数字万年历设计与实现

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成都理工大学工程技术学院毕业论文

数字万年历设计与实现

作者姓名：陈立国

专业名称：电气工程及其自动化

指导教师：孙莉莉讲师数字万年历设计与实现

- II -

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、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。

电子万年历设计是基于单片机进行的，可以显示年、月、日、时、分、秒、周及温度信息，具有可调整日期和时间功能。设计包含AT89S52单片机模块、LCD数码管模块、键盘模块、DS1302模块、数字式温度传感器DS18B20模块。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。LCD数码管动态扫描，对于显示数字最合适，价格适中，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。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。数字式温度传感器DS18B20仅需要一条数据线进行数据传输，易与单片机连接简化系统电路.数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范围广等优点。

关键词：AT89S52 DS1302 DS18B20 LED数码管

数字万年历设计与实现

- III -

Abstract

Electronic calendar day time is a very wide range of tools, the more

popular in modern society more and. It can be years, months, days, weeks,

hours, minutes and seconds for time, but also has a leap year compensation

and other functions.

Electronic calendar design is based on SCM, can display year, month,

day, time, minutes and seconds, week and temperature information, which

can adjust the date and time functions. Design including AT89S52 MCU

module, LCD digital tube module, keyboard module, DS1302 module,

digital temperature sensor DS18B20 module. AT89S52 microcontroller as

the core, small power consumption, can work in low-voltage 3V, voltage

can choose 3~5V voltage supply. LED digital tube dynamic scanning, the

most suitable for digital display, moderate price, and using dynamic

scanning method is connected with the MCU, microcontroller port occupied

less lines. DS1302 has a long service life, small error. For digital electronic

calendar using visual digital display, can display year, month, day, Sunday,

when, minutes and seconds and temperature information, but also a time

calibration functions. Digital temperature sensor DS18B20 requires only

one data line for data transmission, easy to be connected with the single-chip microcomputer to simplify the system circuit. The digital temperature

sensor has high measuring precision, wide measuring range etc.

Keywords: AT89S52, DS1302, DS18B20, digital tube LED

数字万年历设计与实现

- IV -

摘要 .......................................................................................................... II

Abstract ................................................................................................... III

目录 ......................................................................................................... IV

前言 ........................................................................................................... 1

1总体设计方案 ......................................................................................... 2

1.1 设计方案 ..................................................................................... 2

1.2 方案比较论证 ............................................................................. 2

1.3 总体设计方框图 ......................................................................... 3

2设计原理与分析 ..................................................................................... 4

2.1 单片机主控制器 ......................................................................... 4

2.2 温度传感器芯片 ......................................................................... 5

2.3 时钟芯片DS1302 ........................................................................ 9

2.4 16*2LCD液晶显示1602 ............................................................ 12

3硬件电路 ............................................................................................... 16

3.1 单片机主控制模块的设计 ....................................................... 16

3.2 时钟电路模块的设计 ............................................................... 16

3.3 温度采集模块设计 ................................................................... 17

3.4 功能按钮设计 ........................................................................... 18

3.5 16*2 LCD1602液晶显示电路设计 ........................................... 18

4系统软件设计 ....................................................................................... 20

4.1 系统模块的功能分划分 ........................................................... 20

4.2 总体程序流程框图 ................................................................... 20

4.3 时钟调整时间的流程图 ........................................................... 21

4.4 温度转换流程图 ....................................................................... 22

总结 ......................................................................................................... 24

带温度显示的万年历_数码管显示(附电路图和源代码)

设计报告

设计任务：

设计一个智能化万年历时钟电路，LED数码管作为电路的显示部分，按钮开关作为调时部分，通过与单片机连接数码管动态显示年、月、日、时、分、秒、星期、温度。并能准确计算闰年闰月的显示。

设计要求：

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，三个个按钮连接P3.0、P3.1、P3.2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

所连线路和单片机接口仿真图如图3所示：

图3 仿真按键

4）温度采集部分：

DS18B20温度传感器，测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器2

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。DS18B20的采集数据通过DQ传入单片机，单片机读取数据后将数据输出！如图所示

：

程序如下：

ReadOneChar(void)

{

unsigned char i=0;// 定义i用于循环

unsigned char dat = 0;// 读取的8位数据

for (i=8;i>0;i--)//8次循环

{

DQ = 0;// 拉低DQ总线开始读时序

dat>>=1;// dat左移一位

DQ = 1; //释放DQ总线

if(DQ)// 如果DQ=1，执dat|=0x80；（0x80即第7位为1，如果DQ为1，即读取的数据为1，将dat的第7为置1，然后dat>>=1，循环8次结束，dat即为读取的数据）

//DQ=0，就跳过

dat|=0x80;

Tdelay(4);// 延时以完成此次读时序，之后再读下一数据

}

return(dat); 返回读取的dat

}

//写一个字节

WriteOneChar(unsigned char dat)

万年历设计报告

引言

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。

时钟芯片的选择方案

方案一：

直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大,所以不采用此方案。方案二：

采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，而且精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。

系统硬件概述

本电路是由STC12C5A32S2单片机为控制核心；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，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与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；显示部份由0.5寸4位共阴极数码管（带时钟点）

基于STM32的智能万年历设计方案

1 基于STM32的智能万年历设计方案

1.课程设计任务

1.1 课程设计目的

(1) 学习万年历的原理，学会定时器、触摸屏在万年历中的应用。

(2) 通过万年历的制作使学生熟练掌握所学的相关知识内容，并培养学生工程设计的一般方法和技巧。

1.2 设计要求：

独立思考、共同合作、保质保量、按时完成。

1.3 技术要求：

(1) 系统组成系统选用STM32F103单片机为微处理器，使用开发板上具有的按键、指示灯、触摸屏和串口等实现万年历的功能。

(2) 实现功能：

1) 日历、时间的调整，通过按键切换实现对年月日时分秒的调整控制，可以设置每一部分的初始值。

2) 具备闰年的自动调整功能

3) 具有定时闹钟功能：通过按键/触摸屏设置定时时间。定时时间到，蜂鸣器发出鸣叫声，维持5S。

4) 上位机功能：可以把单片机的时间数据通过串口或者USB传送至上位机。

5) 无线设置功能：通过远程设置万年历。

(3) 模块组成：

2 STM32 单片机最小应用系统；设置显示模块；闹钟模块；时间运行模块等；

1.4 解决的主要问题：

(1) 最小应用系统设计：设计STM32的最小应用系统，包括MCU、复位、启动、晶振、电源等。

(2) 日历的显示和设置；

(3) 万年历的算法和实现；

(4) 定时闹钟功能；

(5) 无线设置功能。

1.5 两周时间安排

（1）第一周：

星期一：布置设计任务，收集相关资料。

星期二：确定设计方案

星期三：软、硬件的总体设计

星期四、五、六、日：上机调试

（2）第二周

星期一、二、三：上机调试

星期四：完成设计报告。

星期五：17:00之前上交课程设计报告。

3 2 总体方案设计

2.1 整体方案设计

MCU启动蜂鸣器电源LCD显示屏复位晶振实时时钟

2.2 模块工作原理

2.2.1 最小应用系统模块

最小应用系统包括MCU和电源、复位、晶振、启动等，该系统可以接收数据传给上位机，通过上位机将数据传输到显示屏上显示数据，也可以通过改变数据让其调整显示屏上的数据。另外它能使蜂鸣器发声。

数字电子课设：万年历的设计

. 编号

北京工商大学

数字电子技术基础

《万年历的设计》

学院

班级

学号

设计时间

. 一、设计目的

1、熟悉集成电路的引脚安排

2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法

3、了解数字电子钟及万年历的组成及工作原理

4、熟悉数字电子钟及万年历的设计与制作

5、熟悉multisim电子电路设计及仿真软件的应用

二、设计思路

1、设计60进制秒计数器芯片

2、设计24进制时计数器芯片

3、设计31进制天计数器芯片

4、设计12机制月计数器芯片

5、设计7进制周计数器芯片

6、设计闰年平年不同月份不同进制逻辑

三、设计过程

1、Tr_min and s 60进制计数器芯片：

“秒”、“分”电路都六十进制，它由一级十进制计数器和一级六进制计数器组成，六十进制计数器的设计图如下，采用四个片74ls161N串联而成，低位芯片的抚慰信号作为下级输入信号，串接起来构成“秒”、“分”计数器芯片。

2、Tr_hour 24进制计数器芯片：

24进制计数器芯片的设计图如下，时计数电路由两片74ls161串联组成。当时个位计数为4，十位计数为2时，两片74ls160N复零，从而构成24进制计数。

3、Tr_day天计数器芯片：

采用两片74ls160N和一片74ls151N串联而成，天计数器的进制受到月计数器反馈M、N影响和年计数器反馈R4的影响，在M、N不收到反馈信息的时候，天计数器为28进制，电路设计图如下：

. 4、Tr_week周计数器芯片：

周计数器由一块74ls161N构成一个七进制计数器，原理与秒、分、时计数器相似，电路设计图如下

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