用。并随着仪器仪表等学科技术的发展，及软件编程算法的优化改进，在生活及生产中电子时钟的设计随之受到影响及改变。目前单片机相关产品普及，电子万年历也得益于此，可以相结合做进一步优化改进。电子万年历目前不仅仅是提供计时功能，更多的可为用户带来不同场景工况时所具备的相应优化功能。将微控制器与时钟相结合，其设计便于开发者对功能进一步改进研发，对于用户可以直观的对电子万年历进行操作。本次在电子万年历的七个不同单位时间显示的基础上，再对定时闹钟、响铃、温度、节气显示优化功能做进一步的设计。其设计本身具有新颖性和实用性。具有多功能优化的电子万年历可将其应用在各电器中，如热水器的温度调节显示模块、空调定时温度模块等等。优化后的电子万年历与实际生活生产相结合，使原有的电器设备更为完善，使用更为便利。
课程论文 论文题目基于单片机的电子万年历设计 课程名称单片机原理及接口技术 专业年级2014级自动化3班 学生姓名孙宏远贾腾飞 学号 2014485420144848 2016年12 月3 日
摘要： 本文介绍了基于AT89C51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。系统以AT89C51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。万年历采用直观的数字显示，可以在LED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。。 关键词：AT89C51单片机，DS1602时钟芯片，LCD1602显示屏。串口通信。一：引言 本设计的基于单片机控制的电子万年历，具有年、月、日、星期、时、分、秒的显示等功能，实现过程就是由主控制发送信息给DS1302时钟芯片再由时钟芯片反馈给单片机，再由主控制器传送给LCD1602显示屏显示信息。并且可以在键盘设置模块输入修改时间，当键盘设置时间、日期时，单片机主控制根据输入信息，通过串口通信传送给DS1302时钟芯片，DS1302芯片读取当前新信息产生反馈传送给单片机，然后单片机根据控制最后输送显示信息到LCD1602液晶显示屏模块上显示。 二：硬件设计: 2.0.硬件的设计总框图 2.1 DS1032时钟电路 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32.768kHz晶振。芯片如图。 DS1302的内部主要由移位寄存器、指令和控制逻辑、振荡分频电路、实时时钟以及RAM组成。每次操作时，必须首先把CE置为高电平。再把提供地址和命令信息的8位装入移位寄存器。数据在SCLK的上升沿串行输入。无论是读周期还是写周期发生，也无论传送方式是单字节还是多字节，开始8位将指定内部何处被进行访问。在开始 8个时钟周期把含有地址信息的命令字装入移位寄存
电子时钟万年历设计报告 学院：武夷学院 班级：09电信1班 组员：林巧文
一、设计要求与方案论证 (3) 1.1设计要求 (3) 1.1.1基本要求 (3) 1.1.2拓展部分 (3) 1.2 系统基本方案选择和论证 (3) 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证： (3) 1.2.2 显示模块选择方案和论证： (4) 1.2.3时钟芯片的选择方案和论证： (4) 1.3 电路设计最终方案 (4) 二、理论分析与计算 (4) 2.1，秒数的产生由定时器T0产生： (4) 2.2. 总天数的算法 (5) 三.系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 电路设计框图： (5) 3.2 系统硬件概述： (6) 3.3 主要单元电路的设计 (6) 3.3.1单片机主控制模块的设计 (6) 3.3.2显示模块的设计 (7) 3.3.3闹钟模块的设计 (9) 3.3.4电源稳压模块 (10) 四、系统的软件设计 (11) 4.1程序流程框图 (11) 4.2闹钟模块流程图： (11) 4.3按键调整模块流程图： (12) 五、测试方案与测试结果分析 (14) 5.1 测试仪器 (14) 5.2软件测试平台Keil C51 (14) 5.3 模块测试 (14) 5.3.1显示模块测试 (14) 5.4测试结果分析与结论 (15) 5.4.1测试结果分析 (15) 5.4.2 测试结论 (15) 六、作品总结 (15) 参考文献 (15) 附录一：系统电路图 (16) 附录三：系统C程序 (17)
一、设计要求与方案论证 1.1设计要求 1.1.1基本要求 （1）准确显示：时、分、秒（24小时制） （2）显示星期 （3）显示公历年月日 （4）时间、日期、星期可调节 （5）断电记忆功能 1.1.2拓展部分 （1）闹钟功能 （2）显示阴历 （3）显示24节气 （4）其他 1.2 系统基本方案选择和论证 1.2.1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系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51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。 所以选择采用AT89S52作为主控制系统。
Tianjin University of Technology and Education 课程设计 学院：电子工程学院 班级：应电1211班 学生姓名：马登桂（01） 张婵（20） 李春鹏（22） 指导教师：马宁梁彩凤 2015年7月
天津职业技术师范大学 应电专业课程设计任务书 电子工程学院应电1211 班学生： 课程设计课题： 一、课程设计工作日自 2015 年 7 月 6 日至 2015 年 7 月 24日 二、同组学生： 三、课程设计任务要求： 要求全班同学每3人一组自由分组，每组在下列题目中任选2题，完成电路设计仿真、硬件焊接以及软件的编程与调试（统一采用AT89系列单片机）： 题目1：基于单片机的多功能计算器设计题目（显示设备采用1602液晶模块） 基本要求：以4×4键盘作为输入，通过软件设计实现加减乘除计算功能，并显示； 扩展功能：进一步实现乘方、开方、对数、阶乘等科学计算功能。 题目2：基于单片机的电子万年历设计（显示设备采用1602液晶模块） 基本要求：通过软件设计实现年月日时间显示及时间设定等功能； 扩展要求：进一步实现定时闹钟功能。 题目3：基于单片机的温度采集显示电路设计（显示设备采用4位数码管） 基本要求：实现用DS18B20采集温度，并实时显示； 扩展要求：进一步实现预设温度告警功能。 指导教师：梁彩凤、马宁
目录
1基于单片机的电子万年历设计 1.1设计任务 基本要求：通过软件设计实现年月日时间显示及时间设定等功能； 扩展要求：进一步实现定时闹钟功能。 1.2 设计方案 1.2.1总体方框图 图1.1总体方框图 1.2.2整体功能说明： 本论文一主要研究基于单片机的万年历设计。当程序执行后，LCD显示即时时间、年月日、星期、温度。设置3个操作键：K1：设置键；K2：上调键；K3：下调键。本设计的主要内容：1、了解单片机技术的发展现状，熟悉万年历各模块的工作原理；2、选择适当的芯片和元器件，确定系统电路，绘制电路原理图，尤其是各接口电路；3、熟悉单片机使用方法和C语言的编程规则，编写出相应模块的应用程序；4、分别在各自的模块中调试出对应的功能，在Proteus软件上进行仿真。 1.3电路设计与分析