自动控制系统通用万年历电子时钟的设计与制作

多功能电子万年历的设计与实现
随着科技的不断发展，电子产品的应用正在不断扩大。

作为其中之一的万年历，不仅仅具有日历、定时、报警等基本功能，而且还可添加温度计、闹钟、时钟、计算器等实用功能，使得万年历成为一款多功能的电子产品。

在设计多功能电子万年历时，我们需要考虑许多因素。

首先需要考虑的是万年历的用户群体。

因为不同年龄段的用户需要的功能不同，比如老年人需要更大的字体、时间、日期、温度等的显示，而年轻人则更注重闹钟、计时和计算器等实用功能。

因此，在设计中需要根据用户需求进行针对性的设计。

其次，在多功能电子万年历的设计中需要考虑芯片的类型和电路设计。

基于现有技术水平，我们可以采用32位单片机进行设计。

这种芯片不仅具有高效，稳定的特点，而且可以实现各种功能的全局配置与管理。

最后，在使用过程中，我们还需雕琢界面的设计。

好的界面设计可以带给用户舒适的使用体验。

因此，设计多功能电子万年历的界面，需要考虑整体的色彩、字体、图标等，制作简约大气的界面，操作起来也更为方便。

在实现多功能电子万年历的过程中，我们需要对硬件、软件方面都有深入的了解，这样才能做出效果更好、具备更多功能的产品，才能满足用户的需求。

总体来说，对于多功能电子万年历的设计和开发，我们需要关注许多方面，需要不断地进行改进，才能够做出适合用户使用的优秀产品。

目录摘要万年历电子钟是一种非常广泛的日常计时工具，在现代社会生活中越来越流行。

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。

万年历电子钟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STC89C52单片机模块、LED数码管模块、键盘模块、DS1302时钟模块、闹钟控制模块。

STC89C52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。

LED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。

对于万年历电子钟采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日,周日,时、分、秒等信息，还具有时间校准，闹钟，闹钟状态校准等功能。

关键词：STC89C52,DS1302,74HC164,LED数码管一．设计要求与方案论证1.1 设计要求1.1.1基本要求（1）具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；（2）时间与阴、阳历能够自动关联；（3）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；2. 发挥部分：（1）增加闹钟二．电子万年历硬件设计与实现2.1 电子万年历系统设计2.1.1系统设计框图2.1.2 系统硬件概述本电路是由STC89C52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；本源程序采用DS1302做专用的走时，停电后也可以正常走时90天以上；本源程序充分利用了STC89C51的新功能，设定的定时控制数据可以停电10年不丢失；本程序设计了误差自动校正，如果因为晶振的误差导致一天走时快1秒或者慢1秒的话，本程序每天都会在深夜自动校正后再在正确时间基础上计时；本程序还设计了快速走时摸拟运行状态（是正常走时的100倍以上）；本程序还有6位数的阳历年月日显示，既可以当日历还可以当电子钟，也有6位数字显示时间。

2.2系统硬件各模块作用2.2.1单片机主控制模块功能特性描述STC89C52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。

计算机科学与技术学院硬件课程设计报告摘要在日常生活中，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；万年历目录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)6.2.2闹钟设定界面 (40)6.2.3闹钟功能实现 (41)6.2.4闰年功能实现 (41)7.结论与体会 (43)7.1结论 (43)7.2体会 (44)参考文献 (45)-1 设计任务与要求1.1实验目的1.复习8255芯片，8254芯片工作原理及使用方法2.学会使用12864字符液晶显示屏，蜂鸣器3.锻炼小规模逻辑电路设计4.提高分析、解决问题的能力1.2具体要求本系统要求能通过4*4键盘输入预设时间，实时反映当前时间的变化并能对闰年进行准确判断。

一、引言随着科技的不断进步，人们对电子产品的需求也愈发增加。

电子钟作为一种必需品，能够准确地显示时间和日期，被广泛应用于家庭、办公室、学校等场所。

然而，传统的电子钟只能显示当前的日期和时间，功能较为简单。

为了满足人们的需求，设计一种万年历电子钟是十分必要的。

二、设计方法1.硬件设计（1）主控芯片选择：根据万年历电子钟的功能需求，选择一款性能强大的主控芯片，例如ARM Cortex-M系列的芯片，具备强大的计算和控制能力。

（2）显示屏选择：选用高分辨率的液晶显示屏，能够清晰地显示日期和时间。

考虑到用户操作的便捷性，可以选择带有背光灯的显示屏。

（3）电源设计：采用直流电源供电，可以选择使用电池或者接入市电。

对于使用电池供电的设计，需加入节电模式，提高电池使用寿命。

2.软件设计（1）显示功能：通过主控芯片控制液晶显示屏，实现日期和时间的显示。

根据数据的变化，实时更新显示内容。

（2）时钟功能：使用定时器功能，实现时钟的计时功能。

利用时钟中断，每秒更新一次时钟。

（3）日期功能：通过读取实时时钟芯片的数据，获取当前的年份、月份、日期和星期。

根据每月的天数和闰年的规则，实现日期的显示和计算。

（4）闹钟功能：通过设置闹钟选项，设置闹钟的时间和铃声。

当闹钟的设定时间到达时，发出闹铃声。

三、设计结果经过软硬件设计的整合，实现了一款功能丰富的万年历电子钟。

通过液晶显示屏，能够准确地显示当前的年份、月份、日期、星期、小时和分钟。

通过定时器功能，实现了精准的时间计时功能。

通过读取实时时钟芯片的数据，实现了准确的日期显示和计算。

同时，通过设置闹钟功能，提醒用户重要的时间节点。

四、结论本文设计了一款功能强大的万年历电子钟，能够准确地显示日期和时间，并具有闹钟功能。

通过软硬件的整合，实现了高清晰度的显示和准确的日期计算。

该设备不仅满足了人们对时间和日期的需求，还具有提醒功能，对用户的生活起到了积极的作用。

值得注意的是，该设计只是一个初始的版本，仍可以进行优化和改进，使其更加符合用户需求。

郑州航空工业管理学院毕业论文（设计）题目基于单片机的电子万年历的设计与制作二О一三年五月二十三日摘要单片机应用技术飞速发展，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。

本文通过对一个基于单片机的能实现万年历功能电子时钟的设计，系统由主控制器STC89C52为控制中心，DS12C887产生时钟，DS18B20产生温度，12864液晶显示对日期、时间等进行显示，按键可以设置时间、闹钟等。

能实现时钟、日历、时间和温度显示的功能。

今后万年历将会朝着精准度更高，外观更加美丽，价格更加实惠的方向发展，并且将会出现更多的辅助功能。

关键词：单片机，农历查询，万年历，温度显示ABSTRACTAs the rapid development of Single-chip Microcomputer Application technology, from the navigation device of missile to the various instruments on the aircraft control and from computer communication network and data transmission to industrial real-time automation process control and data processing, as well as the extensive use of the smart card and electronic pets in live, All of this is inseparable from the microcontroller. SCM is set to CPU, RAM, ROM, timing, counting and multiple interfaces in one microcontroller. It has the advantages of small volume, low cost, strong function, widely used in smart industries, and industrial automation.This paper designed a electronic clock which can achieve calendar function based on microcontroller, the system consists of main controller STC89C52, clock circuit, display circuit, DS12C887circuit, and a reset circuit components,the main control system as the control center, DS12C887 generates a clock, DS18B20 generates temperature, a 12864 LCD display the date and time, the key can set the time, alarm clock, achieved the clock calendar and time display function.In the future, the calendar will be more accurate, look more beautiful; more affordable prices of the direction of development, and will appear more auxiliary function.Keywords: Monolithic single-chip,lunar calendar demand, perpetual calendars display temperature目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 电子万年历的发展 (1)1.3 电子万年历设计 (1)第2章设计要求与方案论证 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 方案论证 (3)2.2.1 控制部分方案设计 .......................................... .32.2.2 显示部分的设计 ........................................... ..42.2.3 单片机芯片的选择方案和论证 (4)2.2.4 时钟芯片的选择方案和论证 (4)2.2.5 温度传感器的选择方案和论证 (5)2.2.6 电源的选择方案 (5)第3章硬件设计 (6)3.1 电路的设计框图 (6)3.2 主要单元电路的设计 (6)3.2.1 单片机主控电路设计 (6)3.2.2 时钟振荡电路设计 (8)3.2.3 复位电路设计 (9)3.2.4 温度传感器电路设计 (9)3.2.5 时钟电路设计 (12)3.2.6 显示电路设计 (13)3.2.7 按键电路设计 (16)3.2.8 报警电路设计 (16)第4章软件设计 (17)4.1 程序流程图 (17)4.1.1 主程序流程 (17)4.1.2 时间调整程序流程图 (18)4.1.3 时钟芯片读写程序流程 (20)4.1.4 温度测量元件控制程序流程 (20)4.1.4 公历转换成农历的基本原理 (21)4.2 操作与调试 (22)4.2.1 软件调试 (22)4.2.2 万年历实物 (23)总结与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一：系统硬件原理图 (29)附录二：元器件清单 (30)附录三：设计程序 (31)第1章绪论1.1 课题的背景随着社会的发展和科技水平的提高，人类获得和计算时间的方法，历经观天阳、摆钟到现在电子钟，经过不断发展和创新，计时的精度越来越准确。

摘要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。

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。

本文以单片机为核心，采用串行时钟芯片DS1302。

过去多用并行接口的时钟芯片，如MC146818、DS12887 等。

它们已能完全满足单片机系统对实时时钟的要求，但是这些芯片与单片机接口复杂、占用地址, 数据总线接线多、芯片体积大占用空间多。

显示电路采用LED动态扫描方式，动态扫描方式节省外部接口资源。

本文通过对一个基于单片机的能实现万年历功能电子时钟的设计，从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。

系统由主控制器A T89C52、时钟电路DS1302、显示电路、按键电路、和复位电路等部分构成，能实现时钟日历显示的功能，能进行年、月、日、时、分及星期的显示。

关键词：AT89C52芯片DS1302芯片C语言Keil软件LED动态显示；AbstractSCM rapid development of applied technology, we now live Looking at the various fields, from the missile's navigation devices, to the various instruments on the aircraft control, computer network communications and data transmission, industrial automation to the process of real-time control and data Processing, and we live in the extensive use of the smart IC cards, these are inseparable from the SCM. S CM is set CPU, RAM, ROM, timing, counting on one interface and a variety of microcontrollers. Its small size, low cost, feature strong, smart widely used in industry and industrial automation. And 51 of the SCM SCM is the most typical and most representative one. The graduation project through its study, and thereby to study, design, develop software and hardware capabilities.Based on SCM as the core, a serial clock chip DS1302. Past the use of parallel interface chip's clock, such as the MC146818, DS12887, and so on. They have been able to fully meet the SCM system to the requirements of real-time clock, but these chips and microcontroller interface complex, occupied address, data bus wiring, chip size of the space and more. LED display circuit using dynamic scan mode, dynamic scan mode external interface save resources.Based on a microcontroller based on the calendar function to achieve the design of electronic clock, so as to achieve learning and understanding of SCM related instructions in all aspect s of the application. System by the main controller AT89C52, clock circuit DS1302, show circuit, the circuit keys, and reset circuit, and other components, to achieve the clock showed that the calendar function, capable of year, month, day, hour, minute an d weeks of shows.Key W ords：AT89C52 Chip DS1302 Chip Keil C language software LED dynamic display;目录摘要 (I)Abstract (II)目录........................................................................................................... 错误！未定义书签。

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。

华南农业大学电子工程学院应用物理系课程设计（报告）任务书设计题目：电子万年历的设计与制作任务与要求（请按所选题目自行总结）任务：设计一个电子万年历，利用实时时钟芯片ds1302和51单片机制作实时时钟。

要求：1．使用LCD1602显示屏显示日期和时间；2．能够显示新历和农历；3. 包括时钟模块，能够显示实时时钟；4. 要有时间设置按键部分；5. 完成硬件电路的设计后，编写程序，实现时间和日期的显示等功能；6. 调试程序，完成功能验证，写出完整的课程设计论文。

实验器材：1.单片机最小系统：单片机（插座），晶振，电阻，电容，按键；2.电源模块：自锁开关，LED灯，USB插座；3.按键模块：按键；4.1602显示模块：1602（排母），电位器，电容；5.RTC模块：DS1302芯片（插座），晶振，CR2032电池（插座）；6.DIY小部件：漆包线，杜邦线，排针，排母，IC插座，电阻包，电容包，烙铁套装；开始日期2016 年 3 月 4 日完成日期2016 年3 月 23 日电子万年历设计摘要：本系统是由单片机最小系统、电源模块、按键模块、LCD1602显示模块及RTC模块组成的电子万年历系统。

通过时钟模块实时进行时间和日期的计数，进而传递给单片机处理，单片机再将其传递给LCD1602模块显示当前时间，另设有按键模块可以完成时间设置以及日期查询等功能操作。

其设计简单，性能优良，时间设置可调，同时同步显示农历和星期，具有较强的实用性。

本文先简要介绍每个模块的工作原理，再作整个系统电路的综合分析，说明该电子万年历的实现过程。

Summary:This system,electronic calendar system,is composed of SCM minimum system, power supply module, keys module, LCD1602 display module and RTC module .Through RTC module for counting the time and date, and then transmit to SCM for processing,and then send it to the LCD1602 module to show the current time, also operates key modules can be completed time setting and operating date query function.Its simple design, excellent performance, adjustable time setting, synchronous display lunar calendar and week at the same time, has strong practicability.This paper first briefly introduces the working principle of each module, and then a comprehensive analysis of the circuit.The last,illustrate the whole system implementation process of the electronic calendar.关键词：万年历，计时，显示，农历Keywords: calendar、timing、display、lunar calendar1.引言在社会发展快速的今天，便利和谐的生活方式无疑成为人们追求的目标，而在现实生活中，很多地方还是依靠传统的日历和时钟来查看日期和时间，这样既不能快速地同时查看日期和时间，而且一般的时钟精度不高，经常需要人工校准时间。