项目四 电子万年历系统设计
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基于51单片机的电子万年历的设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)2 功能要求 (1)3 方案论证与设计 (1)3.1控制部分的方案选择 (1)3.2测温部分的方案选择 (2)3.3显示部分的方案选择 (3)4 系统硬件电路设计 (4)4.1主控器AT89C52 (4)4.2时钟电路DS1302 (5)4.2.1. DS1302的性能特性 (5)4.2.2 DS1302数据操作原理 (6)4.3测温电路的设计 (9)4.3.1 温度传感器工作原理 (9)4.3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (16)4.4显示电路的设计 (17)4.5键盘接口的设计 (19)5 系统程序的设计 (19)5.1阳历程序设计 (19)5.2时间调整程序设计 (20)5.3温度程序设计 (20)5.3.1 主程序 (21)5.3.2 读出温度子程序 (21)5.3.3 温度转换命令子程序 (21)5.3.4 计算温度子程序 (23)5.3.5显示数据刷新子程序 (23)6调试及性能分析 (25)6.1调试步骤 (25)6.2性能分析 (25)7总结 (26)参考文献 (26)致谢 (28)基于51单片机的电子万年历的设计摘要电子万年历是单片机系统的一个应用,由硬件和软件相配合使用。
硬件由主控器、时钟电路、温度检测电路、显示电路、键盘接口5个模块组成。
主控模块用AT89C52、时钟电路用时钟芯片DS1302、显示模块用LED数码管、温度检测采用DS18B20温度传感器、键盘接口电路用普通按键接上拉电阻完成;软件利用C语言编程实现单片机程序控制。
单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据,DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,单片机再把时间数据和温度数据送给74LS154译码,然后通过三极管C9015放大驱动LED数码管显示阳历年、月、日、时、秒、闹钟、星期、温度。
关键词电子万年历;单片机;温度传感器;时钟;数码显示AbstractElectronic perpetual calendar which is an application of the single-chip processor system, is utilized by combining hardware and software. And Hardware is composed of five modules: Main control unit, clock circuit, temperature test circuit, display circuit, keyboard interface. Main control board adopts AT89S52, clock circuit adopts the DS1302 clock chip, display module adopts the LED digital tube, and temperature test adopts the DS18B20 temperature sensor, keyboard interface circuit is completed by connecting ordinary button with pull-up resistor. Software takes advantage of C to program, so as to realize the programmed control of single-chip processor. Single-chip processor gets the time data through using the DS1302 clock chip. The DS18B20 gathers temperature signals and transmits them to single-chip processor. Then, single-chip processor transmits the time data and the temperature data to the 74LS154 decoder. Lastly, the LED displays solar calendar year, year, month, day, hour, minute, second, alarm clock, week and temperature with being enlarged and driven by the C9015 triode.Keywords:Electronic perpetual calendar; single-chip processor; temperature sensor; clock; digital display1 引言随着微电子技术和超大规模集成电路技术的不断发展,家用电子产品不但种类日益丰富,而且变得更加经济实用,单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点,在各个领域得到了广泛的应用。
电子万年历课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子万年历的基本原理和组成部分。
2. 学生掌握电子万年历的日期、时间设置及调整方法。
3. 学生了解电子万年历在不同场合的应用和功能。
技能目标:1. 学生能够独立完成电子万年历的组装和调试。
2. 学生通过实际操作,学会使用编程软件编写简单的程序,实现电子万年历的基本功能。
3. 学生具备分析电子万年历故障并进行排除的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子万年历的兴趣,激发学习电子技术和编程的热情。
2. 学生在合作学习中,培养团队协作能力和沟通表达能力。
3. 学生认识到电子万年历在现代生活中的重要作用,增强对科技创新的认识。
课程性质:本课程为实践性较强的信息技术课程,结合电子技术和编程知识,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:五年级学生具备一定的电子技术基础和编程兴趣,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,采用分层教学,引导学生主动探索、实践,提高学生的综合素养。
在教学过程中,注重目标分解,确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 电子万年历的原理与结构- 介绍电子万年历的组成及工作原理- 分析电子万年历的核心元件及其功能2. 电子万年历的组装与调试- 指导学生进行电子万年历的组装- 教授调试方法,确保电子万年历正常运行3. 编程软件的使用- 介绍编程软件的基本操作和功能- 演示如何编写程序,实现电子万年历的基本功能4. 电子万年历的应用与拓展- 讲解电子万年历在不同场合的应用- 探讨电子万年历的拓展功能及其实现方法5. 故障分析与排除- 分析电子万年历可能出现的故障- 教授排除故障的方法和技巧教学内容安排与进度:第一课时:电子万年历原理与结构介绍第二课时:电子万年历组装与调试第三课时:编程软件使用及基本程序编写第四课时:电子万年历应用与拓展第五课时:故障分析与排除教材章节关联:本教学内容与课本第四章“电子时钟与万年历”相关,涉及电子万年历的原理、组装、编程及应用等方面的知识。
目录摘要 ........................................................... 错误!未定义书签。
一.设计要求与方案论证............................................ 错误!未定义书签。
1.1设计要求................................................... 错误!未定义书签。
1.1.1基本要求................................................ 错误!未定义书签。
1.1.2创新要求................................................ 错误!未定义书签。
1.2系统基本方案选择和论证...................................... 错误!未定义书签。
1.2.1单片机芯片.............................................. 错误!未定义书签。
1.2.2 显示模块 ............................................... 错误!未定义书签。
1.2.3时钟芯片................................................ 错误!未定义书签。
1.2.4温度传感器.............................................. 错误!未定义书签。
1.3电路设计最终方案决定........................................ 错误!未定义书签。
二.电子万年历硬件设计与实现...................................... 错误!未定义书签。
2.1电子万年历系统设计.......................................... 错误!未定义书签。
自动万年历课程设计一、引言万年历是一种常见的时间表示工具,能够提供年、月、日、星期等日期信息。
随着科技的发展,人们对于万年历的需求也越来越多样化。
本次课程设计旨在实现一个自动万年历的功能,通过编程实现自动计算日期、星期和节假日等功能。
二、设计目标设计一个自动万年历的程序,实现以下功能:1.输入年份和月份,自动计算该月的日期信息;2.根据输入的日期,自动计算该日是星期几;3.判断输入的日期是否是法定假日,如春节、清明节等;4.根据输入的年份,自动计算该年的各个节假日日期。
三、设计思路3.1 输入年份和月份,自动计算日期1.根据输入的年份和月份,判断该年是否为闰年;2.根据月份判断该月的天数;3.输出该月的日期信息。
3.2 根据日期,自动计算星期1.判断输入的年份是否为闰年;2.计算该日的累计天数;3.判断累计天数对7取模的结果,得到星期。
3.3 判断输入日期是否为法定假日1.根据输入日期判断是否是法定假日,需根据法定假日的具体规定进行判断;2.输出判断结果。
3.4 根据年份,自动计算节假日日期1.根据公历计算的时间规律,计算出春节的日期;2.根据农历计算的时间规律,计算出农历节日的日期;3.输出计算结果。
四、详细设计4.1 输入年份和月份,自动计算日期1.首先通过输入函数获取用户输入的年份和月份;2.使用条件语句判断输入的年份是否为闰年,根据结果确定二月的天数;3.根据月份和上一步得到的天数,使用循环结构输出该月的日期信息。
4.2 根据日期,自动计算星期1.输入年份、月份和日期;2.使用条件语句判断输入的年份是否为闰年,根据结果确定二月的天数;3.根据输入的年、月、日,计算出累计天数;4.使用计算得到的累计天数对7取模,得到星期。
4.3 判断输入日期是否为法定假日1.定义法定假日的日期范围和名称;2.输入日期;3.对输入日期进行判断,判断是否在法定假日日期范围内;4.输出判断结果。
4.4 根据年份,自动计算节假日日期1.输入年份;2.根据公历的时间规律,计算出春节的日期;3.根据农历的时间规律,计算出农历节日的日期;4.输出计算结果。
课程:创新与综合课程设计电子与电气工程系实践教学环节说明书题目名称电子万年历院(系)电子与电气工程学院专业电子信息工程班级119411学号1109635010学生姓名11指导教师q1起止日期13周周一~14周周五电子万年历一.设计目的设计一个具有报时功能、停电正常运行(来电无需校时)、带有年月日、时分秒及星期显示的电子日历。
二.方案设计硬件控制电路主要用了AT89S52芯片处理器、LCD1602显示器等。
根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。
软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序、时间显示及星期显示程序等组成。
主控程序中对整个程序进行控制,进行了初始化程序及计数器、还有键盘功能程序、以及显示程序等工作,时间控制程序是电子万年历中比较重要的部分。
时间控制程序体现了年、月、日、时、分、秒及星期的计算方法。
时间控制程序主要是定时器0计时中断程序每隔10ms中断一次当作一个计数,每中断一次则计数加1,当计数100次时,则表示1秒到了,秒变量加1,同理再判断是否1分钟到了,再判断是否1小时到了,再判断是否1天到了,再判断是否1月到了,再判断是否1年到了,若计数到了则相关变量清除0。
先给出一般年份的每月天数。
如果是闰年,第二个月天数不为28天,而是29天。
再用公式s=v-1 +〔(y-1/4〕-〔(y-1/100〕+〔(y-1/400〕+ d计算当前显示日期是星期几,当调节日期时,星期自动的调整过来。
闰年的判断规则为,如果该年份是4或100的整数倍或者是400的整数倍,则为闰年;否则为非闰年。
在我们的这个设计中由于只涉及100年范围内,所以判断是否闰年就只需要用该年份除4来判断就行了。
三.系统的设计框图本系统以AT89S52单片机为核心,结合时钟芯片DS1302,LCD1602,键盘等外围器件,实现电子万年历的一系列功能,并通过液晶屏和按键控制完成人机交互的功能。
系统总体设计框图如图(1)所示四.系统硬件设计1.单片机主控制模块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。
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。
本科毕业设计(论文)题目电子万年历的设计完成日期2012 年 6 月 6 日Southwest Petroleum University Graduation ThesisThe design of electronic calendar摘要在当代繁忙的工作与生活中,时间与每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响,电子万年历的出现给人们的工作与生活带来了福音。
电子万年历是实现对阳历的日期和时间以及阴历的日期显示的计时装置。
随着科技的发展,电子万年历也有了巨大的进步和发展,目前已经广泛应用于家庭、车站、码头、办公室以及银行等各种场所。
已经成为人们日常生活和工作中必不可少的电子产品,具有广阔的发展空间和市场前景。
本文介绍了基于单片机AT89C52的电子万年历的设计,该设计结合时钟芯片DS1302以及显示器件LCD12864,能够直观的显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒,以及通过程序算法转换阳历的日期,得到阴历的年、月、日。
在显示阴历时间时,能标明是否为闰年、闰月,同时完成对它们的自动校正,全部信息均受单片机AT89C52的控制,并由液晶显示器件LCD12864显示。
人机口由4个按键来实现,通过这四个按键可对时间、日期进行人为的自由调整。
本设计采用单片机为核心器件,软硬件结合,使硬件部分大为简化,提高了系统稳定性,设计出的电子万年历可以显示阳历的日期和时间以及阴历的日期。
其软硬件设计简单,时间记录准确,有较强的实用性。
关键词:万年历;AT89C52;DS1302;LCD12864AbstractIn contemporary busy work and life, time and every one has a very close relationship, everyone is the influence of the time, the emergence of electronic calendar to people's work and life bring the Gospel. Electronic calendar is the realization of the solar calendar date and time and date of the display of the timing device. With the development of science and technology, electronic calendar also had great progress and development, now has been used widely in the family, station, wharf, office and of the bank and other various places. Has become people daily life and work necessary in electronic products, have wide development space and the market prospect.This paper introduces the AT89C52 single chip microcomputer based on the electronic calendar design, the design with the clock chip DS1302 and display devices LCD12864, can intuitive shows YangLiNian, month, day, week, when, minutes and seconds, and through the process of converting solar calendar date algorithm, get the lunar calendar year, month, day. In the display lunar calendar time, can indicate whether for a leap year, intercalary moon, finish at the same time to their automatic adjustment, all information by AT89C52 single chip microcomputer control of both, and the liquid crystal display device LCD12864 display. The man-machine mouth by four pressing buttons, through the four buttons on time, date of people free adjustment.This design uses the MCU as the core, the hardware and software combination to make hardware part greatly simplified and improve the stability of the system, design of electronic calendar can display the solar calendar date and time, and the date of the lunar calendar. Its software and hardware design simple, time to record and accurate, with strong practicability.Keywords: electronic calendar;AT89C52;DS1302;LCD12864目录1.绪论 (1)1.1本设计的研究背景和研究意义 (1)1.2设计任务及任务分析 (1)2. 本设计总体设计方案 (2)2.1方案论证与比较 (2)2.1.1 方案一:基于AT89C52的电子万年历的设计 (2)2.1.2 方案二:基于PLD的电子万年历的设计 (2)2.1.3 方案三:基于凌阳单片机的电子万年历的设计 (3)2.2本设计方案选择 (4)3.硬件电路的设计与计算 (5)3.1控制电路的设计与计算 (5)3.1.1 电路选择 (5)3.1.2 元器件的选型及参数计算 (5)3.2时钟电路的设计与计算 (8)3.2.1电路选择 (8)3.2.2 元器件的选型及参数计算 (9)3.3显示电路的设计与计算 (11)3.3.1电路选择 (11)3.3.2 元器件的选型及参数计算 (11)3.4硬件总电路图 (13)4.软件设计及编程 (14)4.1软件设计功能图 (14)4.2软件设计流程图 (14)4.3阳历程序设计及功能实现 (15)4.4时间调整程序设计及功能实现 (15)4.5阴历程序设计及功能实现 (17)5.系统调试及分析 (19)5.1硬件电路调试及结果分析 (19)5.1.1 单片机最小系统电路的测试结果及其分析 (19)5.1.2 DS1302时钟电路的测试结果及其分析 (19)5.1.3 LCD12864显示电路的测试结果及其分析 (20)5.2软件调试及功能分析 (20)5.2.1 阳历显示程序功能实现及其分析 (20)5.2.2时间调整程序功能实现及其分析 (21)5.2.3 阴历显示程序功能实现及其分析 (21)6.结论与展望 (22)6.1结论 (22)6.2展望 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)附录一:系统整体电路图 (25)附录二:PCB电路图 (26)附录三:实物图 (27)附录四:系统完整程序 (28)1.绪论1.1 本设计的研究背景和研究意义随着电子技术的迅速发展,时间的流逝,从观察太阳、摆钟到现在的电子钟,人类在不断的研究、不断的创新。
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围之。
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 SystemAbtract: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.Key words:MCU;Clock chip;Temperature sensor;Simulation目录引言 (1)1 单片机介绍 (2)1.1 STC89C52简介 (2)1.2 性能参数 (2)2 应用系统设计 (4)2.1系统功能说明 (4)2.2应用系统设计 (4)2.2.1系统方案设计 (4)2.2.2 应用系统结构设计 (5)2.2.3设备选型 (5)2.2.4 控制面板设计 (6)3 硬件设计 (8)3.1 实时时钟电路设计 (9)3.1.1 实时时钟芯片SD2303简介 (9)3.1.2 SD2303的引脚设置 (10)3.1.3 SD2303的部寄存器 (11)3.1.4 SD2303的数据传输 (17)3.2 温度检测电路设计 (20)3.2.1 温度传感器DS1722简介 (20)3.2.2 DS1722的引脚配置 (21)3.2.3 DS1722的部寄存器 (21)3.2.4 DS1722的数据传输过程 (23)3.3 显示电路设计 (24)3.4 键盘及闹铃电路设计 (25)4 软件设计 (27)4.1 软件结构设计 (27)4.1.1 主程序 (27)4.1.2 按键检测和处理程序 (28)5 系统集成测试与仿真 (29)5.1 系统集成测试 (29)5.2 系统在线仿真 (29)5.2.1 仿真软件介绍 (29)5.2.2 Keil与proteus结合仿真 (30)5.2.3 仿真结果 (30)5.2.4 仿真结果分析 (32)[参考文献] (33)附录: (34)致谢 (37)引言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。