基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计
基于AT89C51单片机的电子万年历设计
黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书月电子万年历的设计摘要随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、创新。
为了在观测时间的同时，能够了解其它与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，电子万年历诞生了，它集时间、日期、星期和温度功能于一身，具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。
该电子万年历主要采用AT89C51单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟、LED动态扫描显示屏显示。
AT89C51单片机是由Atmel公司推出的，功耗小，电压可选用4～6V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、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；数字显示是采用的LED 液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息。
此外，该电子万年历还具有时间校准等功能。
关键词：时钟电路； DS1302；LED动态扫描； AT89C51；MAX7219Perpetual CalendarAbstractWith the society, science and technology, mankind learned that time, from the view of the sun, to the present electronic clock pendulum clock, continuous research and innovation. Observation time inthe same time, be able to understand other human beings is closely related to information, such as temperature, week, date and so on, the birth of the electronic calendar, and it set the time, date, week and temperature-in-one, with easy to read, intuitive display functional diversity, and many other advantages of simple circuit with the electronic instrumentation of the development trend of the. market prospects are broad The main use of the electronic calendar AT89C51 single-chip microcomputer as the main core, provided by the DS1302 clock chip clock, DS18B20 the temperature chip acquisition transition temperature, LED display shows the dynamic scan. AT89C51 single-chip microcomputer is introduced by Atmel Corporation, a small power consumption, voltage can be selected 4 ~ 6V power supply voltage; DS1302 clock chip is introduced DALLAS fine with trickle charge function of current low-power real-time clock chip, which can of the year, month, day, week, hour, minute, second for time, also has multiple functions, such as a leap year compensation, and long life of the DS1302, a small error; DS18B20 temperature chip is a digital temperature sensor with a measurement accuracy high, a simple circuit to connect the characteristics of such sensors only need a data cable for data transmission; digital LED display is used to display LCD screen, can display year, month, day, week, hour, minute, second and temperature, etc. information. In addition, the electronic calendar is also a time-calibration functions.Keywords：clock circuit; DS1302; LED dynamic scanning; AT89C51; MAX7219目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1背景知识介绍 (1)1.2课题任务及要求 (2)第2章万年历时钟设计方案 (3)2.1简述设计思路 (3)2.2构成框图 (3)第3章硬件电路设计 (4)3.1单片机的选择 (4)3.1.1 单片机选择论证 (4)3.1.2 单片机参数介绍 (4)3.2时钟功能的实现 (7)3.3 复位电路 (8)3.4时间调整电路 (10)3.5时间显示电路 (10)3.5.1 扫描方式 (10)3.5.2 LED数码管的选择 (12)3.5.3 显示电路的整体实现 (13)第4章系统程序设计与软件仿真 (14)4.1主程序的设计 (14)4.2程序代码 (16)4.3仿真实验 (17)第5章 PCB板制作与调试 (18)5.1原理图的绘制与PCB的制作 (18)5.1.1 原理图的绘制 (18)5.1.2 PCB的绘制 (19)5.2元件安装焊接 (20)5.3系统的调试 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录A (25)附录B (26)附录C (27)致谢 (35)万年历的设计第1章绪论1.1 背景知识介绍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。
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一、概述随着科技的快速发展和人们对生活品质的追求，电子设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
电子万年历作为一种集日期、时间显示于一体的实用电子产品，已经深入到人们的日常生活和工作中。
传统的机械式日历已经无法满足现代人对时间精确性和功能多样性的需求，基于单片机的电子万年历设计应运而生，成为了当前研究的热点之一。
基于单片机的电子万年历设计，旨在利用单片机（如STC89CAT89C51等）的强大计算和控制能力，结合液晶显示屏（LCD）、按键输入等外设，实现时间的准确显示、日期的自动更新、闹钟提醒、温度显示等多样化功能。
该设计不仅具有高度的集成性和可靠性，而且能够通过编程实现各种定制化的功能，满足不同用户的需求。
本文将对基于单片机的电子万年历设计进行详细的介绍和分析，包括设计思路、硬件组成、软件编程等方面。
通过本文的阅读，读者可以了解电子万年历的基本原理和设计方法，掌握单片机在电子万年历设计中的应用技巧，为实际的开发工作提供有益的参考和借鉴。
1.1 研究背景与意义随着科技的不断进步，人们日常生活和工作中对于时间的精度和便捷性的要求日益提高。
传统的机械式日历和简单的电子时钟已经无法满足现代生活的需求。
电子万年历作为一种集时间显示、日历查询、定时提醒等多功能于一体的电子装置，在日常生活、工作乃至科研领域都具有广泛的应用价值。
基于单片机的电子万年历设计，不仅可以提供准确的时间显示，还能实现复杂的日期计算、农历显示、节假日提示等功能，极大地提高了时间管理的效率和便捷性。
单片机作为一种集成度高、功耗低、价格适中的微型计算机，非常适合用于小型化、智能化的电子产品设计，如电子万年历。
本研究的意义在于，通过对基于单片机的电子万年历的设计研究，可以推动微型计算机技术和电子时钟技术的融合发展，提升电子产品的智能化水平，满足人们日益增长的生活和工作需求。
同时，该研究还可以为相关领域的技术人员提供参考和借鉴，推动电子万年历产品的不断创新和优化。
基于单片机的万年历设计
嵌入式系统概述题目：基于单片机的万年历设计班级：自动化1304班一、系统功能概述此设计以AT89C51为控制芯片，用RTC定时器实现万年历的控制与设计。
所进行控制的语句是通过C语言实现的，并且用串口助手显示能动态地显示当前时间信息，包括年、月、日、时、分、秒。
二、硬件设计原理图：1.万年历电路图设计如下：三、软件设计：1.设计思路：本设计主要由3大部分电路组成：单片机最小系统电路、时钟显示电路和参数修改电路。
其中单片机最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。
设计中，当接收到修改参数的指令，将停止时钟的继续，转而进行指令程序，在指令结束后转回断点处继续进行计时。
2.流程图：四、基于单片机万年历的源代码：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include <string.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit IO = P1^0;sbit SCLK = P1^1;sbit RST = P1^2;sbit RS = P2^0;sbit RW = P2^1;sbit EN = P2^2;sbit KEY1=P3^4;sbit KEY2=P3^5;sbit KEY3=P3^6;uchar*WEEK[]={"SUN","***","MON","TUS","WEN"," THU","FRI","SAT"};uchar LCD_DSY_BUFFER1[]={"DATE 00-00-00 "};uchar LCD_DSY_BUFFER2[]={"TIME 00:00:00 "};uchar DateTime[7]; //秒，分，时，日，月，周，年ucharflag,flag_1,i,miao,fen,shi,ri,yue,zhou,nian; void DelayMS(uint ms){uchar i;while(ms--){for(i=0;i<120;i++);}}/*********************************************** ******/ //函数名称:Write_A_Byte_TO_DS1302(uchar x)//函数功能: 向1302写入一个字节//入口参数: x//出口参数: 无//调用子程序: 无/*********************************************** ******/void Write_A_Byte_TO_DS1302(uchar x){uchar i;for(i=0;i<8;i++){IO=x&0x01;SCLK=1;SCLK=0;x>>=1;}}void Write_DS1302(uchar add,uchar num) {SCLK=0;RST=0;RST=1;Write_A_Byte_TO_DS1302(add);Write_A_Byte_TO_DS1302(num);RST=0;SCLK=1;}/*********************************************** ******///函数名称:Get_A_Byte_FROM_DS1302()//函数功能: 从1302读一个字节//入口参数: 无//出口参数: b/16*10+b%16 //调用子程序: 无/*********************************************** ******/uchar Get_A_Byte_FROM_DS1302(){uchar i,b=0x00;for(i=0;i<8;i++){b |= _crol_((uchar)IO,i);SCLK=1;SCLK=0;}return b/16*10+b%16;}/*********************************************** ******///函数名称: Read_Data(uchar addr)//函数功能: 指定位置读数据//入口参数: addr//出口参数: dat//调用子程序: Write_Abyte_1302(addr) /*********************************************** ******/uchar Read_Data(uchar addr){uchar dat;RST = 0;SCLK=0;RST=1;Write_A_Byte_TO_DS1302(addr);dat = Get_A_Byte_FROM_DS1302();SCLK=1;RST=0;return dat;}/*********************************************** ******///函数名称: GetTime()//函数功能: 读取时间//入口参数: 无//出口参数: 无//调用子程序: 无/*********************************************** ******/void GetTime(){uchar i,addr = 0x81;for(i=0;i<7;i++){DateTime[i]=Read_Data(addr);addr+=2; }}uchar Read_LCD_State(){uchar state;RS=0;RW=1;EN=1;DelayMS(1);state=P0;EN = 0;DelayMS(1);return state;}void LCD_Busy_Wait(){while((Read_LCD_State()&0x80)==0x80); DelayMS(5);}void Write_LCD_Data(uchar dat) //写数据到1602{LCD_Busy_Wait();RS=1;RW=0;EN=0;P0=dat;EN=1;DelayMS(1); EN=0;}void Write_LCD_Command(uchar cmd) //写命令{LCD_Busy_Wait();RS=0;RW=0;EN=0;P0=cmd;EN=1;DelayMS(1); EN=0;}void Init_LCD() //1602 初始化{Write_LCD_Command(0x38);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0x01);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0x06);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0x0c);DelayMS(1);}void Set_LCD_POS(uchar p){Write_LCD_Command(p|0x80);}void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s) //1602显示{uchar i;Set_LCD_POS(p);for(i=0;i<16;i++){Write_LCD_Data(s[i]);DelayMS(1);}}void write_com(uchar com){RS=0;P0=com;DelayMS(5);EN=1;DelayMS(5);EN=0;}void write_date(uchar date){RS=1;P0=date;DelayMS(5);EN=1;DelayMS(5);EN=0;}void display(uchar add,uchar date){uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);}void display1(uchar add,uchar date) {uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);}void Format_DateTime(uchar d,uchar *a) {a[0]=d/10+'0';a[1]=d%10+'0';}uchar ZH(uchar dat){uchar tmp;tmp=dat/10;dat=dat%10;dat=dat+tmp*16;return dat;}void Keyscan(){flag_1=1;while(flag_1){if(KEY1==0){DelayMS(5);while(!KEY1);flag=(flag+1)%8;switch(flag){case(1): Write_LCD_Command(0x0f);Write_LCD_Command(0x80+0x40+11);break;case(2):Write_LCD_Command(0x80+0x40+8);break;case(3):Write_LCD_Command(0x80+0x40+5);break;case(4):Write_LCD_Command(0x80+13);break;case(5):Write_LCD_Command(0x80+11);break;case(6):Write_LCD_Command(0x80+8);break;case(7):Write_LCD_Command(0x80+5);break;case(0): flag_1=0;Write_LCD_Command(0x0c);//miaoWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x80,ZH(DateTime[0]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//fenWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x82,ZH(DateTime[1]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//shiWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x84,ZH(DateTime[2]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//riWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x86,ZH(DateTime[3]));Write_DS1302(0x8e,0x80);// yueWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x88,ZH(DateTime[4]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//nianWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x8c,ZH(DateTime[6]));Write_DS1302(0x8e,0x80);break;}}if(flag!=0){if(KEY2==0){DelayMS(5);if(KEY2==0)while(!KEY2);if(flag==1) //miao{DateTime[0]++;if(DateTime[0]==60)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);}if(flag==2) //fen{DateTime[1]++;if(DateTime[1]==60)DateTime[1]=0;write_com(0x80+0x40+8);display(8,DateTime[1]);}if(flag==3) //shi{DateTime[2]++;if(DateTime[2]==24)DateTime[2]=0;write_com(0x80+0x40+5);display(5,DateTime[2]);}/* if(flag==4) //zhou {DateTime[0]++;if(DateTime[0]==60)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);} */if(flag==5) // ri{DateTime[3]++;if(DateTime[3]==30)DateTime[3]=0;write_com(0x80+11);display1(11,DateTime[3]); }if(flag==6) //yue{DateTime[4]++;if(DateTime[4]==13)DateTime[4]=0;write_com(0x80+8);display1(8,DateTime[4]);}if(flag==7) //nian{DateTime[6]++;if(DateTime[6]==100)DateTime[6]=0;write_com(0x80+5);display1(5,DateTime[6]);}}}if(flag!=0){if(KEY3==0){DelayMS(5);if(KEY3==0)while(!KEY3);if(flag==1) //miao{DateTime[0]--;if(DateTime[0]==-1)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);}if(flag==2) //fen{DateTime[1]--;if(DateTime[1]==-1)DateTime[1]=0;write_com(0x80+0x40+8);display(8,DateTime[1]);}if(flag==3) //shi{DateTime[2]--;if(DateTime[2]==-1)DateTime[2]=0;write_com(0x80+0x40+5);display(5,DateTime[2]);}/* if(flag==4) //zhou {DateTime[0]++;if(DateTime[0]==60)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);} */if(flag==5) // ri{DateTime[3]--;if(DateTime[3]==-1)DateTime[3]=0;write_com(0x80+11);display1(11,DateTime[3]); }if(flag==6) //yue{DateTime[4]--;if(DateTime[4]==-1)DateTime[4]=0;write_com(0x80+8);display1(8,DateTime[4]);}if(flag==7) //nian{DateTime[6]--;if(DateTime[6]==-1)DateTime[6]=0;write_com(0x80+5);display1(5,DateTime[6]);}}}}}void main() {Init_LCD(); while(1) {EA=1;EX0=1;GetTime();Format_DateTime(DateTime[6],LCD_DSY_BUF FER1+5); //年Format_DateTime(DateTime[4],LCD_DSY_BUF FER1+8); //月Format_DateTime(DateTime[3],LCD_DSY_BUF FER1+11); //日strcpy(LCD_DSY_BUFFER1+13,WEEK[DateTim e[5]]); //周Format_DateTime(DateTime[2],LCD_DSY_BUF FER2+5); //时Format_DateTime(DateTime[1],LCD_DSY_BUF FER2+8); //分Format_DateTime(DateTime[0],LCD_DSY_BUF FER2+11); //秒Display_LCD_String(0x00,LCD_DSY_BUFFER1);Display_LCD_String(0x40,LCD_DSY_BUFFER2); }}void int0() interrupt 0{Keyscan();}五、运行结果：。
基于51单片机的电子万年历的设计
1.液晶显示方式。液晶显示效果出众，可以运用菜单项来方便操作，但是在显示时，特别是使用秒表功能时扫描速度跟不上，屏幕会有明显的闪烁。而且由于61板的存储空间有限，液晶显示就不能与语音播抱程序同时实现。这些大大影响了电子万年历的性能。
2.相比液晶显示，8段数码管虽然操作比液晶显示略显繁琐，但可视范围十分宽，而且经济实惠，也不需要复杂的驱动程序。所以最后选择LED数码管显示方案。
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UART。
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。
4.2 时钟电路 DS1302
4.2.1. DS1302的性能特性
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大于等于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的引脚及内部结构图如图4.1所示，表4.1为各引脚的功能。
DS1302的控制字如图4.2所示。控制字节的最高位（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）如为0，表示要进行写操作；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。
2 功能要求
1.万年历能用数码管显示阳历年、月、日、星期、[小]时、分、秒并设置指定时间的闹铃。
2.数字式温度计要求测温范围-50~100°C，LED数码管直读显示。
基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计
. . .. . . 单片机应用系统设计课题：基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计姓名：班级：学号：指导老师：日期：.. .专目录一．绪言 (3)二．系统总体方案设计 (3)三．硬件系统设计： (4)四．系统软件设计 (5)五．设计总结 (8)六．参考文献 (8)七．附录 (9)一．绪论随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的改变。
由其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。
电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。
本文首先描述系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。
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。
本系统采用了以广泛使用的单片机技术为核心，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。
二．系统总体方案设计1.系统设计硬件框图2.实现的基本原理在本实验中，我引用了DS1302的时，分，秒功能，当时计数字24时通过74LS164给2.硬件原理图四．系统软件设计仿真过程1、打开PROTEUS软件，并出画单片机电子万年历具体运行电路图。
3、检查所画电路运行图，确保没有错误以后，加载源程序。
4、加载完成后，单击电路图框下的开始按钮，进行仿真，观察LED数码管现实情况，此时LED数码管开始显示数字。
基于AT89C51电子万年历的设计
本文提出了一种基于AT89C51单片机的万年历设计方案，该方案以AT89C51单片机作为主控核心，与时钟芯片DS1302、DS18B20温度传感器、按键、LCD显示等模块组成硬件系统。
在硬件系统中设有5个独立按键和一个LCD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。
AbstractIn this paper, a calendar is designed based on AT89C51 MCU.The proposal uses a single-chip microcomputer AT89C51 as the Master Control chip. The hardware system makes up of the clock chip DS1302,temperature sensor DS18B20, buttons, LCD display modules. Hardware system has five independent buttons and a LCD display, which can display a wealth of information. In accordance with the needs of users, time can be calibrated at any time, chosen the time and so on. To sum up this calendar has some advantages, for example easy to read, showing intuitive, feature-rich, circuit simplicity, low cost. In line with the electronic instrumentation of the development trend, the calendar has the broad market prospects.摘要.............................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................... I 目录........................................................................................................................... I I 第一章绪论.. (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 电子万年历的应用 (1)1.3 技术指标和要求 (1)第二章总体方案 (2)2.1 系统基本方案选择和论证 (2)2.2 系统设计结构图 (4)第三章硬件设计 (5)3.1 系统硬件概述 (5)3.2 系统的模块电路设计 (5)3.3 总硬件设计 (13)第四章软件设计 (14)4.1 软件设计方案 (14)4.2 各模块分析 (14)第五章系统调试 (20)5.1 硬件调试 (20)5.2 软件仿真联调 (26)5.3 功能仿真效果 (28)5.4 调试心得 (31)第六章结论与展望 (32)致谢 (33)参考资料 (34)附录Ⅰ：电子万年历原理图仿真图 (35)附录Ⅱ：电子万年历原理图 (36)附录Ⅲ：元件清单 (37)附录Ⅳ：源程序清单 (38)第一章绪论1.1 课题的背景在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。
基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计_毕业设计
本科毕业设计(论文)基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计AT89C51 SCM-BASED ELCTRONICDESIGN CALENDAR学生姓名学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师年月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。
关键字AT89C51；电子万年历； DS1302目录第一章引言................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.1课题研究的背景 (1)1.2课题的研究目的与意义 (1)1.3课题解决的主要内容 (1)第二章系统的总体设计 (2)2.1系统方案的构想与确定 (2)2.2 器件的选用 (2)2.2.1单片机的选择 (2)第三章系统硬件的设计 (4)3.1系统硬件电路设计 (4)3.1.1系统硬件框图 (4)3.1.2 AT89C51单片机 (4)3.1.3 8位移位寄存器74LS164（串行输入，并行输出） (8)3.1.4 ds1302 (12)第四章系统的软件设计 (15)4.1 主程序 (15)4.2 从1302读取日期和时间程序 (16)4.3系统源代码 (16)第五章 PROTEUS使用 (29)5.1编程环境PROTEUS (29)5.2用PROTEUS ISIS对电子万年历的硬件电路设计 (29)5.3用PROTEUS ISIS进行电子万年历的仿真测试 (33)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于51单片机的万年历_毕业设计
基于51单片机的万年历中文摘要本设计万年历以AT89C51为控制中心，与温度传感器DS18B20,时钟芯片DS1302综合应用为一体，不仅能够准确显示时间、日期，闹钟设置，环境温度测量及温度高低温报警等功能。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
单片机与数字万年历相结合，用于时间显示，温度测试等不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被检测数值的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
关键词：单片机，温度传感器，C语言，液晶显示ABSTRACTThis design USES AT89C51 as calendar control center, and the temperature sensor DS18B20, the clock DS1302 chip integrated application as a whole, and not only be able to accurately display the time, date, alarm, the environment temperature measurement and high temperature, low temperature alarm functions.SCM is a collection of CPU, RAM, ROM, I/O interface and interrupt system is one of the devices, only require additional power can be used for vibration and grain is the process of digital information and control. Single-chip microcomputer and digital calendar, combining for time to show, temperature testing has not only control convenient, simple and flexible configuration advantages, and which could increase the technical index of the tested value, which can greatly improve the quality of the products and quantity.Key words：Single-chip microcomputer, Temperature Sensor,C language，Liquid crystal displ目录第一章前言 (4)1.1系统开发背景及现状 (4)1.2 系统开发的目的 (4)第二章总体设计 (5)2.1 本设计实现的功能和要求 (5)2.2 设计的选择方案和论证 (5)2.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (5)2.2.2显示模块选择方案和论证 (5)2.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (6)2.3.4 温度传感器的选择方案与论证 (6)2.3总体设计框图 (6)第三章硬件设计 (8)3.1 主要元器件介绍 (8)3.1.1 单片机简介 (8)3.1.2 传感器DS18B20介绍 (9)3.1.3 LCD1602液晶显示介绍 (10)3.2 各模块设计 (11)3.2.1 主控制电路 (11)3.2.2 LCD1602显示模块设计 (12)3.2.3 DS18B20温度传感器模块 (13)3.2.4 键盘输入模块设计 (13)3.2.5 蜂鸣器模块设计 (13)3.2.6 DS1302时钟电路模块 (14)第四章软件设计 (16)第五章安装与调试 (18)5.1 安装制作 (18)5.2 硬件调试 (18)5.2.1布线的原则与焊接 (18)5.2.2 硬件调试与测试 (19)5.3 软件调试 (19)5.3.1 软件测试仪器 (19)5.3.2 软件调试与测试 (19)5.4 联调 (20)5.5测试结果分析与结论 (21)第六章总结 (22)参考文献 (23)附录A (24)附录B (26)致谢 (28)第一章前言1.1系统开发背景及现状当今世界，知识更新的速度越来越快。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图书分类号：密级：毕业设计(论文)基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计AT89C51 SCM-BASED ELCTRONICDESIGN CALENDAR学生姓名段峰学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师高玉芹2010年5月20日大连大学学年论文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目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2课题的研究目的与意义 (1)1.3课题解决的主要内容 (1)2 系统的总体设计 (2)2.1系统方案的构想与确定 (2)2.2 器件的选用 (2)2.2.1单片机的选择 (2)3 系统硬件的设计 (4)3.1系统硬件电路设计 (4)3.1.1系统硬件框图 (4)3.1.2 AT89C51单片机 (4)3.1.4 ds1302 (6)4 系统的软件设计 (8)4.1 主程序 (8)4.2 从1302读取日期和时间程序 (9)结论 (10)致谢 (11)参考文献 (12)附录 (13)附录1 (13)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）根据硬件电路图，在开发板上完成器件的焊接。
（5）根据设计的硬件电路，编写控制AT89C51芯片的单片机程序。
（6）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。
（7）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。
（8）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。
2 系统的总体设计单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。
所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
2.1系统方案的构想与确定系统的功能往往决定了系统采用的结构，经过成本，性能，功耗等多方面的考虑决定用三个8位74LS164串行接口外接LED显示器，RESPACK-8对单片机AT89C51进行供电，时间芯片DS1302连接单片机AT89C51。
从而实现电子万年历的功能。
2.2 器件的选用单片机AT89C51电容RESPACK-8三个74LS164串行接口传感器DS13022.2.1单片机的选择单片机自70年代问世以来以微处理器（MPU）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，用广泛的应用领域拉动得到蓬勃发展，单片机功能正日渐完善。
单片机的应用，使许多领域的技术水平和自动化程度大大提高，可以说当今世界正在经受一场以单片机技术为标志的新技术革命浪潮的冲击。
主要单片机类型如下：(1)MCS-51系列单片机MCS-51系列单片机主要是指Intel公司生产的以51位内核的单片机芯片，具有8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、可扩展外部64K字节RAM和ROM、2个16位的定时器/计数器、4个8位并行I/O口、1个全双工串行I/O口、21字节的专用寄存器、5个中断源、片内自带振荡器、片内单总线等功能部件。
（2）AT89C51单片机AT89C51单片机的主要特性如下：●与MCS-51产品指令系统完全兼容●4K字节的在线编程Flash存储器，1000次擦写周期● 4.0～5.5V的工作电压范围●全静态工作模式：0～33MHz●三级程序存储器锁●128×8字节内部RAM●32个可编程I/O口线●2个16位定时/计数器●6个中断源●全双工串行UART通道●低功耗空闲和掉电模式●中断可从空闲模式唤醒系统●看门狗（WDT）及双数据指针●掉电标识和快速编程特性●具有掉电状态下的中断恢复功能●灵活的在系统编程（ISP字节或页写模式）由于AT89C51单片机片内有4K字节的在线编程Flash存储器，可以擦写1000次，具有掉电模式，而且具有掉电状态下的中断恢复功能，对设计开发非常实用。
所以选用AT89C51单片机作为电子万年历芯片的控制单片机。
3 系统硬件的设计根据上述所确定的系统方案构想，下面进行系统硬件电路的具体设计，系统的总体结构框图如图所示。
3.1系统硬件电路设计3.1.1系统硬件框图系统硬件框图如图3-1图3-1 系统硬件框图3.1.2 AT89S51单片机本系统采用的是美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机，首先我们来熟悉一下AT89C51单片机的外部引脚和内部结构。
1.单片机的引脚功能AT89C51单片机有40个引脚。
●Vcc：电源电压+5V●GND：接地●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）和数据总线服用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash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口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O，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。
Flash 编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
●P2口：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O，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。
Flash 编程和程序校验期间，P2亦接收低高位地址和其他控制信号。
●P3口：P3口是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O，P3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P3口写入“1”时，它们被内部的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。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，见表3-1所示：P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
表3-1 P3口的第二功能图●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。
WDT溢出将使引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRT0（地址8EH）可打开或关闭该功能。
DISRT0位缺省为RESET输出高电平打开状态。
●EA/VPP：外部访问允许。
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）。
需要注意的是：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的变成电压Vpp.●XTAL1：振荡器反相放大器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。
AT89C51单片机内部结构2.AT89C51单片机与MCS-51完全兼容●振荡电路：AT89C51系列单片机的内部振荡器，由一个单极反相器组成。
XTAL1反相器的输入，XTAL2为反相器的输出。
可以利用它内部的振荡器产生时钟，只要XTAL1和XTAL2引脚上一个晶体及电容组成的并联谐振电路，便构成一个完整的振荡信号发生器，此方式称为内部方式。
另一种方式由外部时钟源提供一个时钟信号到XTAL1端输入，而XTAL2端浮空。
在组成一个单片机应用系统时，多数采用这种方式，这种方式结构紧凑，成本低廉，可靠性高。
在电路中，对电容C1和C2的值要求不是很严格，如果使用高质的晶振，则不管频率为多少，C1、C2通常都选择30pF。
●定时/计数器：AT89C51单片机内含有2个16位的定时器/计数器。
当用于定时器方式时，定时器的输入来自内部时钟发生电路，每过一个机器周期，定时器加1，而一个机器周期包含有12个振荡周期，所以，定时器的技术频率为晶振频率的1/12，而计数频率最高为晶振频率的1/24。
为了实现定时和计数功能，定时器中含有3种基本的寄存器：控制寄存器、方式寄存器和定时器/计数器。
控制寄存器是一个8位的寄存器，用于控制定时器的工作状态，方式寄存器是一个8位的寄存器，用于确定定时器的工作方式，定时器/计数器是16位的计数器，分为高字节和低字节两部分。
●中断系统：AT89C51单片机有6个中断源，中断系统主要由中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP、优先级结构和一些逻辑门组成。
IE寄存器用于允许或禁止中断；IP寄存器用于确定中断源的优先级别；优先级结构用于执行中断源的优先排序；有关逻辑门用于输入中断请求信号。