基于单片机的液晶显示“万年历”

宁波大红鹰学院

《单片机原理及应用》课程设计报告

课题名称：单片机液晶显示“万年历”

分院：机械与电气工程学院

教研室：电气工程及其自动化

班级： 09电自3

姓名：徐卡达

学号：0

指导教师：杨会保

二○一二年五月

单片机液晶显示“万年历”

一、设计任务

利用STC89C52RC单片机设计一个具有如下功能的电子万年历：

(一)、能够显示年、月、日、时、分、秒、星期

(二)、能正确显示闰年日期

(三)、用独立键盘进行校时

二、硬件设计

1、系统框图

按照系统设计的要求和功能，将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块、LCD显示模块、蜂鸣器电路、电源电路、复位电路、晶振电路几个模块，系统框图如图1所示。主控模块采用STC89C52RC单片机，按键模块用5个按键，用于调整时间和设定闹钟，显示模块采用LCD1602，时钟电路模块采用DS1302实时时钟实现对时间，日期的操作。

图1 基于AT89C52RC单片机的电子万年历系统框图

2、原理图

基于STC89C52RC单片机的电子万年历硬件仿真电路图如图10所示，系统由STC89C52RC单片机、按键扫描电路、显示电路、时钟电路、晶振电路、复位电路、蜂鸣器电路组成。

图2 电子万年历仿真图

3、各部分介绍

(1)、主控模块

控制芯片使用STC89C52，控制系统如下图：

图3 STC89C52RC主控模块

主控制芯片采用STC89C52，系统包括晶振电路、复位电路、下载接口。

（2）、时钟芯片

时钟芯片使用DS1302，该模块电路原理图如下图：

图4 DS1302时钟电路

时钟电路采用的是ds1302芯片，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～。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。工作电压与单片机的输入电压比较适合。上面是它的一些基本的应用介绍。下面是它的引脚的描述：

图5 DS1302引脚

下面是DS1302的时钟寄存器。我们要读取的时间数据就是从下面这些数据寄存器中读取出来的。当我们要想调整时间时，可以把时间数据写入到相应的寄存器中就可以了。

图6 DS1302的时钟寄存器

DS1302和单片机的连接很简单。只需一根复位线，一根时钟线，一根数据

线即可。同时它本身还需要接一个的晶振来提供时钟源。对于晶振的两端可以分别接一个6PF左右的电容以提高晶振的精确度。同时可以在第8脚接上一个的可充电的电池。当系统正常工作时可以对电池进行涓流充电。当系统掉电时，DS1302由这个电池提供的能量继续工作。

（3）、时钟振荡电路

时钟振荡电路图7所示：

图7 STC89C52RC时钟振荡电路

时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个

30pF的瓷片电容和一个12MHz的晶振组成，并接入到单片机的XTAL1和XTAL2

引脚处，使单片机工作于内部振荡模式。此电路在加电后延迟大约10ms振荡器

图7 STC89C52RC时钟振荡电路起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦

波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。

（4）、复位电路

复位电路由电阻和极性电容组成，如图8所示，通过高电平使单片机复位，

在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约2us时，即可实现复位。此

复位电路同时具备了上电复位和手动复位的功能，上电复位发生在开机加电时，

由系统自动完成，手动复位通过一个按键来实现，在程序运行时，若遇到死机，

死循环或程序“跑飞”等情况，通过手动复位就可以实现重新启动的操作。手

动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST

端和正电源Vcc之间接一个按钮和一个电阻，如图所示，当人为按下按钮时，

则Vcc 的+5V电平就会直接加到RST端，由于人的动作再快也会使按钮保持接

通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。

图8 STC89C52RC复位电路

（5）、按键电路

按键电路由5个轻触开关组成，如图9所示。按键用来调整时间和设定闹钟，其一端直接接到单片机的端口，另一端接地，当按下按键时，相应的端口变为低电平，通过检测这一低电平就可以判断是哪个键按下，从而作相应的操作。

图9 按键电路

（6）、显示电路

显示电路采用LCD1602液晶显示，图中只画出了其相应的接口，如图10所示。3脚用于调节LCD1602的背光,4、5、6为LCD1602的控制口，用于控制其写入或是读出指令，7至14脚为LCD1602的数据口，将数传送到LCD1602中。

图10 LCD1602接口电路

三、软件设计

1、主程序流程图

主程序首先初始化定时器、LCD1602及DS1302，然后就开始查询按键，有键按下则开始调整时间和设置闹钟，若没有按下，则执行下面的时间、日期及闹钟时间的显示，最后依次循环这些相同的操作，相应流程图如图11所示：

图11 程序主流程图

按键的检测主要是通过查询的办法来实现，利用按键进行间调整及闹钟设置，闹钟开关键是开启和关闭闹钟功能；设置1键按下则开始设置时间及日期，同时被选择的时间和日期开始闪烁，第一次按下设置1键时，设置年，第二次按下设置月，后面依次设置日、星期、时、分、秒；闹钟设置键按下则开始设置闹钟时间及日期，同时被选择的时间和日期开始闪烁，第一次按下闹钟设置键时，设置年，第二次按下设置月，后面依次设置日、星期、时、分、秒；若按下下调键是减1操作，按下上调键是加1操作，无论是对时钟和闹钟的年份或月份进行加减，都会使日期归1。

2、子程序流程图