日历设计

目录

摘要 ................................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT ................................................ 错误！未定义书签。1绪论.. (3)

1.1课题的介绍及定位 (3)

1.2电子日历现状及发展趋势 (3)

1.3课题设计的目的和意义 (4)

2设计思路与方案论证 (5)

2.1设计制作要求与任务 (5)

2.1.1实物制作基本要求 (5)

2.1.2 设计扩展和特色要求 (5)

2.1.3 设计制作的任务 (5)

2.2设计思路 (5)

2.2.1设计思路论述 (5)

2.2.2模块化设计框图 (6)

2.3单片机模块方案的论证与选择 ....................... 错误！未定义书签。

2.3.1单片机介绍.................................. 错误！未定义书签。

2.3.2 STC89C52单片机介绍......................... 错误！未定义书签。

2.3.3 STC90C52单片机介绍......................... 错误！未定义书签。

2.3.4 AT89S52单片机介绍.......................... 错误！未定义书签。

2.3.5 单片机论证选择 ............................. 错误！未定义书签。

2.4时钟模块方案的论证与选择 ......................... 错误！未定义书签。

2.4.1 时钟功能实现论证 ........................... 错误！未定义书签。

2.4.2 DS1302介绍................................. 错误！未定义书签。

2.5 温、湿度模块方案的论证与选择..................... 错误！未定义书签。

2.5.1 温、湿度检测功能实现论证 ................... 错误！未定义书签。

2.5.2 DHT11温湿度传感器介绍...................... 错误！未定义书签。

2.6 一氧化碳模块方案的论证与选择..................... 错误！未定义书签。

2.7 显示模块方案的论证与选择......................... 错误！未定义书签。

2.8按键模块方案的论证与选择 ......................... 错误！未定义书签。

2.9报警模块方案的论证与选择 ......................... 错误！未定义书签。

2.10环境噪声模块方案的论证与选择 .................... 错误！未定义书签。

2.11外观模块方案的论证 .............................. 错误！未定义书签。3硬件电路设计........................................... 错误！未定义书签。

3.1硬件电路设计总述 ................................. 错误！未定义书签。

3.2单片机硬件电路设计 ............................... 错误！未定义书签。

3.3实时时钟硬件电路设计 ............................. 错误！未定义书签。

3.4温湿度传感器硬件电路设计 ......................... 错误！未定义书签。

3.5 LCD显示硬件电路设计 ............................. 错误！未定义书签。

3.6 按键与蜂鸣器硬件电路设计......................... 错误！未定义书签。

3.7 I/O分配 ........................................ 错误！未定义书签。4硬件电路制作........................................... 错误！未定义书签。

4.1硬件制总述 ....................................... 错误！未定义书签。

4.1.1硬件制作方案的论证与选择.................... 错误！未定义书签。

4.1.2实物元器件清单.............................. 错误！未定义书签。

4.2 制作PCB板....................................... 错误！未定义书签。

4.3使用万能板制作实物 ............................... 错误！未定义书签。

4.4 Altium Designer 软件介绍......................... 错误！未定义书签。5单片机编程介绍......................................... 错误！未定义书签。

5.1 编程语言的方案论证和选择......................... 错误！未定义书签。

5.2所用程序流程图程序 ............................... 错误！未定义书签。

5.2.1主程序流程图................................ 错误！未定义书签。

5.2.2实时时钟流程图.............................. 错误！未定义书签。

5.2.3温湿度流程图................................ 错误！未定义书签。6总结................................................. 错误！未定义书签。致谢 ................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ................................................ 错误！未定义书签。附录一：电路原理图 (51)

附录二：电路原理图 (52)

1绪论

1.1课题的介绍及定位

我所选的毕业设计题目是: 多功能电子日历硬件设计。毕业设计通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力对于增强事业心和责任感，对提高毕业生全面素质具有重要意义。因此做好毕业设计对每一位即将毕业的学生都是受益匪浅的事。

电子日历对于我们每一个人都不是一个陌生的东西，随着现代社会科学与经济的高速发展，社会各个领域发生着日新月异的变化，电子与信息行业更是发生着翻天覆地的变化。电子日历已经进入了千家万户，为我们生活带来了许多方便。我们随处可见各种各样的、各具特色的电子日历。电子日历的发展变化也是飞速的，功能也是日益完善。从开始时我们常见的电子表（只显示时间和日期），发展到具备温度、报时、闹铃、提醒等多功能产品。可以说电子日历的设计和应用已经很成熟了。

如今，通过我们市场研究和本着探索的精神，我们准备设计一款“多功能电子日历”，这款电子日历主要突出其多功能。结合我们的知识程度，我们主要实现万年历的基本计时功能、温度检测显示、湿度检测显示。现如今电气化已经进入每一个普通家庭，时常我们会听到一些有关家庭煤气中毒等惨烈的事件，试想如果有一款设计简单、成本低廉、可以普及的仪器能够减缓此类事件，这的确是一件实用的、迫切的设计。因此，我们选择将一氧化碳浓度检测报警作为扩展实现功能和特色功能。从知识的学习角度，我们也将尽可能的实现环境噪音检测显示。这样我们所设计的多功能电子万年历的设计目的就确定了。

明确我们所设计产品的定位会更加让我们把握设计制造的方向。结合我们所设计电子万年历的功能，由于它能较好的预防一氧化碳浓度超标对人们造成的伤害，因此我们将此产品定位在家庭使用、小型便捷的电子万年历。对于我们毕业设计的定位，我们定位在实物制作演示。

1.2电子日历现状及发展趋势

电子日历的设计和应用已经很成熟了。我们通过互联网对一些国内外相关专利进行查阅，得出如下结论：电子日历的发展变化也是飞速的，可以说电子日历的设计和应用已经很成熟了。电子日历的发展趋势呈现出多功能化、实用化、美观化。

首先，其所具有的功能已经日益的丰富从开始时我们常见的电子表（只显示时间和日期）发展到大屏幕的万年历（月历、农历等功能），再到具备温度、报时、闹铃、提醒、预警等功能，可以预见在今后的日子里，电子日历发展的趋势已定还会是走向多功能化。

其次，各种电子万年历都设计制造的符合人们使用，有适用于家庭卧室、客厅、厨房的，也有适用于公共场所如车站、机场等需要大屏幕显示的地方。电子万年历特有的性质很好的适应了多种场合的应用。

最后，从外观尺寸以及审美上来看，电子日历发展将日益美观，它不仅成为常见的工具而且也发展成为漂亮的装饰用品。

1.3课题设计的目的和意义

电子日历的设计和制造过程，不仅应用了我们所学的许多知识，同时也是对我们动手制作能力的锻炼。首先，在这次设计过程中，我加深了对电子、电路方面知识的理解，对以前所学习的电路、电子技术、单片机原理与应用等课程形象的理解体会。其次，在这次制作过程中，我提高了自己比较缺乏的动手操作能力，熟练地连接接线，熟练焊接电路板，这些都为以后学习工作打下良好的基础。最后，在与软件设计同学的交流与合作中，我也学习到了软件的编程和调试，了解一些常用的操作调试、故障挣断的能力。我相信通过这次毕业设计一定会使我更深刻的体会到一名设计制作人员应该具备的能力和要求。

2设计思路与方案论证

2.1设计制作要求与任务

2.1.1实物制作基本要求

（1）时钟基本功能：具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；

（2）对环境温度的检测和显示；

（3）对环境湿度的检测和显示；

（4）具备年、月、日、星期、时、分、秒的调整功能；

2.1.2设计扩展和特色要求

（1）对时钟功能具有掉电保护功能，即当发生意外掉电时时间计时不会中断；（2）对一氧化碳浓度的检测显示和超标时发出报警；

（3）对环境噪声的检测；

2.1.3 设计制作的任务

完成开题报告（3月30日）；完成系统电路设计、外形设计与材料选用、PCB 板设计与制作、系统调试和1.5万字的说明书；翻译3000字的专业技术文章。（1）系统电路设计图1号图

（2）系统硬件设计与PCB制作PCB板

（3）器件安装和实物制作制作实物

2.2设计思路

2.2.1设计思路论述

多功能电子日历属于电子产品，我们所设计的电子日历是利用我们所学习的单片机知识来实现功能的。因此在设计过程中我们必须采用电子产品的设计思路和单片机应用实践的思路。我们研讨后决定采用模块化设计过程。即对某一相对确定的模块进行设计，最后采用整合处理完成设计，这样可以高效的完成设计任务。

首先我们对所要设计的课题进行模块化的划分，根据设计要求和任务，我将这次设计分成以下11个模块。

（1）单片机模块。为了设计方便，我们采用所熟悉的51系列单片机为平台，利用常见的芯片、传感器作检测设备，完成硬件设计。

（2）时钟模块。时钟芯片是完成设计要求的最基本的核心部件之一。兼容单片机的实时时钟芯片有很多种，各性能指标各有差异，硬件的选取尤为重要，要考虑满足性能要求、兼容性以及参考主流设计，我们尽可能使用串行方式连接。

（3）温度检测模块。采用可与单片机很好连接实现功能的温度传感器。熟悉了

解常用温度传感器的原理和接口电路，加以比较之后确定型号，以便绘制电路原理图和电路PCB图。考虑传感器布局。

（4）湿度检测模块。采用可与单片机很好连接实现功能的湿度传感器。熟悉了解常用湿度传感器的原理和接口电路，加以比较之后确定型号，以便绘制电路原理图和电路PCB图。考虑传感器布局。

（5）一氧化碳浓度检测与报警模块。采用可与单片机很好连接实现功能的气体传感器。利用互联网、专利论文对各种CO传感器进行比对选择，选出一款性价比高的传感器。考虑传感器布局。

（6）断电处理模块。作为一款计时为主的产品，对时间准确性和稳定性有较高要求。当电池电量不足时、意外受到碰撞或者干扰时，应该具有时间保持记忆功能。应参阅相关文献设法从硬件电路着手解决这一问题。

（7）显示模块。采用LED和LCD显示技术。完成多功能日历显示和一些必要的指示，

（8）报警模块。采用简单的峰鸣器装置，对设定的CO浓度超过标准时的报警。（9）按键模块。需要确定按键的数目、各个按键功能，按键的布局等。（10）声音采集检测模块。采用相关传感器等器件实现噪音检测显示功能。（11）外观设计和相关定义模块。确定其外形和尺寸，也应考虑美观和安放性能。相关定义主要是指对产品具体操作的说明，即如何让用户方便的使用。

2.2.2模块化设计框图

我们采用模块化设计思路，结合上述对各模块的介绍，我们制作了模块化设计框图，用来帮助我们清楚地认识到我们所要完成的设计任务。

图2-1 模块化设计框图