基于LCD1602液晶显示屏的电子万年历设计
基于LCD1602液晶显示屏的电子万年历设计
摘要
现在是一个知识爆炸的新时代，新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。在这快速发展的年代，时间对人们来说是越来越宝贵，在快节奏的生
活时，人们往往忘记了时间，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人，而数字化的钟表给人们带来了极大的方便。由于单片机具有灵活性强、成本低、功耗低、保密性好等特点，所以电子日历时钟一
般都以单片机为核心，外加一些外围设备来实现。
本设计是一种基于液晶显示屏的电子万年历，该系统结合了LCD显示技术，断电时间保护技术和语音录放技术，系统用点阵式液晶显示时间和日期，具有人性化和美观的页面效果，除具备传统的万年历所具有的时间显示和调整功能之外，该系统还兼有语音报时，闰
年补偿等功能；以单片机的C51语言进行软件设计，增加了程序的可读性和可移植性,为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。实
际使用中该设计能准确地显示时间和日期，能准确清晰地完成语音报时功能。
关键词: 单片机,LCD,语音报时,万年历
引言
万年历是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,
码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 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、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，但是所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究万年历及扩大其应用，有着非常现实的意义。
市场上有许多电子钟的专用芯片如：LM8363、LM8365等，但它们功能单一，电路连接复杂，不便于调试制作！但是考虑到用单片机配合时钟芯片，可制成功能任意的电子钟，而
且可以做到硬件简单、成本低廉。所以本系统采用了以广泛使用的单片机AT89C51技术为核心，配合时钟芯片DS1302。软硬件结合，使硬件部分大为简化，提高了系统稳定性，
并采用LED显示电路、键盘电路，使人机交互简便易行，此外结合音乐闹铃电路、看门狗和供电电路。本方案设计出的数字钟可以显示时间、设置闹铃功能之外。
本设计中我重点研究实现了单片机+时钟芯片这种模式的万年历，从原理上对单片机和时
钟芯片有了深一步的认识，这些基本功能完成后，在软件基础上实现世界时，农历功能。
本设计在很多场合都能用到，可以把此万年历装在镜框中或其它工艺品中，以便更加实用。第一章概论 1.1系统总体框图
本设计的核心部分为单片机控制器，系统的各项功能由其它各部分单元电路来完成，单元电路主要包括：时钟电路部分、显示部分、语音部分、人机交互控制接口部分等，单片机通过程序来控制其它各部分统一协调地来完成系统的各项功能，本设计硬件电路较简单，但软件部分较复杂，所有功能都要通过软件来实现，系统总体设计如图1-1所示。
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图1-1 系统总体设计框图
1.2 主控制器单片机的选择
采用比较流行的AT89S52作为电路的控制核心，AT89S52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。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程(具有ISP功能)，亦适于常规编程器。在单芯上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
采用AT89C55，它是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含2 0kbytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器（ROM）和256*8bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8 位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C55单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
虽然AT89S52的ISP下载功能非常优秀，但它只有8KROM，由于本设计的程序代码比较多，所以选用AT89C55（具有20KROM）。
1.3 时钟电路的选择
采用时钟芯片DS1302，DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，
时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三根口线：⑴RES(复位)，⑵I/O(数据线)，⑶SCL
K(串行时钟)。时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS 1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW[1]。
DS1302是由DS1202改进而来的，增加了以下的特性：双电源管脚用于主电源和备份电源供应，Vcc1为可编程涓流充电电源，附加七个字节存储器。它广泛应用于电话、传真、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。
●实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年自动调整和补偿的能力；
●31×8位RAM；
●串行I/O口方式使得管脚数量最少；
●宽范围工作电压：2.0－5.5V；
●工作电流：2.0V 时，小于300nA；
●读/写时钟或RAM数据时，有两种传送方式：单字节传送和多字节传送（字符组方式）；
●8脚DIP 封装或可选8脚SOIC；
