万年历单片机课程设计报告书

单片机系统课程设计

成绩评定表

设计课题：万年历

学院名称：电气工程学院

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单片机系统

课程设计

课程设计名称：万年历

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单片机系统课程设计任务书

摘要：随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临，各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活中。日历是人们不可或缺的日常用品。但一般

日历都为纸制用品，使用不便，寿命不长。电子万年历采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。本设计以AT89C52单片机为核心，构成单片机控制电路，结合DS1302时钟芯片，完成时间的调整和掉电保护，全部信息用LED 数码管显示。时间、日期调整由按键来实现。日历能显示阳历和时、分、秒。关键词：万年历；52系列单片机；时钟芯片

目录

1 概述 (1)

2 总体方案设计 (1)

2.1 方案1——基于AT89C52单片机的万年历设计 (1)

2.2 方案2——基于AT89C52单片机和DS1302的万年历设计 (2)

2.3 总体方案 (2)

3 硬件电路设计 (3)

3.1 主控器 AT89C52 (3)

3.1.1 AT89C52的主要性能 (4)

3.1.2 AT89C52的引脚及其功能 (4)

3.2 时钟电路的设计 (7)

3.2.1 DS1302的性能特性 (7)

3.3.2 DS1302数据操作原理 (8)

3.3 显示电路的设计 (10)

3.4 键盘接口的设计 (12)

4 系统软件设计 (12)

4.1 主程序设计 (13)

4.2 中断服务程序设计 (13)

4.3 子程序设计 (14)

4.3.1 延时子程序 (14)

4.3.2 数码管动态扫描子程序 (14)

4.3.3 定时器初始化子程序 (15)

4.3.4 键盘扫描子程序 (15)

4.3.5 显示子程序 (16)

5 系统调试与总结 (16)

参考文献 (19)

附录A 源程序 (20)

附录B 系统原理图 (29)

1 概述

在日新月异的21世纪里，家用电子产品得到了迅速发展。许多家电设备都趋于人性化、智能化，这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单片机。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大围推广，广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。用单片机来控制的小型家电产品具有便携实用，操作简单的特点。

本文设计的电子万年历属于小型智能家用电子产品。利用单片机进行控制，实时时钟芯片进行记时，外加掉电存储电路和显示电路，可实现时间的调整和显示。电子万年历既可广泛应用于家庭,也可应用于银行、邮电、宾馆、医院、学校、企业、商店等相关行业的大厅，以及单位会议室、门卫等场所。因而，此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。

2 总体方案设计

由于现在市面上的电子万年历的种类比较多，因此到底选择什么样的方案在设计中是至关重要的。正确地选择方案就可以使产品更加人性化，并且可以减小开发的难度，缩短开发的周期，降低产品的成本等等，因此就会被人们普遍接受，并且能够更快地将产品推向市场实现其自身的价值。下面我们就拟订了两种方案，希望能够选择一种性价比高的方案。

2.1 方案1——基于AT89C52单片机的万年历设计

不使用时钟芯片，而直接用AT89C52单片机来实现电子万年历设计。AT89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

若采用单片机计时，利用它的一个16位定时器/计数器每50ms产生一个中断信号，中断20次后产生一个秒信号，然后根据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。这样就实现了直接用单片机来实现电子万年历设计。

用单片机来实现电子万年历设计，无须外接其他芯片，充分利用了单片机的资源。但是精度不够高，误差较大，掉电后丢失所有数据，软件编程较复杂。

2.2 方案2——基于AT89C52单片机和DS1302的万年历设计

在以单片机为核心构成的装置中，经常需要一个实时的时钟和日历，以便对一些实时发生事件记录时给予时标，实时时钟芯片便可起到这一作用。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、近年来串行接口的各种芯片在单片机系统中应用愈来愈多，串行接口的实时时钟芯片也出现了不少，DS1302是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。

利用单片机进行控制，采用DS1302作为实时时钟芯片，其三线接口 SCLK、I/O、与单片机进行同步通信，外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路，即构成一个基本的电子万年历系统，若还要添加其他功能，在这基础上外扩电路即可。

由于在系统设计时，需要考虑以下几点因素：功耗低、精确度高、软件编程较简单，芯片的体积小、芯片成本低等，而DS1302芯片有上面所述的诸多优点，所以本设计采用方案2——基于DS1302的电子万年历设计。

2.3 总体方案

本设计以AT89C52单片机为核心，构成单片机控制电路，结合DS1302时钟芯片，显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒同时完成对它们的手动调整和掉电保护，全部信息用8位八段数码管显示出来。输入接口由按键来实现，用按键可以对日期和时间进行调整。整机电路使用+5V稳压电源，可稳定工作。其软硬件设计简单，时间记录准确，可广泛应用于长时间连续显示的系统中。

按照系统设计功能的要求，确定硬件系统由主控制器、时钟模块、显示模块、键盘接口共4个模块组成，总体系统构成框图如图2-1所示。

图2-1 电子万年历系统构成框图

3 硬件电路设计

电子万年历电路原理图见附录B，系统由主控制器AT89C52、时钟芯片DS1302、显示电路及键盘扫描电路组成。

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