万年历单片机课程设计

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：电信1104

指导教师：曾刚工作单位：信息工程学院题目：万年历显示模块设计

初始条件：

具备电子电路的设计知识和能力；具备单片机系统的设计方法；具备单片机软件编程技术；熟悉单片机常用软件的使用；

要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、了解并参与万年历电路的设计

2、对万年历显示部分进行计算机仿真

3、设计万年历显示电路

4、具备时间、日期及星期的切换显示功能

5、完成符合学校要求的设计说明书

时间安排：

设计时间2周，其中3天原理设计，3天仿真，3天电路调试，1天答辩

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要

单片计算机即单片微型计算机。由RAM ,ROM,CPU构成，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

本次课程设计包括AT89C51单片机最小系统包括复位和时钟电路及供电系统、LCD液晶显示电路。利用相关设计软件进行原理图设计即利用Keil软件编程以及Proteus软件仿真来巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会各种工程软件的使用。

关键字：单片机 AT89C51 DS1302

目录

1设计方案选择 (1)

1.1控制部分的方案选择 (1)

1.2 显示模块选择方案和论证 (1)

1.3时钟芯片的选择方案和论证 (1)

2系统的硬件设计与实现 (1)

2.1 电路设计框图 (1)

2.2 系统硬件概述 (2)

2. 3 主要单元电路的器件 (2)

2.3.1单片机主控制模块 (2)

2.3.2时钟电路模块的设计 (3)

2.3.3显示模块的设计 (5)

2.3.4 实时时钟电路设计 (5)

2.3.5 功能按钮设计 (6)

3 整体电路图 (7)

参考文献 (7)

附件 (10)

1设计方案选择

1. 1控制部分的方案选择

采用51系列的89C51单片机，89C51单片机有丰富的中断源和时基，方便本实验的设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。用89C51单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理，可完成语音的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些。

1.2 显示模块选择方案和论证

方案一：采用LCD液晶显示屏，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，所以在此设计中采用LCD液晶显示屏。

所以采用了液晶显示屏作为显示。

1.3时钟芯片的选择方案和论证

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，而且精度高，位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。

综上各方案所述，对此次作品的方案选定：采用AT89C51作为主控制系统；DS1302提供时钟；液晶显示屏作为显示。

2系统的硬件设计与实现

2.1 电路设计框图

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、显示模块、键盘接口模块共4个模块组成，电路系统构成框图如图3-1所示。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DSl302。采用DSl302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DSl302可以在很小电流的后备电源(2.5—5.5V

电源，在2.5V 时耗电小于300 nA)下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。 显示模块采用普通的液晶显示屏，键输入采用查询法实现调整功能。

2.2 系统硬件概述

本电路是由AT89C51单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V 超低压工作；时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、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。可产生年、月、日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；显示部份由液晶显示屏对数字的显示。

2.3 主要单元电路的器件

2.3.1单片机主控制模块

AT89C51单片机为40引脚双列直插芯片，有四个I/O 口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O 口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O 线都能独立地作输出或输入。

1. 内部结构

按功能分为8部分：CUP ，程序存储器，数据存储器，时钟电路，串行口，并行I/O 口，中断系统，定时/计数器。

2. 控制引脚

XTAL1和XTAL2：时钟引脚，外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此两引脚端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。

RST/pd V ：RST 是复位信号输入端，pd V 是备用电源输入端。当RST 输入端保持2个机器周期以上高电平时，单片机完成复位初始化操作。

图3-1 电路设计框图