电子万年历的电路原理与设计
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自己制作的单片机万年历程序+原理图单片机万年历仿真原理图如下仿真Altium Designer画的万年历原理图和PCB图如下:PCB原理图基于51单片机,可以完成时钟显示、公历显示、农历显示、温度显示、闹钟报警定时的LCD时钟PPT内容预览:本设计使用AT89C51来做主控芯片,其强大的功能足够实现我们设计的所有功能。
使用LCD1602的液晶显示器来进行显示。
使用Keil uVision5进行编程。
通过Proteus8.6来进行仿真。
点击一次K1进入时钟设置页面,通过点击K2切换时、秒、分、星期、年、月、日,通过K3与K4实现加减来完成时钟的设置点击两次K1进入闹钟设置页面,通过点击K2切换开关、时、秒、分,通过K3与K4实现加减完成闹钟的设置。
单片机源程序如下注释是很全的#include //调用单片机头文件#define uchar unsigned char //无符号字符型宏定义变量范围0~255#define uint unsigned int //无符号整型宏定义变量范围0~65535#include "eeprom52.h"#include "nongli.h"#include "intrins.h"bit flag_200ms ;bit flag_100ms ;sbit beep = P3^7; //蜂鸣器定义bit flag_beep_en;uint clock_value; //用作闹钟用的sbit dq = P3^1; //18b20 IO口的定义uint temperature ; //温度变量uchar flag_nl; //农历阳历显示标志位uchar menu_1,menu_2;uchar key_time,flag_value; //用做连加的中间变量bit key_500ms ;uchar n_nian,n_yue,n_ri; //农历显示的函数#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;shi1 = 8;a_a = 1;write_eeprom(); //保存数据}}/***********************18b20初始化函数*****************************/void init_18b20(){bit q;dq = 1; //把总线拿高delay_uint(1); //15usdq = 0; //给复位脉冲delay_uint(80); //750usdq = 1; //把总线拿高等待delay_uint(10); //110usq = dq; //读取18b20初始化信号delay_uint(20); //200usdq = 1; //把总线拿高释放总线}/*************写18b20内的数据***************/void write_18b20(uchar dat){uchar i;for(i=0;i<8;i++){ //写数据是低位开始dq = 0; //把总线拿低写时间隙开始dq = dat & 0x01; //向18b20总线写数据了delay_uint(5); // 60usdq = 1; //释放总线}}/*************读取18b20内的数据***************/uchar read_18b20(){uchar i,value;for(i=0;i<8;i++){dq = 0; //把总线拿低读时间隙开始value >>= 1; //读数据是低位开始dq = 1; //释放总线if(dq == 1) //开始读写数据value |= 0x80;delay_uint(5); //60us 读一个时间隙最少要保持60us 的时间}return value; //返回数据}/*************读取温度的值读出来的是小数***************/uint read_temp(){uint value;uchar low; //在读取温度的时候如果中断的太频繁了,就应该把中断给关了,否则会影响到18b20的时序init_18b20(); //初始化18b20write_18b20(0xcc); //跳过64位ROMwrite_18b20(0x44); //启动一次温度转换命令delay_uint(50); //500usinit_18b20(); //初始化18b20write_18b20(0xcc); //跳过64位ROMwrite_18b20(0xbe); //发出读取暂存器命令EA = 0;low = read_18b20(); //读温度低字节value = read_18b20(); //读温度高字节EA = 1;value <<= 8; //把温度的高位左移8位value |= low; //把读出的温度低位放到value的低八位中value *= 0.625; //转换到温度值小数return value; //返回读出的温度带小数}/******************1ms 延时函数*******************/void delay_1ms(uint q){uint i,j;for(i=0;i<>< p=""><>for(j=0;j<120;j++);}/******************写星期函数*******************/void write_week(uchar hang,uchar add,uchar week)//写星期函数{if(hang==1)write_com(0x80+add);elsewrite_com(0x80+0x40+add);。
《嵌入式课程设计》讲义项目1 智能数字万年历一.项目指标分析项目指标要求如下:1. 显示年、月、日、时、分、秒和星期。
2. 实时显示温度。
3. 可手动调整时间。
4. 采用LCD显示。
基于以上要求,核心控制芯片选用STC89C51;时钟芯片选用DS1302;温度传感器选用DS18B20;液晶屏选用LCD1602;设置按键,以便于调整时间。
二.电路原理系统电路功能图如图1所示:图1 智能数字万年历电路功能图由图1可知,P2口控制LCD的数据端;P3.5、P3.6和P3.7控制着LCD的片选、读/写和寄存器选择信号;可调电阻RP2用于调节屏的显示对比度。
P3.4是温度传感器DS18B20的1-wire接口,即片选、时钟和数据信号均由P3.4口控制。
P0.5、P0.6和P0.7是时钟芯片DS1302的SPI接口,为使信号控制更稳定,这三个接口上都上拉了10KΩ电阻;为获得精准的时钟信号,选用频率为32.768KHz的外部晶振对DS1302提供振荡信号。
P0.0-P0.3控制着四个按键,以便于调整时间。
三.程序设计基于这个项目,程序的设计可分成各芯片驱动程序设计和控制算法程序两部分。
1.各芯片的驱动程序设计在写驱动程序时,首先通读芯片手册,以掌握主要技术指标;然后可按照以下3个步骤进行:(1)分清楚各芯片的通信属于哪种接口方式,例如:时钟芯片DS1302按照SPI 接口进行通信;温度传感器DS18B20按照1-wire接口进行通信;液晶屏LCD1602采用常规的并行数据传输方式。
(2)仔细分析芯片时序图,弄清楚片选信号是高电平有效还是低电平有效;数据是在时钟信号的上升沿还是下降沿时打入;数据前还是时钟前等。
(3)将功能程序函数化、驱动程序模块化。
2.控制算法程序设计这里的算法主要集中在如何设置按键识别程序,即便于调整时间,又不影响液晶屏的显示。
这里,提供两种思想以便参考。
(1)循环扫描方式流程图图2 循环扫描方式流程图(2图3 状态机方式流程图将图2和图3比较起来看,两种方式的最大差别在于“10ms消抖时间如何度过?”。
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)21 概述1.1单片机原理及应用简介随着国内超大规模集成电路的出现,微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。
基于AT89C2051单片机制作的电子万年历的原理及
设计
很多用AT89C205l制作电子万年历的文章,介绍的都是采用单片机内部定时计数器作定时计时,难免受到停电的影响而需要经常调整,为此,笔者设计制作了用AT89C20Sl+DSl302的电子万年历。
该万年历的特点是;动态显示、遥控操作;能按多位数码管或多点输出I 采用DSl302时钟模块,走时准确、停电能继续计时(精度±5秒/日左右若采用有源晶报,如DS32Hz,走时精度甚至可达到年误差小于2分钟)。
一、功能
显示年、月、日、星期、时、分。
遥控操作、整点报时、定时报时及定时显示、停电自动计时等。
二、硬件电路设计。
摘要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,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,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,没有更大程度上的满足人们的需求。
因此在这里,我想能不能把一些辅助功能加入钟表中去。
在此设计中所设计的钟表不但具有普通钟表的功能,它还能实现一个额外的功能:温度测量。
且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AT89C52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.。
具有较高的实用性。
关键词:单片机AT89C52;万年历; DS18B20温度传感器;时钟芯片DS12C887AbstractIn contemporary work and busy life, time and every one of us has a very close relationship, each person affected by time. In order to better use of our own time, we must have a measure of time, resulting in a watch. Clocks is a very rapid development, from the beginning of the mechanical watches that is now widely used in digital watches, clocks, even though it is now unusual, but they are just completed a feature - a time function, working principle is different in people's use of the process, and gradually found a single watch function too, there is no greater demand to meet the people. So here, I would like to be able to watch a number of auxiliary functions to join in to.In the design of the watches designed not only has the general functionality of watches and clocks, it can achieve an additional function: temperature measurement. And digital electronic calendar using intuitive digital display, you can also display year, month, day, weekdays, hours, minutes, seconds and temperature information, but also time-calibration functions. AT89C52 single-chip microcomputer of the circuit as the core of power in small, low-pressure in the work of 3V, voltage can be selected 3 ~ 5V supply voltage.. Have a high relevance.Key words:single-chip microcomputer AT89C52; calendar; DS18B20 temperature sensor; clock chip DS12C887目录绪论 (1)1. 方案设计 (2)1.1 课题开发背景 (2)1.2 设计的目的 (2)1.3 设计的意义 (3)1.4 国内外发展 (3)1.5 总体方案论证与选择 (3)1.6 模块方案论证与选择 (4)1.6.1 时钟模块 (4)1.6.2 键盘模块 (4)1.6.3 显示模块 (5)1.6.4 温度传感器模块 (5)2. 系统总体设计 (6)2.1 电路设计框图 (6)2.2 系统硬件概述 (7)2.3 单片机AT89C52功能介绍 (7)2.4 时钟模块设计 (13)2.5 温度采集模块 (16)2.6 显示模块 (22)2.7 电源电路部分 (26)2.7.1 电路组成 (26)2.7.2 三端稳压集成电路7805 (27)2.8 键盘部分 (28)2.9 报警模块 (30)2.9.1 报警电路 (30)2.9.2 NE555芯片 (30)结论与展望 (32)结论 (32)单片机的发展趋势 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录一 (35)绪论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、娱乐带来极大的方便。
一、设计目的及意义(1)在学习了《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程后,为了加深对理论知识的理解,学习理论知识在实际中的运用,培养动手能力和解决实际问题的经验让学生接触专用时钟芯片DS1302,并会用DS1302芯片开发时钟模块,应用到其他系统中去。
熟悉WAVE 软件调试程序和仿真。
(2)、通过实验提高对单片机的认识;(3)通过实验提高焊接、布局、电路检查能力;(4)、通过实验提高软件调试能力;(5)进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理.(6)通过课程设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术,了解表关电路参数的计算方法。
(7)通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
(8) 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,使学生了解开发一单片机应用系统的全过程,为今后从事相应打下基础。
二、设计内容要求电子万年历能显示阳历年、月、日、星期、[小]时、分、秒和阴历月、日,在显示阴历时间时能标明是否为闰年。
三、方案选择与实验基本原理。
按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块共4个模块组成,电路系统构成框图如图L1所示.主控芯片使用51系列AT89c52单片机,时钟芯片使用美国DALLAs公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DSl302.采用DSl 302作为主要计时芯片,可以做到计时准确。
更重要的是,DSl302可以在很小电流的后备电源(2.5-5.5v电源,在2.5v时耗电小于300 nA)下继续计时,并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。
显示模块采用普通的共阳LED数码管,键输入采用查询法实现调整功能。
图1 电子万年历电路系统构成框图系统硬件电路的设计图2为电子万年历电路设计原理图,系统由主控制器AT89C52、时钟芯片DSl302、串口显示电路及键扫描电路组成。
图2电子万年历电路设计原理图3。
万年历设计实验报告班级:计算机控制技术年级:2011级名字:学号:指导老师:阿坝师专电子信息工程系引言电子万年历作为电子类小设计不仅是市场上的宠儿,也是现代生活不可或缺的电子器件.随着社会的不断进与发展,信息技术的逐渐提高各式各样的万年历层出不穷。
所以,电子万年历无论作为课程设计题目还是练习题目都是很有价值。
万年历设计报告一、设计题目万年历的设计二、设计要求1、能够显示“年"“月"“日”“星期”“时”“分”“秒”。
2、必须符合实际,如:在闰年的2月只能显示29天、、、、、、3、应该做到智能的进位。
4、用74LS90、74LS160、74LS161及必要的门电路去实现.三、设计目的1、通过本课程的设计,可以培养独立思考、综合用所学有关的相应知识的能力,能更好的掌握《数电》课堂所学知识。
2、掌握proteus的基本用法和仿真.四、设计原理万年历由年、月、日、星期、时、分、秒组成,其中六十进制的有分和秒;二十四进制的有小时;十二进制的有月;年用十进制表示;因此该电路主要有十进制、十二进制、二十四进制、和六十进制组成;在数字电路中有很多集成芯片可以实现以上的进制,如:74LS160、74LS190、、、、、、但是在本实验中为了方便我们选择74LS160和74LS90及必要的门电路;脉冲有两种选择一种是同步触发,另一种是异步触发,因为考虑到不同人有不同的选择,在此设计中根据需要选择不同的触发方式。
本设计主要由五大部分构成,即:时分秒、星期、日、月、年的控制.整体图1四、仿真软件在Proteus软件上仿真五、设计步骤1、时、分、秒由设计原理结构框架的分析可以得到在这里使用60进制用在分钟和秒钟的计数上面,而小时我们使用二十四进制;由我们日常生活的常识可以知道通常时、分、秒的计数往往是从“0”开始的,并且都是两位数组成他们分别为十位和个位。
对于秒钟,秒钟到了59之后秒钟的十位和个位都归零,同时向“分钟”输出一个进位信号使得分钟在原来的状态下加1,然后进入下一轮计数。
大规模集成电路设计实验报告题目:多功能电子万年历姓名:李超学号: 1019122140学院:生命科学技术学院导师:黄力宇一、电子万年历简介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、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。
所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究电子万年历及扩大其应用,有非常现实的意义。
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
电子万年历从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
本次所设计的电子万年历能显示日期、星期、时间,具有闹钟功能。
二、电子万年历的工作原理功能键用来选择不同的工作模式:时间正常显示功能、时间调整与显示、秒表功能、闹钟设置与查看、日期显示、日期调整与设置。
◆调整键1:主要用于闹钟设置、日期显示与调整、秒表、时间调整与设置中的位置选择按钮,与功能键配合使用。
●2号键功能模式,即时间调整与设置时,用作时、分、秒的移位,按一下,将会实现“时-分-秒”的依次移位,便于在特定位置进行调整;●4号键功能模式,即闹钟设置与查看时,同样用作时、分、秒的移位,按一下,将会实现“时-分-秒”的依次移位,便于在特定位置进行调整;●6号键功能模式,即日期调整与设置时,用作月、日的移位,按一下,将会实现“月-日”的依次移位,便于在特定位置进行调整。
◆调整键2:主要用于闹钟设置、日期显示与调整、秒表、时间调整与设置中的调整按钮,与功能键配合使用。
●2号键功能模式,即时间调整与设置时,用作时、分、秒的调整,按一下,将会使得当前调整键1选择的位置数字增加1;●4号键功能模式,即闹钟设置与查看时,同样用作时、分、秒的调整,按一下,将会使得当前调整键1选择的位置数字增加1;●6号键功能模式,即日期调整与设置时,用作月、日的移位,按一下,将会使得当前调整键1选择的位置数字增加1。
基于单片机的万年历设计随着现代科技的发展,电子设备已经成为人们生活中必不可少的一部分。
在这个信息爆炸的时代,人们对于时间的重视变得前所未有的强烈。
为了满足人们对时间的需求,开发出一款基于单片机的万年历是非常实用和有意义的。
本文将介绍基于单片机的万年历的设计原理、功能和优势。
一、设计原理基于单片机的万年历的设计原理是将传统的机械万年历通过电子元件嵌入到单片机中,通过编程控制显示当天的日期、星期、月份和年份,同时还能显示闰年、节假日等特殊信息。
这样一来,人们只需要通过触摸按钮,就可以轻松查看到当前日期的相关信息,而无需再翻看纸质万年历。
二、功能介绍基于单片机的万年历的功能非常强大,以下是其主要功能的介绍:1.日期显示:万年历能够以数字的形式直观地显示当天的日期,包括年、月、日。
2.星期显示:万年历可以精确地显示当天是星期几,帮助人们更好地安排日程。
3.月份显示:万年历还可以显示当月的名字,让人们轻松记忆每个月的名称和顺序。
4.年份显示:万年历还能够显示当前的年份,方便人们记录时间和纪念重要的年份。
5.闰年判断:万年历能够判断每个年份是否为闰年,避免人们在自己计算时出现错误。
6.节假日显示:万年历还能够预设节假日,并在节假日到来时进行提醒,帮助人们更好地安排休息和旅行计划。
除了以上功能之外,基于单片机的万年历还可以根据不同地区的需要进行个性化设置,比如显示不同的节日和纪念日,增强用户体验。
三、设计优势基于单片机的万年历相比传统的纸质万年历具有以下几个优势:1.便携性:基于单片机的万年历体积小巧,可以随身携带,随时查看日期。
而传统的纸质万年历往往比较笨重,不易携带。
2.准确性:基于单片机的万年历通过编程控制,可以实现日期的精确显示,避免了人为计算的误差。
而纸质万年历可能会受到印刷质量和人工记录错误的影响,准确性不如电子万年历。
3.交互性:基于单片机的万年历可以通过按钮进行交互,方便用户使用和操作。
用户可以自由切换显示模式,查询不同日期相关信息。
一、实验目的1. 掌握数字万年历的基本原理和设计方法。
2. 熟悉单片机编程和硬件电路设计。
3. 提高动手能力和问题解决能力。
二、实验原理数字万年历是一种能够显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息的电子设备。
它主要由单片机、时钟芯片、显示模块、按键模块等组成。
本实验采用MSP430F149单片机作为核心控制单元,通过编程实现对万年历功能的实现。
三、实验设备1. MSP430F149单片机实验板2. 1602液晶显示屏3. DS1302时钟芯片4. 按键模块5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 设计硬件电路根据实验要求,设计万年历的硬件电路。
主要包括以下部分:(1)单片机模块:使用MSP430F149单片机作为核心控制单元。
(2)时钟芯片模块:使用DS1302时钟芯片提供时间基准。
(3)显示模块:使用1602液晶显示屏显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息。
(4)按键模块:使用按键模块实现时间调整、功能选择等操作。
2. 编写程序根据硬件电路设计,编写万年历的程序。
主要步骤如下:(1)初始化硬件设备,包括单片机、液晶显示屏、时钟芯片等。
(2)从时钟芯片读取当前时间,并显示在液晶显示屏上。
(3)编写按键处理程序,实现时间调整、功能选择等功能。
(4)编写显示程序,实现年、月、日、星期、时、分、秒等信息的显示。
(5)编写时钟芯片校准程序,实现时间的精确控制。
3. 调试程序将编写好的程序烧录到MSP430F149单片机中,通过调试工具进行调试。
主要调试内容包括:(1)检查液晶显示屏显示是否正常。
(2)检查按键功能是否正常。
(3)检查时间调整、功能选择等功能是否正常。
(4)检查时钟芯片校准是否准确。
五、实验结果与分析1. 实验结果经过调试,万年历实验板能够正常显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息,并且可以通过按键进行时间调整、功能选择等操作。
2. 实验分析(1)万年历的硬件电路设计较为简单,主要涉及单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键模块等。
电子万年历工作原理
电子万年历的工作原理主要是通过内置的时钟芯片、显示屏和计算电路来实现的。
1. 时钟芯片:电子万年历内置了一个高精度的时钟芯片,通常是基于石英振荡器的晶体振荡器。
这个时钟芯片可以提供准确的时间和日期信息。
2. 计算电路:电子万年历中的计算电路可以根据当前的时间和日期计算出其他相关的信息。
例如,根据年份可以计算出当前是否是闰年,根据日期可以计算出当前是星期几等等。
3. 显示屏:电子万年历通常使用液晶显示屏或LED显示屏来
显示日期、时间和其他相关信息。
这些显示屏可以根据计算电路提供的数据来显示相应的信息。
4. 按键和控制电路:电子万年历通常配有一些按键,用户可以通过按键来调整显示的日期和时间,以及进行其他操作。
控制电路负责接收按键的输入,并根据用户的操作实现相应的功能。
总的来说,电子万年历的工作原理就是通过内部的时钟芯片提供准确的时间和日期信息,计算电路根据这些时间和日期数据计算出其他相关信息,并将结果通过显示屏展示给用户。
用户还可以通过按键和控制电路来操作电子万年历。
电子万年历电路原理与设计学生姓名:张开志、邱云翔、陈繁设计指导:刘刚提交日期:2011年6月电子万年历的电路原理与设计摘要:随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临,各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都为纸制用品,使用不便,寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术,改善了纸制日历的缺陷。
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。
Pick to: along with the rapid development of economy in the world today with the advent of the information age, all kinds of small-sized intelligent electrical appliances product gradually appear in our life. Calendar is people indispensable everyday items. But general calendar for paper supplies, use inconvenience, life is not long. Electronic calendar using intelligent electronic control and display technology, improve the paper calendar defects. Calendar has read convenient, direct display, functional diversity, simple circuit, low cost, and many other advantages, conform to the trend of the development of electronic instruments, and has a broad market prospect.关键词:单片机STC89C52,串口通信,控制模块,显示模块,发声模块, 12864LCD 液晶1.前言万年历可以显示年、月、日、时、分、秒、星期等,具有日期和时间校准、闰年补偿、温度显示、闹钟功能。
一、引言电子万年历是一种以数字形式实时显示日期、星期和时间等信息的电子设备。
在现代人日常生活中,万年历是一种常见的小型电子产品。
本文将基于51单片机设计一款简单实用的电子万年历。
二、设计原理1.时钟模块:采用DS1302实时时钟模块。
DS1302通过三线式串行接口与51单片机进行通信,可以实时获取日期、星期和时间等信息。
2.显示模块:使用数码管显示日期、星期和时间等信息。
共使用四块共阳数码管,采用数码管模块进行驱动,通过IO口进行数据传输。
3.按键模块:设计四个按键,分别为设置、上、下和确定。
通过按键来调整日期、星期和时间等信息。
4.闹钟功能:加入闹钟功能,可以设定闹钟时间,到达设定时间时,会有提示音。
5.温湿度传感器:加入温湿度传感器,可以实时监测环境温湿度,并在数码管上进行显示。
6.外部电源:由于51单片机工作电压较高,需要使用外部电源进行供电。
三、硬件设计1.电源电路:使用稳压电源芯片LM7805进行5V稳压,将稳压后的电压供给单片机和各个模块。
2.时钟模块:DS1302模块与单片机通过串行通信进行连接。
时钟模块上的时钟信号、数据信号和复位信号分别与单片机的IO口相连。
3.数码管显示模块:共有四块共阳数码管,通过595芯片进行驱动。
单片机的IO口与595芯片的串行、时钟和锁存引脚相连,595芯片的输出引脚与数码管的各段相连。
4.按键模块:通过电阻分压来实现按键功能,按下按键时,相应的IO口会被拉低。
5.闹钟功能:使用蜂鸣器来产生提示音,通过IO口与单片机相连。
6.温湿度传感器:使用DHT11温湿度传感器。
传感器的数据引脚通过IO口与单片机相连。
四、软件设计1.时钟显示:通过DS1302获取日期、星期和时间等信息,将其转化为数码管需要的编码格式,并通过595芯片进行显示。
2.按键操作:对按键进行扫描,根据按键的不同操作进行相应的处理。
例如按下设置键进行日期和时间的设置,按下上下键进行数值的变化,按下确定键进行数值的确认。
泉州师范学院毕业论文(设计)题目多功能电子万年历物理与信息工程学院电子信息科学与技术专业07 级1班学生姓名李竞佳学号070303031指导教师洪清泉职称教授完成日期2011年3月教务处制多功能电子万年历物信学院电子信息工程与技术 070303031 李竞佳指导教师:洪清泉教授【摘要】:该电子万年历,主要是对时间、温度、湿度的显示和语音播报,并能使用红外遥控器对时间进行修改。
电子万年历的硬件部分采用STC89C52单片机为主控制芯片,DHT11、DS1302、ISD1730、红外一体化接头、LCD12864等组成外围电路。
软件部分主要是基于51单片机的C语言程序,编程环境是keil。
【关键词】:电子万年历单片机LCD12864 DHT11 ISD1730Multifunctional electronic calendarCollege of Physics and Information Engineering Electronic Information Science and T echnology070303031,Li JingjiaInstructor:Hong Qingquan, Professor【Abstract】:The electronic calendar is mainly to the time, temperature, humidity display and speech broadcast and can be applied to infrared time modified. Electronic calendar hardware part adopts mainly STC89C52 single-chip microcomputer control chip, DHT11, DS1302, ISD1730, infrared integrated joint, LCD12864 etc buffer circuit. Software part mainly based on 51 SCM C programming language ,programming environment is KEIL .【Keywords】:Electronic calendar 、MCU、LCD12864 、DHT11、ISD1730一、绪论1.1课题的背景和意义随着电子技术的迅速发展,特别是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。
51单片机万年历实验原理解析51单片机万年历(Real-time Clock)是一种集成电路,可以提供精确的日期和时间信息。
它是基于包含计时器和日历的时钟电路设计的。
本文将深入解析51单片机万年历实验的原理和实现过程。
1. 引言在现代科技领域中,人们对时间的准确性和精确度要求越来越高。
而万年历是一种可靠的工具,能够提供准确的日期和时间信息,因此被广泛应用在各种领域,如电子设备、通信系统和科学研究等。
51单片机万年历作为一种常用的设计方案,本文将对其原理和实验进行解析。
2. 51单片机概述51单片机是一种基于哈佛架构的芯片,常应用于嵌入式系统开发。
它具有易于编程、高性能和低功耗的特点,因此在电子行业中得到广泛应用。
而51单片机万年历则是在该芯片上实现的一种功能,它通过连接外部时钟电路和定时器模块,实现了精确的时间显示和日期计算。
3. 51单片机万年历实验原理我们需要连接一个可靠的时钟电路到51单片机上,以提供准确的时间基准。
这个时钟电路可以是一个晶体振荡器,它会产生一个稳定的频率信号,用来驱动定时器模块。
我们需要配置定时器模块,以便实现时间的计算和显示功能。
定时器可以设置定时时间和工作模式,例如计时模式和计数模式。
通过定时器中断,我们可以精确地控制和记录时间的变化。
接下来,我们需要编写一段程序来读取定时器的计数值,并将其转换为具体的日期和时间。
这个过程涉及到将计数值分解为年、月、日、时、分、秒,然后进行相应的转换和计算。
我们将通过数码管、液晶显示屏或其他输出设备来显示转换后的日期和时间。
这些输出设备可以根据需要进行相应的驱动和控制,以实现清晰和直观的显示效果。
4. 实验结果和应用通过上述步骤,我们成功实现了51单片机万年历的原理和功能。
该实验可以应用于各种领域,如电子产品、智能家居和计时设备等。
在电子产品中,51单片机万年历可以作为一个重要的功能模块,为用户提供准确的日期和时间信息。
它还可以和其他模块进行联动,实现更复杂的功能,如定时开关、闹钟和事件提醒等。
学号201225110207中州大学毕业设计(论文)题目电子万年历的设计学院工程技术学院专业应用电子技术年级12班级 2 学生姓名xxx指导教师孙建延职称副教授时间2014年12月4日电子万年历的设计[摘要]:随着电子技术的迅速发展,特别是随着大规模集成电路的出现,给人类生活带来根本性的改变。
尤其是单片机技术的应用产品已走进千家万户。
电子万年历的出现给人们的生活带来了诸多方便。
电子万年历是一种非常广泛的日常计时工具,在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。
对于电子万年历采用直观的1602液晶显示,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。
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。
本万年历的设计采用 C语言,根据功能需求进行程序的编写与调试,保证软硬件正常工作,具有结构简单,成本低廉,显示清晰,稳定可靠等优点。
并且可进行扩充,加入闹钟的功能,更加方便于你使用。
[关键词]:单片机 DS18B20 DS1302 1602液晶 PCBTheDesignOf Electronic CalendarAbstract:With the rapid development of electronic technology, especially along with large scale integrated circuit, the appearance of human life to bring fundamental change. Especially the application of single chip microcomputer products have already walked into the country. The emergence of electronic calendar to the life of people brought many convenient. Electronic calendar is a very wide range of daily timing tool, in modern society is more and more popular. It can be to year, month, day, Sunday, when the clock, minutes and seconds, also has a leap year compensation, etc DuoZhong function, and the DS1302 long service life and small error. For electronic calendar by using object 1602 LCD display, can also shows that year, month, day, Sunday, when, minutes and seconds and temperature, information, but also has time calibration etc. Function. This circuit AT89S52 SCM as the core, low consumption, in 3 V of low-pressure work, voltage can choose 3 ~ 5 V voltage power supply. In the design at the same time the SCM theoretical basis and peripheral expansion knowledge is compared to overall. In the hardware and software design, no good basic knowledge and practical experience is very limited, every function to a need that kind of hardware, and the program this how to write, how to realize the algorithm, not a foundation will not be very good implementation. In the process of program found that by the existing knowledge to finish writing task alone difficulties, the teachers and students of help to finish the program, and the writing of the part.The design of this calendar using C language, according to the function requirements of the procedures to write and debugging, ensure software and hardware normal work, the structure is simple, the cost is low and the show clear, stable and reliable. And can be extended, join the alarm clock function, it is more convenient to use you.Keywords: DS18B20 DS1302 1602LCD PCB SCM目录第一章绪论 (6)1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (6)1.2本课题对于专业知识的综合应用情况 (6)1.3课题论述总体结构安排 (7)第二章电子万年历的工作概述以及原理分析 (8)2.1电子万年历的工作概述 (8)2.2确保电子万年历的工作性能稳定的相关措施 (8)2.3系统硬件电路总体结构框图 (8)2.4电子万年历总体电路原理图 (9)2.5各部分单元电路介绍 (9)2.5.1 DS18B20温度传感器电路介绍 (9)2.5.2 DS1302电路 (10)2.5.3单片机最小系统电路 (10)2.5.4 1602液晶显示电路 (10)第三章应用Protel实现电路原理图的绘制及PCB设计 (12)3.1Protel简介 (12)3.2绘制电路原理图的主要步骤 (12)3.3PCB人工布局、人工布线设计 (13)第四章电子万年历C程序的编写与实现 (15)4.1程序流程框图 (15)4.2电子万年历C语言程序 (17)4.2.1键盘扫描部分程序 (17)4.2.2 DS18B20部分程序 (27)4.2.3 DS1302部分程序 (30)4.2.41602液晶显示部分程序 (32)第五章总结 (36)5.1设计功能分析 (36)5.2 心得体会 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录 (39)第一章绪论1.1本课题的研究的背景以及现实意义时钟在现实生活中占有非常重要作用,目前时钟的使用已经从原来单一的机械式计时工具发展为同时具有计时、时间调节、温度显示以及相关附加功能。
湖南信息科学职业学院毕业论文(设计)电子万年历电路原理与设计学生姓名:刘文明学号:08120126年级专业:二00八级计算机控制技术专业指导老师:凌双明湖南·长沙提交日期:2011年5月目录摘要 (3)1前言 (3)2设计要求与方案论证 (3)2.1设计要求 (4)2.2系统基本方案选择和论证 (4)2.2.1 显示模块选择方案和论证 (4)2.2.2单片机串口通信的选择方案和论证 (4)3 系统的硬件设计与实现 (5)3.1 电路设计框图 (5)3.1.1万年历显示设计框图 (5)3.1.2液晶显示设计框图 (5)3.1.3单片机之间、电脑单片机联机设计图 (5)3.2 系统硬件概述 (6)3.3主要单元电路的设计 (6)3.3.1万年历单片机主控制模块的设计 (7)3.3.2光控开关模块的设计 (7)3.3.3万年历显示模块的设计 (7)3.3.4温度感应模块的设计 (8)3.3.5串口通信模块的设计 (9)4结束语 (9)参考文献 (10)附录 (10)附录1系统使用说明书 (11)附录2万年历实物图 (12)电子万年历的电路原理与设计作者:刘文明指导老师:凌双明(湖南信息科学职业学院电子信息系2008级计算机控制技术专业,长沙410128)摘要:随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临,各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都为纸制用品,使用不便,寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术,改善了纸制日历的缺陷。
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。
关键词:单片机89C52,串口通信,控制模块,显示模块,发声模块, 12864LCD 液晶1.前言万年历可以显示年、月、日、时、分、秒、星期等,具有日期和时间校准、闰年补偿、温度显示、闹钟、光控开关,秒表等多种功能,万年历串口通信具有电脑一键校准时间,利用电脑联机,设置心情语悟,增加名片等功能。
在设计的同时对单片机、VB的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。
本设计由万年历控制模块,显示模块,发声模块,串口通信模块五个部分组成。
控制模块由单片机89C52,按键模块,光控开关模块,温度感应模块等组成,其中89C52单片机作为核心,功耗小,电压可选用3~5V电压供电。
显示模块由15个7段共阳数码管模块、12864LCD液晶模块组成。
发声模块由蜂鸣器和三极管组成。
串口通信模块由单片机89C52、按键组成。
利用单片机可以大大减小硬件的复杂程度。
2.1 设计要求:(1)基本要求具有年、月、日、星期、时、分、秒,温度显示,校准等功能,具备闰月识别显示功能;具备可调闹钟,光控开关,充电功能;具备白天整点通报功能(晚上不通报);具备联机一键校准万年历时间,编辑显示心情语悟,增加通讯录等功能;具备秒表计时功能。
( 2 ) 创新要求具有光控开关功能;具备联机一键校准万年历时间,编辑显示心情语悟,增加通讯录等功能;具备秒表计时功能。
2.2 系统基本方案选择和论证2.2.1 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,,但是显示时间不利于远观。
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,价格也相对较高。
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。
通过对比以上三种方案,本设计采用了LED数码管作为万年历显示,12864LCD 液晶作为心情语悟,电话本,秒表显示。
2.2.2单片机通信的选择方案和论证方案一:采用并行通信,并行通信时数据的各个位同时传送,可以字或字节为单位并行进行。
,但用的通信线多、占用IO口多、成本高。
方案二:采用串行通信,串行通信时数据是一位一位顺序传送,只用很少几根通信线,占用IO 口少,成本低。
通过对比以上两种方案,本设计采用了串口通信进行两个单片机之间,单片机与电脑之间的数据传输。
三.系统的硬件设计与实现 3.1 电路设计框图 3.1.1万年历显示设计框图3.1.2液晶显示设计框图3.1.3单片机之间、电脑单片机联机设计框图3.2 系统硬件概述89C52 主控制模块I按键模块 光控开关模块数码管显示模块 发声模块温度感应模块 89C52 主控制模块II12864LCD 液晶按键 模块89C52主控制模块I89C52主控制模块II电 脑本电路中万年历部分是由89C52单片机为控制核心,低功耗,能在3~5V低压工作;该电子万年历能够成功实现时钟运行,调整功能。
温度的采集由DS18B20构成;显示部份由7段数码管、12864LCD液晶组成。
数码管全部使用动态扫描显示方式实现对数字的显示。
闹钟由按键调节,由发声模块输出。
发声模块由蜂鸣器和三极管组成。
光控开关模块由光敏电阻和三级管组成,能够实现光对整个万年历显示的开关控制。
通信部分是由两个单片机89C52电脑组成。
两个单片机之间,单片机与电脑之间都用串口进行通信。
、12864LCD液晶显示电脑联机输入内容。
如电话本,心情语悟等。
3.3 主要单元电路的设计2.3.1万年历单片机主控制模块的设计8052 是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照---单片机引脚图1:其中P1口是年月日,星期的段选控制。
P2口是时分秒,温度的段选控制。
P0口是位选控制。
P3.7是温度传感器接口。
P3.5是音乐接口。
P3.4是按键1P3.2是按键2P3.3是光控中断单片机主控制模块原理图:3.3.2光控开关模块的设计光控开关是由光敏电阻组成。
它能够实现光对整个万年历的开关控制。
无光照射时,万年历停止显示。
有光时,万年历正常显示。
电路如图所示。
3.3.3显示模块的设计显示模块由15个7段共阳数码管和发声模块组成。
电路如图所示。
其中,数码管模块中,将各个数码管相对应管脚连接,再接到单片机上,由单片机编程控制。
3.3.4温度感应模块的设计温度感应模块主要是由DS18B20构成。
其电路如图所示:3.3.5串口通信模块的设计串口通信包括两个单片机之间,单片机与电脑之间通信。
其中电脑与单片机联机时,可使液晶显示电脑输入内容。
液晶为12864LCD。
与单片机连接硬件图如图:四结束语感谢学院给我们提供了一个展现自己的舞台,给我们一次难得煅炼的机会,使得我们的动手能力和专业技能都有了很大的提高。
在做作品的日子里得到了创新实验班同学的认真指导,在此向他们致以诚挚的谢意。
感谢提供相关技术帮助的老师和同学,你们的支持和鼓励使我们对这次的作品完成有了信心和动力,也给了我们很多无私的帮助和支持,我们在此深表谢意。
参考文献○1张义和 编 例说51单片机(C 语言版) 人民邮电出版社 2008 ○2刘建清 编 从零开始学单片机C 语言 国防工业出版社 2006 ○3刘勇 编 数字电路 电子工业出版社 2004 ○4陈正振 编 电子电路设计与制作 广西交通职业技术学院信息工程系 2007 ○5杨子文 编 单片机原理及应用 西安电子科技大学出版社 20062011年5月附录:附录1:系统使用说明书由电路总图可知,本设计可显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度。
万年历如图所示:第一二行的方框表示显示数字,右下方字表示显示内容。
第三行的方框表示按键。
左边为调节按键,右边为菜单按键。
(温度显示不可调节)调节时间:菜单按键选择需要调节的内容,以调节年为例,连续按下菜单按键4次,当显示年的数码管亮,其余为暗时,开始按调节按键。
调节按键只加不温度秒分星期日月年时调节 菜单12864LCD 液 晶退出秒表电话本减,等到加到最大值时循环出现数值。
调节时为所需数字后,等待几秒,电子钟会自动显示你设定后的时间。
设定闹钟:长按菜单键,直到第一行显示年月日的数字轮流显示1时放开按键。
短按菜单按键。
当年显示1时,按调节按键调节的对象是时,同理,当月显示1时,按调节按键调节的对象是分。
当日显示1时,按键调节的对象是闹钟的开关。
当秒显示ON时,表示闹钟已开。
显示OF(off)时表示闹钟已关。
光控开关说明:当万年历所处环境黑暗时,万年历会自动停止显示。
(但会继续计时)液晶显示如图:左边表示液晶显示,右边分别表示退出、秒表、电话本按键。
液晶常规显示“西科创想”及心情短语。
秒表功能使用:按秒表键则进入秒表功能。
在秒表功能内,按电话本键开始秒表计时,再次按此键,秒表停止计时。
按秒表键归零。
按退出键,返回到常规显示。
电话本功能使用:按电话本键进入电话本功能。
在电话本功能内,再按此键下翻名片。
按秒表键,上翻名片。
按退出键,返回到常规显示。
万年历助手使用:在电脑上打开万年历助手,点击帮助,根据帮助内容使用。
在使用万年历助手时,请先插上串口连接万年历和电脑。
附录2:万年历实物图:。