51单片机万年历实验原理

1. 综述本课题要求设计一个常用的万年历。

该电路是用于反应年、月、日、时、分、秒、星期的实时状态，液晶显示屏上显示第一排显示“湖南工学院”第二排显示“年、月、日”第三排显示“时、分、秒”第四排显示“星期”。

当接通时液晶屏上一次显示，并且可以通过矩阵键盘调节年、月、日、时、分、秒、星期的实时状态。

假设液晶显示屏显示的是2008年8月1日，要求是：通过矩阵键盘的调节可以实时时间。

经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分：首先，通过晶振电路产生频率为32.768KH z的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给DS1302的时钟脉冲信号。

接通电源时，液晶屏上显示“湖南工学院”“电气与信息工程系”“电信0901”“蒋赞荣”。

当按下第一个按键时进入“欢迎进入万年历”界面。

按下第二个按键时进入显示经典万年历界面。

理论部分已用protues软件进行仿真，并且达到设计要求。

实际部分在电子实验室和同组的成员在老师的指导下一进行模拟，能够达到理论设计要求。

在设计的过程中应该本着元件通用化，成品化，程序的精简化，以满足大规模生产的要求，以便在日后产品的更新维护能够更好的方便的进行。

同时也要尽量减少设计过程中掉电现象和不稳定现象。

使产品在使用过程中能够稳定的运行，达到良好的无故障率。

二者必须达到一定的标准，才能在工厂进行量产。

2. 方案设计与分析方案通过DS1302时钟芯片产生时钟数据信息，通过读写该芯片内的时钟信号通过单片机的控制将其显示在液晶屏幕上。

该芯片的三总线SCLK、I/O、CE分别接在单片机的P3^2、P3^3、P3^4三端效果是最好的，因为P3^0、P3^1位接在液晶屏的RS、RW，P3^5接在液晶屏的E端，其它的三态数据线接在P0口，矩阵键盘可以通过跳线接P1口或P2口，在使程序设计起来比较简单，可以很好的利用者一点，设计的复杂程度适中，而且达到了预期的设计目的。

在此电路中由于P0口用于液晶电路的三态八根数据线了，而P3口也用作了特殊作用，所以矩阵键盘的跳线只能是在P1口或者是P2口作为键盘的输入信号。

项目一、基于51单片机的万年历设计与实现一、项目概述万年历就是记录一定时间范围内（比如100年或更多）的具体阳历与阴历的日期的年历，方便有需要的人查询使用。

万年只是一种象征，表示时间跨度大。

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。

电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步。

本项目以STC89C52RC单片机最小系统为核心，采用LCM1602作为显示介质，1302产生基准时间；按键调整时间信息，制作了一个电子万年历，能实现走时，调整时间的功能。

二、开发的目的：1、掌握单片机常用的显示外设LCM1602的驱动电路电路设计和程序设计方法。

2、掌握一个简单的单片机小系统电源电路的设计。

3、掌握实时时钟芯片DS1302的电路连接和编程。

4、学习掌握PROTEL99SE绘制电路原理图。

5、学习掌握KEIL UV2开发51单片机。

三、功能要求1、LCM1602显示。

2、1302产生基准时间。

3、能调整时间。

四、项目验收要求1、完成系统原理图绘制。

2、完成程序流程图和程序代码的编写和调试。

3、完成项目报告。

4、制作答辩PPT。

基于51单片机的万年历设计与实现项目组成员：1.姓名：XXX 学校：XXXX 系部：XXXX系班级：XXXXXX2.姓名：XXX 学校：XXXX 系部：XXXX系班级：XXXXXX3.姓名：XXX 学校：XXXX 系部：XXXX系班级：XXXXXX4.姓名：XXX 学校：XXXX 系部：XXXX系班级：XXXXXX5.姓名：XXX 学校：XXXX 系部：XXXX系班级：XXXXXX指导工程师：李宁完成日期：XXXX年XX月XX日一、概述万年历在一些公共场合经常可以看到，其原理并不复杂，使用单片机制作万年历是可行的。

结合RTC芯片可以产生比较准确时间信息。

《单片机应用实训》课程设计报告姓名：班级：指导老师：实习时间：基于51单片机的数字万年历设计摘要：利用单片机、DS1302芯片、DS18B20芯片搭建一个数字万年历模块，编写程序，实现了年、月、日、时、分、秒计数，温度测量、时钟报警等功能。

关键词： STC89C51 数字时钟一、 实训目的电子时间显示器现在在任何地方都有涉及到，例如电子表和商场的时间显示等等，所以它是一种既方便又实用的技术，而我们所做的万年历则是在它的基础上做出来的，通过万年历的制作，我们可以进一步了解计数器的使用，了解各个进制之间的转换，以及其他的任意进制计数器的构成方法等，并且进一步了解DS1302芯片、DS18B20芯片的使用等。

二、总体设计方案根据项目任务，该系统采用STC89C51为控制核心，以电子大赛开发板为实验平台，利用各种芯片实现相应功能，三、硬件设计1、单片机最小系统STC89C52为40引脚双列直插芯片,有四个I/O 口P0,P1,P2,P3,每一条I/O 线都能独立地作输出或输入。

单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接晶振电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。

第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够成上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。

时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个22pF的瓷片电容和一个12MHz的晶振组成，并接入到单片机的XTAL1和XTAL2引脚处 使单片机工作于内部振荡模式。

此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。

时钟振荡电路如下图所示。

复位电路由电阻和极性电容组成，如下图所示，通过高电平使单片机复位，在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约2us时，即可实现复位。

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);。

基于51单片机的万年历设计一、系统设计方案本万年历系统主要由 51 单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键等部分组成。

51 单片机作为核心控制器，负责整个系统的运行和数据处理。

时钟芯片用于提供精确的时间信息，液晶显示屏用于显示万年历的相关内容，按键则用于设置时间和功能切换。

二、硬件设计1、单片机选型选用常见的 51 单片机，如 STC89C52 单片机，它具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。

2、时钟芯片选择 DS1302 时钟芯片，该芯片能够提供高精度的实时时钟，具有闰年补偿功能，并且可以通过串行接口与单片机进行通信。

3、液晶显示屏采用 1602 液晶显示屏，能够清晰地显示字符和数字，满足万年历的显示需求。

4、按键电路设计四个按键，分别用于时间设置、功能切换、加和减操作。

三、软件设计1、主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机端口初始化、时钟芯片初始化、液晶显示屏初始化等。

然后读取时钟芯片中的时间数据，并在液晶显示屏上显示出来。

接着进入循环，不断检测按键状态，根据按键操作执行相应的功能，如时间设置、功能切换等。

2、时钟芯片驱动程序通过单片机的串行接口向 DS1302 发送命令和数据，实现对时钟芯片的读写操作，获取准确的时间信息。

3、液晶显示屏驱动程序编写相应的函数，实现对1602 液晶显示屏的字符和数字显示控制。

4、按键处理程序采用扫描方式检测按键状态，当检测到按键按下时，执行相应的按键处理函数，实现时间设置和功能切换等操作。

四、时间设置功能通过按键操作进入时间设置模式，可以分别设置年、月、日、时、分、秒等信息。

在设置过程中，液晶显示屏会显示当前设置的项目和数值，并通过加、减按键进行调整。

设置完成后，将新的时间数据保存到时钟芯片中。

五、显示功能万年历的显示内容包括年、月、日、星期、时、分、秒等信息。

通过合理的排版和显示控制，使这些信息在液晶显示屏上清晰、直观地呈现给用户。

六、系统调试在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行调试。

目录一、温度万年历设计的目的和意义 (1)二、电路设计方案 (1)三、原理设计 (1)四、方案结构图 (3)五、温度万年历1602驱动及显示的详细设计 (6)六、心得与总结 (14)一、温度万年历设计的目的和意义随着社会的发展，信息量的不断提升以前对信息交换的要求提高，温度万年历的发展以及投入市场变得非常有必要。

本设计是基于51单片机并模拟日常所用的日历，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。

通过本次设计，学习和巩固了单片机指令编程的相关知识，熟悉单片机各部件的组成及其功能。

本设计将制作一种基于单片机控制的带实时温度显示、具有定时功能的电子万年历。

传统的电子日历大都体积大，功耗大，显示不准确等特点。

为了缩小体积，减小功耗，使其变得小巧灵敏，本设计加入了时钟芯片DS1302，可对时间进行准确记时，同时可设置定时时间，实现定时功能。

另外本设计具有显示实时温度的功能。

传统的温度传感器系统大都采用放大、调理、A/D转换，转换后的数字信号送入计算机处理，处理电路复杂、可靠性相对较差，占用计算机的资源比较多。

本设计将采用DS18B20一线制数字温度传感器，可将温度信号直接转换成数字信号送给微处理器，电路简单，成本低，实现了时间温度同时显示的效果。

最后，温度和时间都将通过LCD1602液晶显示器进行显示。

测试表明系统达到了设计要求的各项功能，各部分工作正常。

二、电路设计方案采用AT89S52作为主控制系统; 直接采用单片机定时计数器提供秒信号;LCD 液晶显示屏作为显示。

三、原理设计1.基本原理：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超低压工作；时钟电路直接采用单片机定时计数器提供秒信号;温度的采集由DS18B20构成；显示部份由LCD液晶显示屏显示。

同时还添加了提醒功能，通过蜂鸣器实现。

2.总体框图图13. 单元电路设计◆ 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。

一、设计任务：1、设计任务：设计并制作一个数字钟。

2、设计要求：●显示年月日时分秒及星期信息●具有可调整日期和时间功能●增加闰年计算功能●显示部分由LCD1602完成二、方案论证：1.显示部分:显示部分是本次设计的重要部分，一般有以下两种方案：方案一：采用LED显示，分静态显示和动态显示。

对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。

而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题，但设计上如果处理不当，易造成亮度低，有闪烁等问题。

方案二：采用LCD显示。

LCD液晶显示具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而且功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较适合的。

鉴于上述原因，我们采用方案二。

2.数字时钟：数字时钟是本设计的核心的部分。

根据需要可采用以下两种方案实现：方案一：方案完全用软件实现数字时钟。

原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。

利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。

该方案具有硬件电路简单的特点，但当单片机不上电，程序将不执行。

而且由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。

方案二：方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS1302。

该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。

为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。

当电网电压不足或突然掉电时，可使系统自动转换到内部锂电池供电系统。

而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。

基于时钟芯片的上述优点，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。

单片机课程设计--基于51单片机的万年历单片机课程设计基于 51 单片机的万年历一、引言在现代生活中，时间的准确记录和显示对于我们的日常生活和工作具有重要意义。

万年历作为一种能够同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息的设备，给人们带来了极大的便利。

本次课程设计旨在利用 51 单片机实现一个简单实用的万年历系统。

二、系统设计方案（一）硬件设计1、单片机选型选择经典的 51 单片机，如 STC89C52 单片机，其具有性能稳定、价格低廉、资源丰富等优点，能够满足本设计的需求。

2、显示模块采用液晶显示屏（LCD1602）作为显示设备，能够清晰地显示数字和字符信息。

3、时钟芯片选用DS1302 时钟芯片，它可以提供精确的实时时钟数据，包括年、月、日、星期、时、分、秒等。

4、按键模块设置三个按键，分别用于调整时间、选择调整项（年、月、日、时、分、秒等）以及切换显示模式（正常显示和设置模式）。

（二）软件设计1、主程序流程系统初始化后，首先读取 DS1302 中的时间数据，并将其显示在LCD1602 上。

然后进入循环，不断检测按键状态，根据按键操作进行相应的时间调整和显示模式切换。

2、时间读取与显示程序通过与 DS1302 进行通信，读取实时时间数据，并将其转换为适合LCD1602 显示的格式进行显示。

3、按键处理程序检测按键的按下状态，根据不同的按键执行相应的操作，如调整时间、切换显示模式等。

三、硬件电路设计（一）单片机最小系统单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

晶振电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统初始化时将单片机的状态恢复到初始值。

（二）显示电路LCD1602 显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连。

数据总线用于传输要显示的数据，控制总线用于控制显示屏的读写操作和显示模式。

（三）时钟电路DS1302 时钟芯片通过串行通信接口与单片机进行通信。

单片机通过发送特定的指令和数据，对 DS1302 进行读写操作，获取或设置时间信息。

一、引言万年历是一种日历工具，能够显示任何一个公历日期的星期、年、月和日，并且能够自动判断闰年。

在本设计中，我们将使用51单片机设计一个基于LCD显示屏的万年历。

它将能够显示当前的日期和星期，并且具备一些附加功能，如闹钟、计时器等。

二、设计目标本设计的主要目标是通过51单片机实现以下功能：1.显示当前日期和星期：使用LCD显示屏显示当前的年、月、日和星期。

2.闰年判断：根据公历算法判断是否为闰年，并在显示屏上进行标识。

3.闹钟功能：设置一个闹钟时间，并在指定时间到达时发出提醒。

4.计时器功能：实现一个简单的计时器，能够显示经过的时间。

三、系统框图```+------------------+51单片+---+----------+---++--v--++--v--+LCD ，， Keypa+-----++-------+```四、系统设计1.时钟模块：使用定时器模块实现系统的主时钟，根据预设的频率进行中断，更新时间和日期。

2.LCD模块：使用51单片机的IO口控制LCD显示屏，实现对日期、星期和其他功能的显示。

3.按键模块：通过按键模块实现对系统功能的操作，包括设置闹钟、切换功能等。

4.闹钟模块：根据预设的时间进行判断，判断是否到达闹钟时间并触发相应的操作。

5.计时器模块：通过计时器模块实现计时功能，显示经过的时间。

五、代码实现以下是基于51单片机的万年历的主要代码实现的伪代码：1.时钟模块：```初始化定时器；定时器中断中获取当前的日期和时间；```2.LCD模块：```定义LCD引脚；初始化LCD显示；定时刷新LCD内容；```3.按键模块：```定义按键引脚；初始化按键；判断按键事件并执行相应的操作；```4.闹钟模块：```设置闹钟时间；判断当前时间是否与闹钟时间相等；触发相应操作；```5.计时器模块：```设置起始时间；计算当前时间与起始时间的差值；显示计时时间；```六、实验结果通过上述的代码实现和电路连接，我们可以成功地实现了基于51单片机的万年历。