基于AT89C51的数字万年历设计

江西理工大学南昌校区

毕业设计（论文）

题目：基于AT89C51的数字万年历设计

系别：信息工程系

专业：电气自动化

班级：09电子自动化1班

学生：

学号：09321131

指导教师：职称：助教

摘要

电子万年历是一种日常广泛应用的计时工具，在现代社会中越来越流行。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、时、分、秒、温度等信息，还具有时间校准等功能。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。

本文中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AT89C51单片机，液晶显示电路，复位电路，时钟电路，稳压电路电路等组成。在单片机的选择上使用了AT89C51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，这些程序采用C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。并且利用Protel软件进行制图，画出PCB图并且制作出实物。

关键词: 时钟电钟;液晶LCD1602;单片机

ABSTRACT

E-calendar is a very extensive daily timing tool, more popular in modern society. For digital electronic calendar using intuitive digital display, simultaneously displays year, month, day, day, hour, minute, second, temperatures and other information, also with a time calibration capabilities. The third revolution is a single-chip digital timing technology ( electronic calendar ), so that the timing product walk time difference from graded narrowing to 1/ 6000000 of a second, from the original traditional pointer timing for the development of people's daily more familiar luminous digital display, intuitive and clear, and the increase of the full automatic date, week, temperature and other daily auxiliary information display function, which is more in line with consumer needs. Therefore, the electronic calendar brings a watch industry a big progress.

Synchronizing design of calendar is based on hardware and software design. Hardware part by AT89C51 microcontroller, circuit for LCD, reset circuit, clock circuits, voltage-stabilizing circuit and serial download circuits and other components of the circuit. On the choice of using single-chip microcomputer AT89C51 microcontroller, the microcontroller is suitable for a host of complex control applications. Monitor LCD LCD1602. Software includes calendar, LCD drivers, display program. Programs using a language. All the programming is completed, Kiel C51 debugging software, sure no problem, in Proteus software embedded in single-chip microcomputer in the simulation. And the use of Portal software for drawing and draw the PCB.

Keywords : clock electric clock

II

目录

第一章绪言 (1)

第二章设计方案论证 (2)

2．1系统的基本方案选择、论证和设计 (2)

2.1.1显示部分的方案选择 (2)

2.1.2单片机型号方案选择与论证 (2)

2.1.3时钟芯片方案的选择与论证 (2)

2.1.4温度传感器方案选择与论证 (3)

2．2数字万年历设计原理 (3)

第三章系统的硬件设计与实现 (4)

3.1系统硬件概述 (4)

3.1.1AT89C51功能及其应用 (4)

3.1.2时钟模块功能与原理 (7)

3.1.3温度模块功能与原理 (7)

3.1.4液晶显示器功能与原理 (8)

3.2 主要单元电路设计 (8)

3.2.1单片机主控模块设计 (8)

3.2.2时钟电路模块的设计 (9)

3.2.3温度采集模块设计 (9)

3.2.4 显示电路模块的设计 (10)

3.3 系统仿真电路 (10)

第四章系统软件的设计与测试 (12)

4.1程序流程图 (12)

4.2 硬件与软件的调试与测试 (14)

结束语 (15)

致谢 (16)

参考文献： (17)

附录一程序 (18)

附录二 PCB制板图： (21)

第一章绪言

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。

电子万年历作为电子类小设计不仅是市场上的宠儿，也是是单片机实验中一个很常用的题目。因为它的有很好的开放性和可发挥性，因此对作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力更加强调了对单片机扩展的应用。而且在操作的设计上要力求简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视，并且还可以扩展出多种功能。随着微电子技术的高速发展，单片机在国民经济的个人领域得到了广泛的运用。单片机以体积小、功能全、性价比高等诸多优点，在工业控制、家用电器、通信设备、信息处理、尖端武器等各种测控领域的应用中独占鳌头，单片机开发技术已成为电子信息、电气、通信、自动化、机电一体化等专业技术人员必须掌握的技术。本设计硬件电路较简单，所用器件较少，电路中使用了AT89S52单片机、DS1302时钟芯片、24C02FLASH存储器和HY-12864液晶显示器等主要芯片,实现了预计功能。

在对芯片的管脚功能和用法有充分的了解后，根据设计要求设计硬件电路，包括单片机控制电路、时钟电路、存储电路、键盘扫描电路、显示电路和闹铃电路。然后通过软件编程，实现了对年、月、日、时、分、秒、星期、闰年和阴历的自动调整，用按键进行控制，用液晶模块进行显示，并具有闹铃功能。

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

AT89C51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AT89C51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。电子万年历可以正常显示时间并进行时间调整，基本完成了预期要实现的目标。

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第二章设计方案论证

2．1系统的基本方案选择、论证和设计

系统方案包括控制部分的选型、时钟芯片的选择、单片机型号的选择和显示模块的确定，具体的要求如下：具有年、月、日、星期、时、分和秒，温度显示，闹钟等功能；具备年、月、日、星期、时、分和秒校准，定闹钟功能

2.1.1显示部分的方案选择

方案一：采用数码管显示，数码管是由八个发光二极管组成，对于显示数字字符比较适合,虽然价格便宜，但对于电子万年历需要显示的数码管位数多，编程麻烦，且不稳定，存在抖动现象，需要通过某些软件延时进行消抖，操作起来就比较的麻烦。

方案二：采用LCD1602液晶显示屏, 液晶显示效果出众，可以运用菜单项来方便操作，液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见，易于编程，稳定可靠，比较的人性化。

通过对比，本课程设计采用LCD1602作为显示模块

2.1.2单片机型号方案选择与论证

方案一:采用AT89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有

4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,对单片机程序的烧录、调试都有很好的作用，并且性价比很高，能满足本次毕业设计。

方案二: 采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有AT89C51的功能，虽然具有在线编程可擦除技术，但是在程序上功能是和AT89C51一样的功能，价格比较高，相对数字万年历，AT89C51就可以满足了。

所以选择采用AT89C51作为主控制系统控制整个系统的正常工作。

2.1.3时钟芯片方案的选择与论证

方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。

方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，

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而且精度高,位的RAM作为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。同时在外加电源和外加晶振电路下，掉电后走时准确。

本课程设计采用DS1302作为时钟的芯片。

2.1.4温度传感器方案选择与论证

方案一：采用热敏电阻作为传感器，用热敏电阻与一个相应阻值的电阻串联分压，利用热敏电阻阻值随温度变化而变化的特性，采集者两个电阻变化的分压值，并进行A/D转换。此设计方案需要A/D转换电路，增加硬件成本而且热敏电阻的感温特性曲线并不是严格的线性化，会产生很大的误差，所以不会选择这种温度传感器。

方案二：采用DS18B20数字温度传感器来进行温度测量，其主要特性：（1）适用电压范围宽，在寄生电源方式下可由数据线供电；（2）单线接口方式；（3）支持多点组网功能，实现组网多点测温；（4）使用中不需要任何外围元件，全部传感器及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；（5）温度范围-55℃--+125℃，在-10℃--+85℃时精度是±0.5℃；（6）可编程的分辨率为9～12位，在9位分辨率的转换时间是93.75ms，12位分辨率最多为

750ms；（7）测量结果直接输出数字温度信号并且具有极强的抗干扰能力；（8）负压特性：电源极性反接，芯片不会因为发热而烧毁。

所以选择温度传感器用数字温度传感器DS18B20更好。综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用AT89S51单片机作为主控制系统；C语言进行编程； DS1302提供时钟；数字式温度传感器DS18B20；LCD1602液晶屏作为显示。

2．2数字万年历设计原理

单片机就是简化的微型计算机,由运算器、控制器、存储器、输入输出设备组成。CPU（由运算器与控制器组成）中本身自带存储器ROM和RAM，CPU片内也有总线。IC（集成电路）技术是将电路通过特殊工艺做在一块硅基片上封装成芯片。本次毕业设计主要是以单片机（AT89C51）为控制核心（采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,对单片机程序的烧录、调试都有很好的作用，并且性价比很高），晶振，存储器，地址锁存器，逻辑门电路组成单片机电路系统，LCD1602液晶屏（工业字符型液晶，能够同时显示16列2行）为显示，按钮（类似键盘），扩展芯片，DS1302提供时钟芯片，DS18B20提供温度传感器（温度范围-55℃--+125℃，在-10℃--+85℃时精度是±0.5℃，在使用中不需要任何外围元件）的一个电路系统，通过PCB工艺做在环氧树脂板上。这样就完成了对数字万年历的设计，其中使用到得软件有单片机仿真软件Protues,编写程序软件Keil uVision2，制板Protel DXP等。主要涉及的课程有《单片机的开发与应用》、《Protel的设计》等内容。

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第三章系统的硬件设计与实现

3.1系统硬件概述

本系统的电路系统框图如图1所示，AT89C51单片机对DS1302和DA18B20写入控制并读取相应的数据，继而控制LCD1602作出对应的显示。

图3-1 系统硬件框图

本电路由AT89C51单片机作为控制核心，采用Flash ROM，内部具有

4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,对单片机程序的烧录、调试都有很好的作用，并且性价比很高；时钟电路由DS1302提供，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,位的RAM作为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。同时在外加电源和外加晶振电路下，掉电后走时准确；温度采集有DS18B20完成，它具有独特的单线接口方式，在与微处理器连接仅需要一条口线即可实现双向通讯，支持多点组网功能，实现组网多点测温，使用中不需要任何外围元件，全部传感器及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，温度范围-55℃--+125℃，在-10℃--+85℃时精度是±0.5℃，在使用中不需要任何外围元件；显示部分由LCD1602液晶显示器完成，该显示器为工业字符型液晶，能够同时显示16列2行。

3.1.1AT89C51功能及其应用

功能特性概述：

AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/记数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/记数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 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

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生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

图3-2 单片机实物图

引脚功能说明:

Vcc：电源电压;GND：地

P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I／O 口，也即地址／数据总线复

用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FIash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻；P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，

P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。

FIash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址；P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI 指令）时，P2 口线上的内容（也

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即特殊功能寄存器（SFR ）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash 编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号；P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I ／O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL ）；P3口还接收一些程序校验的控制信号；RST ：复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位；ALE ／PROG ： 当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE （地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的l ／6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG ）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR ）区中的8EH 单元的DO 位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC 指令ALE 才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 无效；PSEN ：程序储存允许（PSEN ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲 欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H —FFFFH ），EA 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA 端状态。如EA 端为高电平（接VCC 端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp ，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp ；XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端;XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。

图3-3 AT89C51方框图

3.1.2时钟模块功能与原理

DS1302的结构及工作原理:

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～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31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，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。

引脚功能及结构：所示出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。RST 是复位/片选线，通过把RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能：首先，RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302 进行操作。如果在传送过程中RST 置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V 之前，RST 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。I/O 为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK 始终是输入端。3. 数据输入输出(I/O)在控制指令字输入后的下一个SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0 开始。同样，在紧跟8 位的控制指令字后的下一个SCLK 脉冲的下降沿读出DS1302 的数据，读出数据时从低位0 位到高位7。

3.1.3温度模块功能与原理

DS18B20的外形和内部结构：

DS18B20内部结构主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列，DQ为数字信号输入／输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

DS18B20工作原理：

DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。 DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值

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将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度,斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性。

3.1.4液晶显示器功能与原理

液晶显示原理：

液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。

液晶显示器各种图形的显示原理:

线段的显示:点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共

16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）

=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。

字符的显示:用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。

3.2 主要单元电路设计

3.2.1单片机主控模块设计

单片机的结构与引脚在上一节已经介绍了，而单片机的最小系统如图11所示：18引脚和19引脚接时钟电路，XTAL1接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是晶振器倒相放大器的输入，XTAL2接外部晶振的微调电容的另一端，在片内它是晶振器倒相放大器的输出，第9引脚为复位输入端，，接上电容，电阻及开关后够上电复位电路了，20引脚为接地端，40引脚为电源端，单片机的最小系统如下图所示：图3-4中晶振的频率为12MHz，复位方式为上电自动复位

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图3-4 单片机的最小系统

3.2.2时钟电路模块的设计

本次的时钟电路主要用到的是DS1302芯片，在上一节也介绍了这个芯片

：

的功能、原理以及应用了。时钟电路模块的设计如图3-5所示Array图3-5 时钟电路模块图

3.2.3温度采集模块设计

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本次设计采用的是DS18B20芯片，芯片的功能，原理同样在上一节有了介绍，DS18B20连线如图3-6所示：

图3-6 DS18B20连线

3.2.4 显示电路模块的设计

采用的液晶显示屏LCD1602，在上一节介绍了液晶显示屏的功能，原理，编程设计等，在本次设计中，液晶显示屏的连线方式如图3-7所示：

图3-7 液晶显示屏连线图

3.3 系统仿真电路

本次仿真使用的是软件ISIS 7 Professional，这个软件非常丰富，可以对程序进行调试，所以数字万年历的系统电路仿真图与实物图如下：

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图3-8系统仿真电路图

图3-9 电路实物图

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第四章系统软件的设计与测试

4.1程序流程图

主流程图如下图所以，由于LCD1602，DS1302，DS18B20的数据读取以及指令写入函数已在各自的头文件中完成的，在主程序中只要引用就行了。

图4-1 程序设计流程图

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图4-2计算时间程图

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由于本系统的子程序涉及很多的芯片，芯片的控制，写入要是复杂的，会使得程序的读取出现很大的问题，因此采用了子程序的方法进行调用并将其封装在其元件的各自头文件中。详细的程序见附录一。

4.2 硬件与软件的调试与测试

调节10K电位器R4可调整液晶显示屏的亮度。调整到合适亮度后，按控制按钮，光标会从阳历年位开始闪烁，进入设定调整状态。此时按加按钮，当前数字就可改变。按一次，数字加1；若长按，则数字连续加。此时，调整的位一直在闪烁，直到再次按光标移动控制位，光标跳到下一位闪烁。调整顺序依次为：阳历年、月、日，阴历年、月、日，时、分、秒，闹铃时、分。当全部参数调整完毕后，按退出按钮，光标停止闪烁，退出设定调整状态；当再次按下此按钮，闹铃显示“开”；当第三次按下此键，闹铃显示“关”。若当前月为闰月，则屏幕左下角会显示“闰月”；若不是闰月，则无显示。

调试分为硬件调试和软件调试。硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等。DS1302的硬件电路很简单，只通过3根线与单片机相连，很容易检测，主要是检查其引脚，如晶振和电源等是否接好。另外可以通过软件来调试硬件，如为了测试显示电路连接是否正确，可以编写一个简单的显示程序来测试它。接下来可进行软件调试，可以编写只含DS1302的计时和读写程序、显示程序，测试DS1302是否正常工作。最后调试时间调整程序和阴历推算程序。

电子万年历的电路系统较大，于是利用Protel进行制PCB版则会对电路更加有很好的理解。利用Protel制PCB的过程见附录二。用做好的PCB版安装个元件然后进行焊接就很方便了。

数字成年历是多功能的数字型，可以看当前日期（阴、阳历）,时间，还有温度的仪器。电子成年历功能很多，所以对于它的程序也较为复杂,所以在编写程序和调试时出现了相对较多的问题。最后经过多次的模块子程序的修改，一步一步的完成，最终解决了软件。

在测试中遇到液晶显示屏为不显示时,首先使用试测仪对电路进行测试,观察是否存在漏焊,虚焊,或者元件损坏.在液晶显示屏显示时间日期等不正常，首先使用试测仪对电路进行测试,观察电路是否存在短路现象。查看烧写的程序是否正确无误，对程序进行认真修改。

经过多次的反复测试与分析,可以对电路的原理及功能更加熟悉,同时提高了设计能力与及对电路的分析能力.同时在软件的编程方面得到更到的提高,对编程能力得到加强。

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结束语

通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，充分的发挥自我学习，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。

毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业，从老师的角度来说，指导做毕业设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。

毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

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