电子万年历设计(AT89C51单片机和DS1302时钟芯片)[1]

电子万年历设计(AT89C51单片机和DS1302时钟芯片)[1]
电子万年历设计(AT89C51单片机和DS1302时钟芯片)[1]

山西工程技术学院

单片机课题设计

课题设计:基于日历时钟芯片DS1302的日历电子时钟

专业:电气自动化

班级:2012级03班

姓名:张超 (120723083)

关全权(120723082)

袁国强(120723084)

指导教师:耿素君

2014年06月 18 日

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。第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式,直观明了,并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求!因此,电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……

我国生产的电子万年历有很多种,总体上来说以研究多功能电子万年历为主,使万年历除了原有的显示时间,日期等基本功能外,还具有闹铃,报警等功能。商家生产的电子万年历更从质量,价格,实用上考虑,不断的改进电子万年历的设计,使其更加的具有市场。

本设计为软件,硬件相结合的一组设计。在软件设计过程中,应对硬件部分有相关了解,这样有助于对设计题目的更深了解,有助于软件设计。基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。

除了采用集成化的时钟芯片外,还有采用MCU的方案,利用AT89系列单片微机制成万年历电路,采用软件和硬件结合的方法,控制LED数码管输出,分别用来显示年、月、日、时、分、秒,其最大特点是:硬件电路简单,安装方便易于实现,软件设计独特,可靠。AT89C51是由ATMEL 公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为采用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS-51完全兼容,可以很快被中国广大用户接受。

本文介绍了基于AT89C51单片机设计的电子万年历。

首先我们在绪论中简单介绍了单片机的发展与其在中低端领域中的优势以及课题的开发意义;接着介绍了AT89C51单片机的硬件结构和本毕业

设计所要外扩的LED显示及其驱动方法,并在此基础上实现了万年历基本电路的设计;然后使用单片机汇编语言进行万年历程序的设计,程序采用模块化结构,使得逻辑关系简单明了,维护方便。

一·设计要求与方案论证

随着电子技术的发展,人类不断研究,不断创新纪录。万年历目前已经不再局限于以书本形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统书本形式的万年历相比,电子万年历得到了越来越广泛的应用,采用电子时钟作为时间显示已经成为一种时尚。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数,但多数是只针对时间显示,功能单一不能满足人们日常生活需求。

本文提出了一种基于AT89C51单片机的万年历设计方案,本方案以AT89C51单片机作为主控核心,与时钟芯片DS1302、按键、LED显示等模块组成硬件系统。在硬件系统中设有独立按键和LED显示器,能显示丰富的信息,根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、选择时间等,综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。(一).功能要求

本电子万年历能动态显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒

2.方案论证

3. 技术可行性

随着国内超大规模集成电路的出现,微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成技术的最新发展之一是将CPU和外围芯片,如程序存储器、数据存储器、并行I/O口、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中,制成单片计算机(Single-Chip Microcomputer)。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能

单元,如A/D、D/A转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元、PWM控制输出单元、PWM输出时的死区可编程控制功能等。因此,只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统,如工业流水线控制系统、作为家用电器的主控制器、分布式控制系统的终端节点或作为其主控制节点起中继的作用、数据采集系统、自动测试系统等。

单片机的出现,并在各技术领域中得到如此迅猛的发展,与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关:

1、单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外,还可以方便地采用软、硬件技术。

2、系统扩展、系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统,应用系统有较高的软、硬件利用系数。

3、由于构成的应用系统是一个计算机系统,相当多的测、控功能由软件实现,故具有柔性特征,不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。

4、有优异的性能、价格比。

(二)单片机的选择

方案一:采用传统的AT89C51作为电机的控制核心。单片机算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制,并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点,使其在各个领域应用广泛。

方案二:采用FTC10F04单片机,还带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片,市场应用最多。其主要特点如下:8KB Flash ROM,可以擦除1000次以上,数据保存10年。

由于本系统对CPU运算速度要求很高,需要执行很复杂的运算,方案一成本比较低,适合做设计,方案二运算速度高,性能好,所以两种方案都有可取之处。选用方案一作为主方案,方案二作为备用方案。

1 显示模块的选择

使用液晶显示屏显示时间数字。液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势,可视面积大,画面效果好,分辨率高,抗干扰能力强等特点。但由于液晶是以点阵的模式显示各种符号,需要利用控制芯片创建字符库,编程工作量大,控制器的资源占用较多,其成本也偏高。在使用时,不能有静电干扰,否则易烧坏液晶的显示芯片。

主控芯片使用51系列AT89C51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DS1302。采用DS1302作为计时芯片,可以做到计时准确。更重要的是,DS1302可以在很小电流的后备电源(2.5~5.5V电源,再2.5V时耗电小于300nA),而且DS1302

可以编程选择多种充电电流来队后备电源进图

电子万年历电路系统构成框图

行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。显示驱动采用MAX7219,MAX7219 是微处理器和共阴极八段八位LED 数码管显示、图条/柱图显示或64 点阵显示接口的小型串行输入/输出芯片。片内包括BCD 译码器、多路扫描控制器、字和位驱动器和8×8 静态RAM。外部只需要一个电阻设置所有LED 显示器字段电流。MAX7219 和微处理器只需三根导线连接,每位显示数字有一个地址由微处理器写入。允许使用者选择每位是BCD 译码或不译码。使用者还可选择停机模式、数字亮度控制、从1~8 选择扫描位数和对所有LED 显示器的测试模式。显示模块采用普通的共阴极四位一体八段LED数码管。

二.系统硬件电路的设计

(一)电路设计

图示为电子万年历电路设计原理图,系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示驱动MAX7219电路,显示电路及键扫描电路组成。

图电子万年历电路原理图

(二)系统硬件概述

1. 主控制器AT89C51

ATMEL公司生产的AT89C51单片机采用高性能的静态80C51设计,并采用先进工艺制造,还带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片,市场应用最多。其主要特点如下:8KB Flash ROM,可以擦除1000次以上,数据保存10年。

●256字节内部RAM;

●电源控制模式;

●时钟可停止和恢复;

●空闲模式;

●掉电模式;

●6个中断源;

●4个中断优先级;

●4个8位I/O口;

●全双工增强型TUAR;

●3个16位定时/计数器:T0、T1(标准80C51)和增加的T2(捕获和

比较)

●全静态工作方式:0~24MHZ

2.时钟电路DS1302

DS1302的性能特性:

●实时时钟,可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进

行比较;

●用于高速数据暂存的31*8位RAM;

●最少引脚的串行I/O;

●2.5~5.5V电压工作范围;

●2.5V时耗小于300nA;

●用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节(脉冲方式)数据

传送方式;

●简单的三线接口;

●可选的慢速充电(至Vcc1)的能力。

DS1302在任何数据传送时必须先初始化,把RST脚置为高电平,然后把8位地址和命令字装入移位寄存器,数据在SCLK的上升沿被访问到。在开始8个时钟周期,把命令字节装入移位寄存器后,另外的时钟周期在读操作时输出数据,在写操作时写入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8,在多字节方式下为8+字节数,最大可达248字节数。如果在传送过程中置RST脚为低电平,则会终止本次数据传送,并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc≥2.5V之前,RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。

DS1302的控制字如表所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入到DS1302中。位6如果为0,则表示存取日历时钟数据;为1则表示存取RAM数据。位5~1(A4~A0)指示操作单元的地址。最低有效位(位0)如果为0,则表示药进行写操作;为1表示进行读操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出。

为了提高对32个地址寻址能力(地址/命令位1~5=逻辑1),可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节(burst)方式。位6规定时钟或RAM,而位0规定读或写。在时钟/日历寄存器中的地址9~31或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。在多字节方式下,读或写从地址0的位0开始。必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。但是,当以多字节方式写RAM时,为了传送数据不必写所有的31字节,不管是否谢了全部31字节,所写的每一字节都将传送至RAM。

表DS1302控制字

DS1302共有12个寄存器,其中有7个寄存器与日历、时钟相关,存放的数据位为BCD码形式。其日历、时间寄存器及其控制字如上表所示,其中奇数为读操作,偶数为写操作。

时钟暂停:秒寄存器的位7定义位时钟暂停位。当它为1时,DS1302停止振荡,进入低功耗的备份方式,通常在对DS1302进行写操作时(如进入时钟调整程序),停止振荡。当它为0时,时钟将开始启动。

AM-PM/12-24小时方式:小时寄存器的位7定义为12或24小时方式选择位。它为高电平时,选择12小时方式。在此方式下,位5为第二个10小时位(20~23h)。

DS1302的晶振选用32768Hz,电容推荐值为6pF。因为振荡频率较低,也可以不接电容,对计时精度影响不大。

3. 显示驱动MAX7219

●MAX7219 和单片计算机连接有三条引线(DIN、CLK、LOAD),

采用16 位数据串行移位接收方式

●八位LED 显示、图条/柱图显示或64 点阵显示

●包括BCD 译码器、多路扫描控制器、字和位驱动器和8×8 静态

RAM

●可选择停机模式、数字亮度控制、从1~8 选择扫描位数和对所有

LED 显示器的测试模式

●最多能驱动8 位LED 显示器

●内部RAM 地址01~08H 分别对应于DIG0~DIG7。

●扫描界限寄存器(地址0BH):该寄存器中D0~D3 位数据设定值

为0~7H,设定值表示显示器动态扫描个数位1~8。

●停机寄存器(地址0CH):当D0=0 时,MAX721 处于停机状态;

当D0=1 时,处于正常工作状态。

●显示测试寄存器(地址0FH):当D0=0时,MAX7219 按设定模

式正常工作;当D0=1 时,处于测试状态。在该状态下,不管

MAX7219 处于什么模式,全部LED 将按最大亮度显示。

●亮度寄存器(地址0AH):亮度可以用硬件和软件两种方法调节

亮度寄存器中的D0~D3位可以控制LED 显示。

LED 显示寄存器由内部8 ×8 静态RAM 构成,操作者可直接对位寄存器进行个别寻址, 以刷新和保持数据, 只要V +超过 2 V(一般为+5V)。

控制寄存器包括: 译码模式, 显示亮度调节, 扫描限制(选择扫描位数),关断和显示测试寄存器。

MAX7219 的驱动程序首先必须对5 个控制寄存器初始设置即初始化, 各控制寄存器设置含义如下:译码模式选择寄存器(地址=F9H);MAX7219 有两种译码方式:B 译码方式和不译码方式。当选择不译码时, 8 个数据为分别一一对应7 个段和小数点位;B 译码方式是BCD 译码,直接送数据就可以显示。实际应用中可以按位设置选择B 译码或是不译码方式。

扫描限制寄存器: 地址=FBH;用于设置显示的LED 个数( 1 ~8 ) , 比如当设置为0xX4 时,LED 0~5 显示。

亮度调节寄存器: 地址=FAH;共有16 级选择,用于LED 显示亮度的强弱设置。

关断模式寄存器:地址=FCH;有两种模式选择:一种是关断状态模式(D0 =0);一种是正常操作状态(D0 =1),通常选择正常操作状态。

显示测试寄存器:地址=FFH;有两种选择用于设置LED 是测试状态还是正常操作状态:当在测试状态时(D0 =1)各位全应亮,一般选择正常操作状态(D0 =0)。

4.主要单元电路的设计

表MAX7219引脚功能

(1)显示电路

显示部分采用普通的共阴数码管显示,采用动态扫描,以减少硬件路。年月日时分秒星期共需要17位数码显示,考虑到一次扫描17位数码管显示时会出现闪烁情况,故采用动态扫描,可将数码管数量减少至9位,也就是两个四位一体八段LED显示数码管和一个一位LED数码管设计时数码管同时扫描,显示时采用串行口输出段码,用MAX7219驱动数码管。

图 MAX7219主要引脚

5.键盘接口

键盘在单片机系统中是一个很重要的部件。为了输入数据、查询和控制系统的工作状态,都要用到键盘,键盘是人工干预计算机的主要手段。

键盘可分为编码和非编码键盘两种。编码键盘采用硬件线线路来实现键盘编码,每按下一个键,键盘能自动生成按键代码,键数较多,而且还具有去抖动功能。这种键盘使用方便,但硬件较复杂,PC机所用的键盘就属于这种。非编码键盘仅提供按键开关工作状态,其他工作由软件完成,这种键盘键数较少,硬件简单,一般在单片机应用系统中广泛使用。此处主要介绍该类非编码键盘及其与MCS—51型单片机的接口。

6.时钟电路

(1). DS1302工作方式简介及数据操作原理

DS1302可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时, 且具有闰年补偿功能, 工作电压宽达2.5~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信, 并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个33x8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是的DS1202升级产品, 与DS1202兼容, 但增加了主电源/后背电源双电源引脚, 同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

DS1302时钟芯片包括实时时钟/日历和31字节的静态RAM。它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整,还包括闰年校正的功能。时钟的运行可以采用24<小>时或带AM/PM的12小时格式。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多字节的时钟信号或RAM数据。

DS1302有主电源/后备电源双电源引脚:Vcc1在单电源与电池供电的系统中提供低电源,并提供低功率的电磁备份;Vcc1在双电池系统中提供主电源。在这种运行方式中,Vcc1里连接到后备电源,以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。DS1302由Vcc1或Vcc2中较打大者供电。当Vcc2>(Vcc1+0.2V)时,Vcc2给DS1302供电;当Vcc2<Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。

图S1302

DS1302在任何数据传送时必须先初始化,把RST脚置为高电平,然后把8位地址和命令字装入移位寄存器,数据在SCLK的上升沿被访问到。

在开始8个时钟周期,把命令字节装入移位寄存器后,另外的时钟周期在读操作时输出数据,在写操作时写入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8,在多字节方式下为8+字节数,最大可达248字节数。如果在传送过程中置RST脚为低电平,则会终止本次数据传送,并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc≥2.5V之前,RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。

DS1302的控制字如图所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入到DS1302中。位6如果为0,则表示存取日历时钟数据;为1则表示存取RAM数据。位5~1(A4~A0)指示操作单元的地址。最低有效位(位0)如果为0,则表示药进行写操作;为1表示进行读操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出。

为了提高对32个地址寻址能力(地址/命令位1~5=逻辑1),可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节(burst)方式。位6规定时钟或RAM,而位0规定读或写。在时钟/日历寄存器中的地址9~31或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。在多字节方式下,读或写从地址0的位0开始。必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。但是,当以多字节方式写RAM时,为了传送数据不必写所有的31字节,不管是否谢了全部31字节,所写的每一字节都将传送至RAM。

DS1302共有12个寄存器,其中有7个寄存器与日历、时钟相关,存放的数据位为BCD码形式。其日历、时间寄存器及其控制字如下表所示,其中奇数为读操作,偶数为写操作。

表DS1302控制字

时钟暂停:秒寄存器的位7定义位时钟暂停位。当它为1时,DS1302停止振荡,进入低功耗的备份方式,通常在对DS1302进行写操作时(如进入时钟调整程序),停止振荡。当它为0时,时钟将开始启动。

AM-PM/12-24小时方式:小时寄存器的位7定义为12或24小时方式选择位。它为高电平时,选择12小时方式。在此方式下,位5为第二个10小时位(20~23h)。

DS1302的晶振选用32768Hz,电容推荐值为6pF。因为振荡频率较低,也可以不接电容,对计时精度影响不大。

三·系统的软件设计

一.程序设计

电子万年历的程序主要包括3个方面的内容:一是DS1302从单片机中读取数据进行计数,二是利用按键进行时间的调整,三是MAX7219从单片机中读取数据驱动LED数码管显示时间。

AT89C51单片机主要I/O口的分配,P2.0-P2.2分别接MAX7219的DIN,LOAD,CLK三个功能端,P3接查询式按键,P1.0-P1.2分别接DS1302的CLK,IO,RST端。

1时间控制流程图

DS1302时控流程图四·结束语

2010年3月,我开始了我的毕业论文工作,时至今日,论文基本完成。从最初的茫然,到慢慢的进入状态,再到对思路逐渐的清晰,整个写作过程难以用语言来表达。历经了一个多月的奋战,紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受,我感慨万千,在这次毕业设计的过程中,我拥有了无数难忘的回忆和收获。

3月初,在与毕业设计指导老师徐老师的交流讨论中我的题目定了下来,是:电子万年历的设计。当选题报告,开题报告定下来的时候,我当时便立刻着手资料的收集工作中,当时面对浩瀚的书海真是有些茫然,不知如何下手。在导师细心的指导下,终于使我对自己的工作方向和方法有了掌握。

在搜集资料的过程中,我认真准备了一个笔记本。我在学校图书馆,电子阅览室搜集资料,将这些宝贵的资料全部记在笔记本上,尽量使我的资料完整、精确、数量多,这有利于论文的撰写。然后我将收集到的资料仔细整理分类,及时拿给导师进行沟通。

4月初,资料已经查找完毕了,我开始着手论文的写作。在写作过程中遇到困难我就及时和导师联系,并和同学互相交流,请教专业课老师。在大家的帮助下,困难一个一个解决掉,论文也慢慢成型。

4月底,论文的文字叙述已经完成。5月开始进行相关图形的绘制工作和电路的设计工作。为了画出自己满意的电路图,流程图等。在设计电路初期,由于没有设计经验,觉得无从下手,空有很多设计思想,却不知道应该选哪个,经过导师的指导,我的设计渐渐有了头绪,通过查阅资料,逐渐确立系统方案。方案中LED显示屏驱动电路的设计是个比较头疼的问题,在反复推敲,对比的过程中,最终定下了驱动电路采用MAX7219驱动芯片。

当我终于完成了所有打字、绘图、排版、校对的任务后整个人都很累,但同时看着电脑荧屏上的毕业设计稿件我的心里是甜的,我觉得这一切都值了。这次毕业论文的制作过程是我的一次再学习,再提高的过程。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。

我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业论文的制作给了我难忘的回

忆。在我徜徉书海查找资料的日子里,面对无数书本的罗列,最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋;亲手用protel 99设计电路图的时间里,记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情;为了论文我曾赶稿到深夜,但看着亲手打出的一字一句,心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布,实则蕴藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中,掌握了很多单片机及其接口应用的知识,让我对我所学过的知识有所巩固和提高,并且让我对当今单片机的最新发展技术有所了解。在整个过程中,我学到了新知识,增长了见识。在今后的日子里,我仍然要不断地充实自己,争取在所学领域有所作为。

脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练,是对我实际能力的一次提升,也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。

在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。

在此更要感谢我的指导老师和专业老师,是你们的细心指导和关怀,使我能够顺利的完成毕业论文。在此我要向徐老师师致以最衷心的感谢和深深的敬意。

附录电子万年历程序

SUB_WNL入口:

SJ DATA 30H ; 世纪 BCD 00 TO 99

NH DATA 31H ; 年号 BCD 00 TO 99 0000 TO 9999 年

YF DATA 32H ; 月份 BCD 01 TO 12

出口

ACC -- 本月天数 BCD 28 to 31

B -- 本月1日的星期数 1 to 6 == 星期1 to 星期6

; 0 -- 星期日

; 使用: ACC, B, R5, R6

; STACK: 3 bytes (不包括调用)

SUB_WNL:

PUSH PSW

MOV A, SJ

ACALL BCD2BIN_MOD4

; x 400年: (大周期)

; =146097天 = 7 * 20871 + 0 天

; x 100年:

; 000年 = 7 * 0 + 0 + 1 - 1 1 = 0 * 2 + 1 **** ; 100年 = 7 * 5217 + 7 + 1 - 2 2 = 1 * 2

; 200年 = 7 * 10435 + 7 + 1 - 4 4 = 2 * 2

; 300年 = 7 * 15653 + 7 + 1 - 6 6 = 3 * 2

; {1,2,4,6}

MOV A, R6 ; A=R6= SJ_BIN MOD 4

RLC A ; A=A*2+C A = {1,2,4,6} ****

XRL A, #10000111B ; A = 87H - A ; 边界调整

MOV R5, A ; A = {86H, 85H, 83H, 81H} ; R5: 星期 MOV A, NH

JZ WNL_1

ACALL BCD2BIN_MOD4

XCH A, R5

SUBB A, R5 ; 0 年 ; 0 = 0 + 0 + 1 + (-1) ***

MOV R5, A

WNL_1:

MOV A, YF

ADD A, #(WNL_TAB-$-4)

MOVC A, @A+PC

MOV R6, A

SWAP A

ACALL WNL_F0; 大年对>=3月调整准备

ADDC A, R5 ; 月调整

MOV B, #7

DIV AB ; B = A MOD 7

MOV A, R6

ACALL WNL_F0; 大年调整准备

POP PSW

RET

WNL_TAB:

DB 3*2 + 5 * 32+0 ;1 BIT 0 : "2月" 标志

DB 0*2+1+1 * 32+0 ;2 ** BIT 1..2: 月大小

DB 3*2 + 1 * 32+16 ;3 00:28 天

DB 2*2 + 4 * 32+16 ;4 01:----

DB 3*2 + 6 * 32+16 ;5 10: 30 天

DB 2*2 + 2 * 32+16 ;6 11: 31 天

DB 3*2 + 4 * 32+16 ;7 BIT 3: 0 -----

DB 3*2 + 7 * 32+16 ;8 BIT 4: 0: 1/2月

DB 2*2 + 3 * 32+16 ;9 1: >=3月

WNL_F0: ; 6 BYTES ; 大年调整准备

RRC A ;0AH

ANL A, #07H ;0BH

;0CH

ANL C, F0 ;0DH

;0EH

RET ;0FH

DB 3*2 + 5 * 32+16 ;10H BIT 5..7: 星期调整数

DB 2*2 + 1 * 32+16 ;11H 0:--- DB 3*2 + 3 * 32+16 ;12H 1-7: 调整数

BCD2BIN_MOD4:

; 功能:A. 1 BYTES BCD TO BIN

; B. MOD 4

; C. MUL 2

; 入口:

; A : SJ OR NH

; F0 : 大世纪

; 出口

; ACC -- (BIN(A) \ 4) * 2 - (BIN(A) MOD 4) - F0 ; R6 -- BIN(A) MOD 4

; C -- IIF( (BIN(A) MOD 4)=0, 1, 0 )

; 使用: ACC, B, R6, PSW

; STACK: 0 bytes (不包括调用)

MOV R6, A ; BCD ==> BIN

ANL A, #0F0H ; 16X+Y ==> 10X+Y

SWAP A

MOV B, #(256-6) ; (256-6)*X + (16X+Y)

MUL AB ;

ADD A, R6 ; = 256X + (10X+Y)

MOV R6, A ; MOD4

ANL A, #3

XCH A, R6 ; R6 = BIN MOD 4 = {0,1,2,3}

; X 4年:3 * 365 + 366 = 7*209 + (-2) ** XRL A, R6 ; A = (BIN \ 4)

RR A ; A = (BIN \4 ) * 2 ** MOV C, F0 ; 大世纪调整

SUBB A, R6

;X 1 年:

;0 年 0 = 0 + 0 + 1 + (-1) *** ;1 年 366 = 7*52 + 1 + 1

;2 年 366 + 365 = 7*104 + 2 + 1

;3 年 366 + 365 + 365 = 7*156+3 + 1

; {-1,1,2,3}

CJNE R6, #1, $ + 3 ; C = IIF(R6>=1, 0, 1)

MOV F0, C ; C=1 为大年/大世纪

RET

END ; END OF FILE

基于51单片机的万年历的设计

单片机课程实训SCM PRACTICAL TRAINING

目录 第一部分课程设计任务书 (1) 一、课程设计题目 (1) 二、课程设计时间 (1) 三、实训提交方式 (1) 四、设计要求 (1) 第二部分课程设计报告 (2) 一、单片机发展概况 (2) 二、MCS-51单片机系统简介 (2) 三、设计思想 (3) 四、硬件电路设计 (3) 1. 总体设计 (3) 2. 晶振电路 (4) 3. 复位电路 (4) 4. DS1302时钟电路 (5) 5. 温度采集系统电路 (5) 6. 按键调整电路 (6) 7. 闹钟提示电路 (6) 五、软件设计框图 (7) 六、程序源代码 (8) 1. 主程序 (8) 2. 温度控制程序 (11) 3. 日历设置程序 (13) 4. 时钟控制程序 (18) 5. 显示设置程序 (20) 七、结束语 (23) 八、课程设计小组分工 (23) 九、参考文献 (23)

第一部分课程设计任务书 一、课程设计题目 用中小规模集成芯片设计制作万年历。 二、课程设计时间 五天 三、实训提交方式 提交实训设计报告电子版与纸质版 四、设计要求 (1)显示年、月、日、时、分、秒和星期,并有相应的农历显示。(2)可通过键盘自动调整时间。 (3)具有闹钟功能。 (4)能够显示环境温度,误差小于±1℃ (5)计时精度:月误差小于20秒。

第二部分课程设计报告 一、单片机发展概况 单片机诞生于20世纪70年代末,它的发展史大致可分为三个阶段: 第一阶段(1976-1978):初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有 8 位CPU,并行 I/O 端口、8 位时序同步计数器,寻址范围 4KB,但是没有串行口。 第二阶段(1978-1982):高性能单片机微机处理阶段,该时期的单片机具有I/O 串行端口,有多级中断处理系统,15 位时序同步技术器,RAM、ROM 容量加大,寻址范围可达 64KB。 第三阶段(1982-至今)位单片机微处理改良型及 16 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。 二、MCS-51单片机系统简介 MCS-51系列单片机产品都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心构成的。MCS-51单片机由CPU 、RAM 、ROM 、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。8051单片机的基本性能有: ◆8位CPU; ◆布尔代数处理器,具有位寻址能力; ◆128B内部RAM,21个专用寄存器; ◆4KB内部掩膜ROM; ◆2个16位可编程二进制加1定时器/计数器; ◆32个(4×8位)双向可独立寻址的I/O口; ◆1个全双工UART(异步串行通信口); ◆5个中断源,两级中断结构; ◆片内振荡器及时钟电路,晶振频率为1.2MHz~12MHz; ◆外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB; ◆111条指令,大部分为单字节指令; ◆单一+5V电源供电,双列直插40引脚DIP封装。

万年历电子钟设计报告

课程设计报告课程设计名称 SOPC原理及应用专业电子科学与技术 班级电子13-1班 学号 姓名郑航 指导教师冯丽 成绩

2016年1月13日

目录 一、设计目的 (1) 二、设计内容要求 (1) 三、系统软、硬件需求分析 (1) 1. 硬件系统组成规划 (1) 2. 软件系统规划 (2) 四、设计步骤 (3) 3. 新建工程“count_binary” (3) 4. 添加ip核 (4) 5. 添加SDRAM Controller (5) 6. 添加flash (6) 7. 添加外部RAM总线(Avalon三态桥) (7) 8. 添加pio核 (7) 9. 添加cpu核 (8) 10. 添加LCD核 (9) 11. 自动分配基地址并生成系统 (9) 12. 设置顶层模块图 (10) 13. 管脚分配并编译 (11) 14. 启动Nios II IDE,新建工程 (12)

15. 导入设计程序 (12) 16. 编译工程并烧录 (13) 五、设计结果 (14) 六、源程序 (16) 1. 程序......................................... 错误!未定义书签。 2. 程序......................................... 错误!未定义书签。 3. 程序......................................... 错误!未定义书签。 4. 程序 (16) 七、实验心得 (28)

项目基于NiosII系统的电子钟设计 一、设计目的 1.掌握基本的开发流程。 2.熟悉QUARTUS II软件的使用。 3.熟悉NIOS II软件的使用。 4.掌握SOPC硬件系统的搭建和NIOSII软件编程方法。 5.掌握SOPC系统设计方法。 6.进一步了解简单的设置及其编程。 二、设计内容要求 NiosII系统的硬件设计,软件设计,该系统能实现一个电子钟功能。 三、系统软、硬件需求分析 1.硬件系统组成规划 根据系统要实现的功能和开发板配置,本项目中需要用到的Cyclone II开发板上的外围器件有: LCD:电子钟显示屏幕 按钮:电子钟设置功能键 Flash存储器:存储软、硬件程序 SRAM存储器:程序运行时将其导入SRAM 根据所用到的外设和器件特性,在SOPC Builder中建立系统要添加的模块包括:NiosII CPU定时器,按键PIO,LCD,外部RAM总线(Avalon三态桥),

单片机课程设计—万年历[1]

郑州轻工业学院 软件学院 单片机与接口技术课程设计总结报告 设计题目:电子万年历 学生姓名: 系别: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 2011年12月16日

设计题目: 电子万年历 设计任务与要求: 1、显示年月日时分秒及星期信息 2、具有可调整日期和时间功能 3、增加闰年计算功能 方案比较: 方案一:系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块,主控制模块采用 AT89C52单片机为控制中心,显示模块采用普通的共阴LED数码管,键输入采用中断实现 功能调整,计时使用AT89C52单片机自带的定时器功能,实现对时间、日期的操作,通 过按键盘开关实现对时间、日期的调整。 方案二:系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块,LCD显示模块,电源 电路、复位电路、晶振电路等模块。主控模块采用AT89C52单片机,按键模块用四个按键,用于调整时间,显示模块采用LCD1602,时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对 时间、日期的操作。 两个方案工作原理大致相同,只有显示模块和时钟电路不同。LED数码管价格适中,对于数字显示效果较好,而且使用单片机的端口也较少; LCD1602液晶显示屏,显示功 能强大,可以显示大量文字、图形,显示多样性,清晰可见,价格相对LED数码管来说 要昂贵些,但是基于本设计显示的东西较多,若采用LED数码管的话,所需数码管较多,而且不利于控制,因此选择LCD1602作为显示模块。DS1302是一款高性能的实时时钟芯片,以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压范围宽和低功耗等优点,得到广泛的 应用,实时时钟有秒、分、时、星期、日、月和年,月小于31天时可以自动调整,并具 有闰年补偿功能,而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作。单片机有定时 器的功能,但时间误差较大,且需要编写时钟程序,因此采用DS1302作为时钟电路。 对比以上方案,结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。

基于51单片机电子万年历设计

基于51单片机电子万年历设计 专业:机电设备维修与管理姓名:杜洪浦指导老师: 摘要电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分和秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历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,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3到5V电压供电。 万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机,液晶显示电路,复位电路,时钟电路,稳压电路电路以及串口下载电路等组成。在单片机的选择上使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用液晶LCD1602。软件方面主要包括日历程序、液晶驱动程序,显示程序等。程序采用汇编语言编写。所有程序编写完成后,在Keil C51软件中进行调试,确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。 关键词时钟电钟,DS1302,液晶LCD1602,单片机 目录 1设计要求与方案论证 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 系统基本方案选择和论证 (2) 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (2) 1.2.2 显示模块选择方案和论证 (3) 1.2.3时钟芯片的选择方案和论证: (3) 1.3 电路设计最终方案决定 (3) 2系统的硬件设计与实现 (3) 2.1 电路设计框图 (4) 2.2 系统硬件概述 (4) 2.3 主要单元电路的设计 (4) 2.3.1单片机主控制模块的设计 (4)

电子时钟万年历设计

计算机科学与技术学院硬件课程设计报告

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

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)

基于AT89C51单片机的电子万年历的设计_课程设计报告

课程设计报告 设计名称:电子万年历设计 专业班级:自动化10101班 完成时间:2013年6月9日 报告成绩:

摘要 本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器,以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示,可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒,还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,具有广阔的市场前景。 关键字AT89C51;电子万年历; DS1302

1 绪论 1.1 课题研究的背景 随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89C51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。 此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 1.2课题的研究目的与意义 二十一世纪是数字化技术高速发展的时代,而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急,因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合,可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需,社会之所需,人民之所需。 由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展,促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。 1.3课题解决的主要内容 本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用,主要研究内容包括以下几个方面: (1)选用电子万年历芯片时,应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗、抗断电的器件。 (2)根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。 (3)在硬件设计时,结构要尽量简单实用、易于实现,使系统电路尽量简单。 (4)根据设计的硬件电路,编写控制AT89C51芯片的单片机程序。 (5)通过编程、编译、调试,把程序下载到单片机上运行,并实现本设计的功能。 (6)在硬件电路和软件程序设计时,主要考虑提高人机界面的友好性,方便用户操作等因素。 (7)软件设计时必须要有完善的思路,要做到程序简单,调试方便。

电子万年历

河北科技师范学院课程设计说明书 题目: 学院(系): 年级专业: 学号: 学生姓名: 指导教师:

摘要 本设计是电子万年历。具备三个功能:能显示:年、月、日、时、分、秒及星期信息,并具有可调整日期和时间功能。 我选用的是单片机8052来实现电子万年历的功能。该电子万年历能够成功实现时钟运行,调整,显示年月日时分秒及星期,温度等信息。 该电子万年历使用12MHZ晶振与单片机8052相连接,通过软件编程的方法实现了以24小时为一个周期,同时显示小时、分钟和秒的要求。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。 电子万年历设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这样一来就降低了硬件电路的复杂性,从而使得其成本降低,更适合我们大学生自主研发。所以在该设计与制作中我选用了单片机8052,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, 单片机8052的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。 因此,采用单片机8052原理制作的电子万年历,不仅仅在原理上能够成功实现计时等功能,也更经济,更适用,更符合我们实际生活的需要,对我们大学生来说也更加有用。

多功能时钟(万年历)设计

多功能时钟(万年历) 设 计 报 告 专业电子信息科学与技术 班级13级电子专升本 姓名韩科峰 学号130522012 考勤成绩设计成绩 调试成绩报告成绩 总成绩

一、课题名称 多功能时钟(万年历)设计 二、内容摘要 美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52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。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 本设计是基于单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。 关键词: 三、设计指标(要求); 1、显示时间、日期由按键选择显示(日期时间可调整)。 2、可设置闹钟功能; 3、制作PC机设置界面软件,由PC机可完成对时钟的各项设置 四、系统框图;

STC12C5A08S2 单片机 DS1302时钟模块 五、各单元电路设计、参数计算和元器件选择 4位共阴极数码管 按键

六、工作原理 DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化,先把SCLK端置“0”,接着把RST端置“1”,最后才给予SCLK脉冲;DS1302的控制字的位7必须置1,若为0则不能把对DS1302进行读写数据。对于位6,若对程序进行读/写时RAM=1,对时间进行读/写时,CK=0,位1至位5指操作单元的地址。位0是读/写操作位,进行读操作时,该位为1;该位为0则表示进行的是写操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出的。 “CH”是时钟暂停标志位,当该位为1时,时钟振荡器停止,DS1302处于低功耗状态;当该位为0时,时钟开始运行。“WP”是写保护位,在任何的对时钟和RAM的写操作之前,WP必须为0。当“WP”

基于51单片机的万年历设计

单片机课程设计 题目基于51单片机的万年历设计学生姓名 专业班级 学号 院(系) 指导教师 完成时间

目录 1课程设计的目的 (1) 2课程设计的任务与要求 (1) 2.1设计任务 (1) 2.2设计要求 (1) 3单片机发展概况 (1) 4设计原理与功能说明 (4) 4.1设计思想 (4) 4.2总体电路图 (5) 4.3时钟模块 (5) 4.4液晶显示模块 (6) 4.5按键模块 (7) 5系统测试 (7) 5.1硬件测试 (7) 5.2软件测试 (8) 6总结 (8) 参考文献 (10) 附录一:总体电路原理图 (11)

附录二:主程序 (12) 附录三:元器件清单 (26) 附录四:实物图 (27)

1课程设计的目的 1.通过制作万年历,可以对单片机这门课程更好的认识。 2.理论与实践结合,提高自己的动手能力。 3.学会与合作者更好的交流学习,共同进步和提高。 4.能够增长查阅资料的能力,视野更加开阔。 5.拓展其他学科的联系,全面发展。 6.培养自我发现问题,解决问题的能力。 2课程设计的任务与要求 2.1设计任务 1.可以去学校图书馆或者网上,搜集整理相关的资料,做好前期理论准备,为以后设计电路,看懂电路图做理论支持。 2.构想万年历电路图,并且具有可行性,画出电路图。 3.列举电路所需的电子元件,仔细对比所需的元件的参数,通过去电子元件经销商或者网购购买。 2.2设计要求 1.显示年、月、日、时、分、秒。 2.可通过键盘自动调整时间。 3.计时精度:月误差小于20秒。 3单片机发展概况 单片机诞生于20世纪70年代末,它的发展史大致可分为三个阶段:第一阶段(1976-1978):初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有8 位CPU,并行I/O 端口、8 位时序同步计数器,寻址范围4KB,但是没有串行口。

单片机课程设计--基于51单片机的万年历

单片机课程设计报告 万年历的设计

基于51单片机的万年历 摘要: 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52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。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机,LCD显示电路,以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用了1602液晶显示,并且使用蜂鸣器实现了整点报警的功能,温度测试的功能实现使用了DS18B20,并实现了温度过高或过低时的温度报警。 软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,显示程序等。程序采用C语言编写。所有程序编写完成后,在KeilC51软件中进行调试,

确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真,并最终实现基本要求。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 一、设计要求 基本要求: 1,8 个数码管上显示,显示时间的格式为(假如当前时间是19:32:20)“19-32-20”; 2,具有日历功能; ③时间可以通过按键调整。 发挥部分: ④具有闹钟功能(可以设定多个)。 二:总体设计 电路设计框图

基于单片机的电子时钟万年历设计

一、项目介绍与设计目的 基于单片机的电子时钟万年历为实现电子万年历的功能,采用单片机STC89C51,辅助以必要的外围电路,用C语言编写程序,并进行模块化设计而成的电子万年历系统.它通过LCD能正确显示年、月、日、周日、时、分、秒等,具有功能稳定,精确度高和可调的特点。 二、设计方案 1.项目环境要求 1.1时钟芯片选择 方案一:不使用芯片,采用单片机的定时计数器 这种方法原理是利用单片机芯片的定时器来产生固定的时间,模拟时钟的时, 分,秒。如:利用AT80C52芯片,定时器用工作方式1,每50ms产生一个中断,循环20次,即1s周期。每一个周期加1,那么1min为60个周期,1h就是60*60=3600个周期,一天就是3600*24=86400个周期。 此方法优点是可以省去一些外围的芯片,但这种方法只能适用于一些要求不是十分精确,不做长期保留的场合。 方案二:并行接口时钟芯片 DS12887 特点:采用单片机应用系统并行总线(三总线)扩展的接口电路,采用这种接口电路具有操作速度快,编程方便的优点。 但是对于80C52单片机来说,低位地址线要通过锁存器输出,还要地址译码器,而且并行口芯片的体积相对较大。 方案三:串行接口时钟芯片DS1302 芯片主特性: (1)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,还有闰年调整的能力

(2)31 8 位暂存数据存储RAM (3)串行 I/O 口方式使得管脚数量最少 (4)宽范围工作电压2.0 5.5V (5)工作电流 2.0V 时,小于300nA (6)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 (7)8 脚DIP 封装或可选的8 脚SOIC 封装根据表面装配 (8)简单 3 线接口 (9)与 TTL 兼容Vcc=5V (10)可选工业级温度范围-40~+85 优点:串行接口的日历时钟芯片,使用简单,接口容易,与微型计算机连线较少等特点,在单片机系统尤其是手持式信息设备中己得到了广泛的应用。 所以,最终选择串行时钟芯片DS1302,DS1302的管脚图如图2所示。 图2 DS1302管脚图 1.2显示模块选择 方案一:LED数码管显示 数码管显示比较常用的是采用CD4511和74LS138实现数码转换,数码显示分动态显示和静态显示,静态显示具有锁存功能,可以使数据显示得很清楚,但浪费了一些资源。目前单片机数码管普通采用动态显示。编程简单,但只能显示

电子万年历设计

课程论文论文题目基于单片机的电子万年历设计 课程名称单片机原理及接口技术 专业年级 2014级自动化3班 学生姓名孙宏远贾腾飞 学号 2016年12 月3 日

摘要: 本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器,以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示,可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒,还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,具有广阔的市场前景。。 关键词:AT89C51单片机,DS1602时钟芯片,LCD1602显示屏。串口通信。 一:引言 本设计的基于单片机控制的电子万年历,具有年、月、日、星期、时、分、秒的显示等功能,实现过程就是由主控制发送信息给DS1302时钟芯片再由时钟芯片反馈给单片机,再由主控制器传送给LCD1602显示屏显示信息。并且可以在键盘设置模块输入修改时间,当键盘设置时间、日期时,单片机主控制根据输入信息,通过串口通信传送给DS1302时钟芯片,DS1302芯片读取当前新信息产生反馈传送给单片机,然后单片机根据控制最后输送显示信息到LCD1602液晶显示屏模块上显示。 二:硬件设计: 2.0.硬件的设计总框图 2.1 DS1032时钟电路 DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。芯片如图。 DS1302的内部主要由移位寄存器、指令和控制逻辑、振荡分频电路、实时时钟以及RAM组成。每次操作时,必须首先把CE置为高电平。再把提供地址和命令信息的8位装入移位寄存器。数据在SCLK的上升沿串行输入。无论是读周期还是写周期发生,也无论传送方式是单字节还是多字节,开始8位将指定内部何处被进行访问。在开始 8个时钟周期把含有地址信息的命令字装入移位寄存器之后。紧随其后的时钟在读操作时输出数据。 2.2 LCD1602与AT89C52的引脚接线 LCD1602采用总线式与单片机相连,AT89c52的P1口直接与液晶模块的数据总线D0~D7相连;P2 口的0,1,2脚分别与液晶模块的RS、RW、E脚相连。滑动变阻器用于调整液晶显示的亮度。电路如图

基于单片机的万年历设计毕业设计

目录 摘要...................................................................... I Abstract ................................................................. II 第1章绪论.. (1) 1.1 课题背景和意义 (1) 1.2 课题的主要内容 (2) 第2章系统总体方案设计 (3) 2.1 单片机的选择 (3) 2.2 显示模块的方案选择 (3) 2.3 时钟芯片的选择方案 (3) 2.4 键盘的选择 (4) 2.5 最终方案的选择 (4) 第3章万年历系统硬件设计 (6) 3.1 电路设计框图 (6) 3.2 各模块硬件电路设计 (6) 3.2.1 晶振电路模块的设计 (6) 3.2.2 复位电路模块的设计 (7) 3.2.3 单片机的控制模块 (7) 3.2.4 DS1302时钟电路 (11) 3.2.5 LCD12864液晶显示电路 (13) 3.2.6 键盘模块设计 (15) 第4章万年历系统软件设计 (17) 4.1 主程序模块 (17) 4.2 LCD12864显示程序 (18) 4.3 DS1302时钟程序 (19) 4.4 农历转换程序 (20) 4.5 星期自动刷新程序 (21) 4.6 时间调整程序 (22) 第5章系统调试 (24)

5.1 硬件调试 (24) 5.2 软件测试 (24) 5.3 总体调试 (25) 结论 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录1 设计任务书 (29) 附录2 开题报告 (31) 附录3 外文翻译 (36) 附录4 程序清单 (55)

基于单片机的电子万年历设计

基于单片机的电子万年历设计 摘要:本文借助电路仿真软件Protues对基于AT89S52单片机的电子万年历的设计方法及仿真进行了全面的阐述。该电子万年历在硬件方面主要采用AT89S52单片机作为主控核心,由DS1302时钟芯片提供时钟、12864LCD液晶显示屏显示。在软件方面,主要包括日历程序、时间调整程序,显示程序等。所有程序编写完成后,在Keil软件中进行调试,确定没有问题后,在Proteus软件中进行电路设计并仿真。 论文主要研究了液晶显示器LCD及时钟芯片DS1302,温度传感器DS18B20与单片机之间的硬件互联及通信,对数种硬件连接方案进行了详尽的比较,在软件方面对日历算法也进行了论述。 研究结果表明,由于万年历的应用相当普遍,所以其设计的核心在于硬件成本的节约软件算法的优化,力求做到物美价廉,才能拥有更广阔的市场前景。关键词:单片机;DS1302;DS18B20;LCD12864 The Design Of Electronic Calender Based On MCU Abstract:This paper mainly discuss the design of electronic calender based on AT89S52 with the help of Protues.On the hardware side, the electronic calendar using AT89S52 microcontroller as the main control center, clock provided by the DS1302 clock chip , 12864LCDdot matrix LCD display. In terms of software, including calendar program, time to adjust procedures, display procedures. All programming is complete, the Keil software debugging, make sure there is no problem, in the Proteus software embedded within the simulated MCU. This article focus on liquid crystal screen LCD12864 and clock chip DS1302,temperature sensor DS18B20 which connected and communicated with Microcontroller.Several solutions will also compared with each other.On software side,calender calculation will be discussed as well. The results are as follows:as electronic calender are widely used in our daily life.It should be chip and convenient so as to win more profit.

单片机电子万年历含程序

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 科研实践 项目名称:电子万年历设计 二级学院:电子信息与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化班级: 10 电二 学生姓名:祝学东学号: 指导教师:庄志红职称:副教授 起止时间: 2013年12月9日—2013年12月20日 摘要 本设计是电子万年历。具备三个功能:能显示:年、月、日、时、分、秒、星期,并具有可调整日期和时间功能。 该电子万年历使用12MHZ晶振与单片机AT89C52相连接,通过软件编程的方法实现了以24小时为一个周期,同时显示小时、分钟和秒的要求。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。 电子万年历设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这样一来就降低了硬件电路的复杂性,从而使得其成本降低,更适合我们大学生自主研发。 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes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,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

万年历时钟表

本次课程设计要求显示万年历时钟表。要求实现正常的时、分、秒计数。二十四小时的时间计时。 本次课程设计采用黑金AX301开发平台。相关硬件原理图和PCB图见文件夹。

一.各个设计模块描述 (一)计时模块 1.秒计数是由一个六十进制的计数器构成,生成元器件如下 Clk:驱动秒计时器的时钟信号 Clr:校准时间时清零的输入端 En:使能端 Sec0[3..0] sec1[3..0]:秒的高位显示,低位显示 Co:进位输出端,作为分的clk输入 代码如下: library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity second is port (clk,clr,en:in std_logic; sec0,sec1:out std_logic_vector(3 downto 0); co:out std_logic); end second; architecture sec of second is SIGNAL cnt1,cnt0:std_logic_vector(3 downto 0); begin process(clk) begin if(clr='0')then cnt0<="0000"; cnt1<="0000"; elsif(clk'event and clk='1')then if(en='1')then

if cnt1="0101" and cnt0="1000" then co<='1'; cnt0<="1001"; elsif cnt0<"1001" then cnt0<=(cnt0+1); else cnt0<="0000"; if cnt1<"0101"then cnt1<=cnt1+1; else cnt1<="0000"; co<='0'; end if; end if; end if; end if; sec1<=cnt1; sec0<=cnt0; end process; end sec; 仿真图如下: 2.分计数是由六十进制的计数器构成,生成元器件如下

最新基于单片机的万年历设计

基于单片机的万年历设计 二、实验要求 设计一个万年历,将时钟显示在LCD1602的显示屏上并且可以进行年、月、日以及时、分、秒的设置。此外还可以通过按键进行闹钟设置以及事件提醒功能,用蜂鸣器进行闹铃提醒。最后附加一个温湿度检测的功能,用温湿度传感器检测室内的温湿度并将温湿度数据在显示屏上显示出来。 三、实验设备和仪器 1.用 STC89C52芯片作为系统板的主控芯片 2.DHT11温湿度传感器 3.DS1302时钟芯片 4.LCD1602显示屏 四、实验各模块原理介绍 4.1 STC89C52单片机 STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52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。 (1)主要特性 8K字节程序存储空间; 512字节数据存储空间; 内带4K字节EEPROM存储空间; 可直接使用串口下载; (2)器件参数 1. 增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051。 2. 工作电压:5.5V~ 3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机) 3.工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz 4. 用户应用程序空间为8K字节

5. 片上集成512字节RAM 6. 通用I/O 口(32个),复位后为:P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉,P0口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。 7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片。 8. 具有EEPROM 功能 9. 共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2。 10.外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。 11. 通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART。 12. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级) 13. PDIP封装 1、STC89C52单片机引脚图 图4.1 STC89C52单片机引脚图 ①主电源引脚(2根) VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源 GND(Pin20):接地线 ②外接晶振引脚(2根) XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端 ③控制引脚(4根) RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

单片机电子万年历课程设计报告书

单片机课程设计 姓名:吕长明 学号:04040804021 专业班级:机电四班

一、单片机原理及应用简介 随着国内超大规模集成电路的出现,微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成技术 的最新发展之一是将CPU和外围芯片,如程序存储器、数据存储器、并行、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中,制成单片计算机(Single-Chip Microcomputer)。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元,如A/D、D/A转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元等。因此,只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统,如工 业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等。 二、系统硬件设计 8052 是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图图1: 图1 8052引脚 P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。 P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。 P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。 P3.0~P3.7 P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。 8052芯片管脚说明: VCC:供电电压。 GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用

于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如表1所示: 表1 特殊功能口 P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

电子万年历设计(基于AT89C51单片机和DS1302时钟芯片)1

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。第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式,直观明了,并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求!因此,电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步…… 我国生产的电子万年历有很多种,总体上来说以研究多功能电子万年历为主,使万年历除了原有的显示时间,日期等基本功能外,还具有闹铃,报警等功能。商家生产的电子万年历更从质量,价格,实用上考虑,不断的改进电子万年历的设计,使其更加的具有市场。 本设计为软件,硬件相结合的一组设计。在软件设计过程中,应对硬件部分有相关了解,这样有助于对设计题目的更深了解,有助于软件设计。基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。 除了采用集成化的时钟芯片外,还有采用MCU的方案,利用AT89系列单片微机制成万年历电路,采用软件和硬件结合的方法,控制LED数码管输出,分别用来显示年、月、日、时、分、秒,其最大特点是:硬件电路简单,安装方便易于实现,软件设计独特,可靠。AT89C51是由ATMEL 公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为采用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS-51完全兼容,可以很快被中国广大用户接受。 本文介绍了基于AT89C51单片机设计的电子万年历。 首先我们在绪论中简单介绍了单片机的发展与其在中低端领域中的优

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