基于单片机的多功能万年历毕业论文

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基于单片机万年历_的设计毕业论文

基于单片机万年历_的设计毕业论文

基于单片机万年历_的设计毕业论文————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:摘要本文借助电路仿真软件Protues对基于AT89S51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AT89C51单片机作为主控核心,由DS1302时钟芯片提供时钟、1602LCM点阵液晶显示屏显示。

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、秒等信息.此外,该电子万年历还具有时间校准等功能。

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软件中嵌入单片机内进行仿真。

论文主要研究了液晶显示器LCM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;LCM1602目录第1章方案设计 (1)1.1 单片机芯片的选择 (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 (2)1。

4 温度传感器的选择方案与论证 (2)1.5 电路设计最终方案决定 (3)第2章系统的硬件设计与实现 (3)2.1 电路设计框图 (3)2。

基于单片机的多功能万年历设计毕业设计论文

基于单片机的多功能万年历设计毕业设计论文

毕业设计(论文)基于单片机的多功能万年历设计on MCU论文主题词:多功能万年历单片机DS1302数码管外文主题词LED论文答辩日期:答辩委员会主席:评阅教师:毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

毕业设计(论文)-基于MCS-51的万年历设计

毕业设计(论文)-基于MCS-51的万年历设计

毕业设计(论文)-基于MCS-51的万年历设计1 引言1.1 万年历的背景与意义万年历作为一种常见的时间计数工具,被广泛应用于日常生活和工业生产中。

随着电子技术的飞速发展,电子万年历以其准确、方便、易操作等特点逐渐取代了传统的机械万年历。

基于MCS-51单片机的万年历设计,不仅满足了人们对时间精确计量的需求,同时也为单片机技术在时间测量领域的应用提供了新的思路。

1.2 MCS-51单片机的介绍MCS-51单片机是美国Intel公司推出的一种高性能的8位单片机,具有较高的性价比、丰富的指令集和灵活的I/O端口。

由于其结构简单、易于编程和扩展,MCS-51单片机被广泛应用于工业控制、家用电器、智能仪表等领域。

1.3 论文结构及内容安排本文主要分为七个章节,首先介绍万年历的背景与意义以及MCS-51单片机的基本情况;其次,阐述万年历的原理与设计要求,并提出基于MCS-51单片机的万年历设计方案;接着,详细介绍MCS-51单片机的硬件设计和软件设计;然后,进行系统调试与性能测试;在此基础上,探讨万年历的实际应用与拓展;最后,总结全文并指出创新与不足之处,展望未来的研究方向。

2. 万年历的原理与设计2.1 万年历的基本原理万年历是一种可以显示公历日期、时间,并且可以自动调整闰年和平年的日历。

它的核心是通过算法处理时间的流逝,计算出当前的日期。

基本原理涉及以下几个核心概念:•时间单位:秒、分、时、日、月、年•时间算法:通过累计秒数,进行时、日、月、年的进位处理•闰年规则:四年一闰,百年不闰,四百年再闰2.2 万年历的设计要求在设计万年历时,需要遵循以下要求:•准确性:确保时间显示准确无误•可靠性:系统稳定运行,适应不同的环境条件•易用性:用户界面友好,操作简便•经济性:在满足功能要求的前提下,尽可能降低成本2.3 基于MCS-51单片机的万年历设计方案基于MCS-51单片机的万年历设计主要包括以下几个部分:2.3.1 时间计算模块利用单片机内部的定时器,以秒为单位递增计数,通过编写中断服务程序来处理时间进位,实现时、分、秒的计算。

基于单片机的万年历设计仿真制作论文

基于单片机的万年历设计仿真制作论文

摘要:随着科技的不断发展,单片机在各个领域的应用越来越广泛。

其中,基于单片机的万年历设计是一项非常有实际意义的项目。

本论文通过仿真和制作的方式,设计了一个基于单片机的万年历系统,并对其进行了详细的介绍和分析。

该系统具有显示年、月、日等功能,能够自动识别闰年,并能够自动调整日期。

通过本论文的研究,可以对基于单片机的万年历设计有一个更加深入的了解,并为相关领域的应用提供参考。

关键词:单片机;万年历;仿真;制作一、引言随着信息技术的迅速发展,人们对计算机和电子产品的需求越来越大。

而单片机则是当今电子技术领域中一种非常重要的器件,其应用范围非常广泛。

单片机以其简单的结构和强大的功能,成为了各个领域研究和应用的热点。

其中,基于单片机的万年历设计是一项非常有实际意义的项目。

本论文将通过仿真和制作的方式,设计并实现一个基于单片机的万年历系统。

二、设计原理三、系统设计系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。

硬件设计:硬件设计主要包括单片机控制器、液晶显示屏、按键等部分。

单片机控制器采用XX型号的单片机,具有较高的运算能力和存储空间。

液晶显示屏则采用XX型号的液晶屏,具有较高的分辨率和显示效果。

按键部分采用XX型号的按键开关。

软件设计:软件设计主要包括单片机程序的编写和逻辑设计。

其中,编写的程序主要负责接收按键输入、对日期进行计算和调整,并将结果显示在液晶屏上。

逻辑设计则是对系统的各个模块进行相应的设计和调试。

四、系统制作系统制作包括原理图设计、电路板制作和程序烧录等步骤。

原理图设计主要是根据硬件设计部分的要求进行设计,然后利用电路板制作设备将其制作成实际的电路板。

程序烧录则是将软件设计部分编写好的程序烧录到单片机控制器上。

五、系统仿真系统仿真是通过软件仿真来验证系统设计的正确性和可靠性。

利用专门的仿真软件,将系统的各个部分进行模块化的仿真和测试,并进行相应的修正和调试。

六、结果与分析通过系统的制作和仿真测试,我们可以看到,基于单片机的万年历系统能够准确显示年、月、日,能够自动识别闰年,并能够自动调整日期。

基于单片机的电子万年历设计与实现毕业设计论文

基于单片机的电子万年历设计与实现毕业设计论文

毕业设计(论文)专业电子信息工程技术班次 _______姓名 ______指导老师 _______成都工业学院二0一二年基于单片机的电子万年历设计与实现摘要: 随着半导体技术的迅速发展,特别是大规模集成电路出现,给人类生活带来了很多的改变。

尤其是单片机技术的应用产品已经随着社会前进的步伐走进我们的生活。

电子产品的应用可谓多不胜数,电子万年历就是其中的一种。

电子万年历的出现给人们的生活带来的极大的方便。

电子万年历以硬件汇编语言为主体进行软件设计,增加了程序的可读性和可移植性。

系统通过数码管输出显示数据,可以显示当前时间、公农历日期、星期、温度。

本设计着重要描述的就是基于AT89S52的单片机的电子万年历。

本文首先描述系统硬件工作原理,随后介绍了本系统所应用的各硬件接口技术(即芯片驱动程序)和各个接口模块的功能及工作过程。

本设计的主导思想是软硬件相结合来进行各功能模块的编写。

[关键词] 单片机;万年历;AT89S52;DS1302;目录第1章绪论 (1)设计开发背景 (1)国内外研究现状 (1)设计需要解决的主要问题 (1)本文主要工作 (2)本文的组织结构 (2)第2章方案选择与论证 (3)单片机芯片的选择与论证 (3)显示模块选择方案和论证 (3)时钟芯片的选择方案和论证 (3)温度传感器的选择方案与论证 (4)电路设计最终方案决定 (4)第3章系统的设计与实现 (5)电路设计框图 (5)主要电路模块的设计 (5)3.2.1 单片机主控制模板 (5)3.2.2 时钟模块电路的设计 (7)3.2.3公历与农历转换模块 (9)3.2.4 DS18B20温度模块 (12)3.2.5 时间可调模块 (14)3.2.6 显示模块的设计 (14)第4章系统调试与分析 (16)系统软件开发 (16)系统硬件开发 (17)测试分析及设计发展 (17)4.3.1 测试分析 (17)4.3.2 本设计的发展 (18)结语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论设计开发背景近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,再根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象的特点与软件结合,以作完善。

毕业设计---基于单片机的多功能电子万年历的设计

毕业设计---基于单片机的多功能电子万年历的设计

基于单片机的多功能电子万年历的设计摘要随着科技的快速发展,自从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。

本文主要介绍了基于单片机的智能电子万年历的研制,该万年历能够实时显示公历年、月、日、时、分、秒,以及对应的农历日期、24节气、天干地支、闹铃功能,同时还能够实时测取环境温度。

本系统的硬件部分主要由A VR单片机、时钟芯片、温度传感器等部件组成,文中给出了详细的硬件设计实现及相关电路图;软件部分主要包含公历转农历的算法设计模块、显示模块、时间的读取、温度的检测模块,按键的扫描输入模块等,文中给出了系统的软件程序流程图及各功能模块的软件程序清单,最后介绍了整体系统的设计实现、仿真及调试过程,给出了下一步的改进方案等。

关键词:单片机;液晶技术;万年历;时钟芯片Design of Multifunctional digital Perpetual Calendar Based on MCUAbstractWith the development of technology,Since the concept of the sun, Baizhong, andnow the electronic bell,human beings continue to study and constant innovation record。

This paper-based Microcontroller Development of Intelligent electronic calendar, The calendar can display real-time in the calendar year, month, day, hours, minutes and seconds,a nd the correspond ing date of the Lunar New Year, 24 Solar Terms,at the same time also to real-time measurement from the ambient temperature,In addition to the user through the keyboard input years of history,for the correspond ing period of the Lunar.The system hardware from some of the major A VR microcontroller, a number of digital control, decoder, the clock chip,temperature sensors and other components,the paper gives a detailed design and implementation of hardware and related circuit;Software contains some of the major Lunar calendar to the algorithm design module,dynamic digital display modules,time to read,temperature detection module,Press enter the scanning module.In this paper, the system software modules and flow chart of the list of software programs,Finally, the realization of the overall system design, simulation and debugging process, the next step is the improvement programmes.Keywords:MCU;crystal technology;Calendar;Clock chip目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题的背景与意义 (2)1.2 数字万年历的现状与发展 (2)1.3 论文的主要工作及章节安排 (3)1.4 本章小结 (3)第2章方案论证比较.............................................................................. (4)2.1 多功能数字万年历系统概述 (4)2.2计时方案 (4)2.3温度检测方案 (5)2.4显示方案 (5)2.5本章小结 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1 主控制器ATmega16 单片机介绍 (6)3.2 时钟电路DS1302 (6)3.3 温度检测DS18B20 (7)3.4 动态显示 (8)3.5 键盘接口 (8)3.6 语音闹铃模块 (8)3.7 电源设计 (9)3.8本章小结 (11)第4章系统软件设计 (12)4.1 公历计算显示程序设计 (13)4.1.1 DS1302 内部寄存器 (13)4.1.2 时间读取程序设计 (15)4.2 农历转换程序设计 (16)4.2.1 公历转农历算法研究 (16)4.2.2 干支纪年简介 (18)4.2.3 公历转农历程序 (18)4.3 温度测量程序设计 (20)4.3.1 DS18B20 的测温原理 (20)4.3.2 温度程序 (21)4.4 二十四节气算法研究 (23)4.5系统仿真 (24)4.6本章小结 (25)结论与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 A 电子万年历原理图 (29)附录 B 外文文献与译文 (30)英文原文: (30)中文译文: (33)附录 C 参考文献题录及摘要 (35)附录 D 电子万年历源程序 (37)插图清单图2-1 数字万年历系统框图 (4)图3-1 DS1302与ATmega16连接图 (7)图3-2 DS18B20与AtMEGA16连接图 (8)图3-3 报时电路 (9)图3-4 稳压电源原理图 (10)图3-5 电源电路 (10)图4-1 系统程序流程图 (13)图4-2 公历程序流程图 (14)图4-3 DS18B20测温原理 (21)表格清单表3-1 LCD12864显示内容 (8)表4-1 DS1302的寄存器及其控制字 (14)表4-2 RS位配置 (15)引言人类的日常生活离不开时间,任何具有周期性变化的自然现象都可以用来测量时间。

基于STM32单片机的万年历设计毕业设计论文

基于STM32单片机的万年历设计毕业设计论文

万年历是一种可以显示年、月、日、星期的电子设备,广泛应用于日常生活和办公场所。

本文将介绍一个基于STM32单片机的万年历的设计思路和实现过程。

首先,我们需要明确设计目标。

在这个项目中,我们的目标是使用STM32单片机开发一个功能齐全、易于操作的万年历。

具体地说,这个万年历应该能够显示当前的年、月、日和星期,并且能够进行日期的加减操作,同时应该具备一些辅助功能如闹钟设置、倒计时等。

接下来,我们需要进行硬件设计。

首先需要选择适当的显示屏,比如常见的LCD或OLED屏幕。

然后,我们需要选择合适的按键和外部触发器,用于用户的交互输入。

同时,还需要添加一些必要的接口,如USB接口用于数据传输和维护。

在软件设计方面,我们需要定义合适的数据结构来存储日期、时间、闹钟等信息。

同时,需要编写相应的程序来实现日期的显示和更新、日期的加减、闹钟的设置等功能。

在实现倒计时功能时,我们可以使用定时器中断来实现精确的计时。

此外,为了提高用户体验,我们可以添加一些额外的功能。

比如,我们可以为万年历设计一个简洁美观的用户界面,考虑使用图形库绘制用户界面元素。

同时,可以添加一些实用的功能如温湿度监测、天气预报等。

最后,在整个开发流程结束后,我们需要进行集成测试和调试,确保万年历的各项功能正常运行。

并且,我们还可以考虑为万年历添加一些优化和改进措施,如增加存储容量、优化节能技术等。

综上所述,基于STM32单片机的万年历设计主要涉及硬件设计和软件设计两个方面。

通过精心的设计和合理的实现,我们可以开发出一款功能丰富、易于使用的万年历产品,满足用户的各种需求。

基于单片机的万年历设计毕业设计

基于单片机的万年历设计毕业设计

基于单片机的万年历设计毕业设计**基于单片机的万年历设计****引言**在当今科技高速发展的时代,电子产品已经深入到我们的生活的方方面面。

其中,基于单片机的电子设计在各个领域都有着广泛的应用,其灵活性和可编程性使得单片机成为了电子设计中的主力。

本文将介绍基于单片机的万年历设计,通过利用单片机的功能和特性,实现一个功能强大、易用便捷的万年历系统。

**设计目的**本设计的目的是利用单片机技术设计一个能够显示年、月、日、星期的万年历,同时具备节气、节假日、农历等信息显示的功能。

通过这个设计,可以方便人们查看日期信息,了解节气、节假日和农历等重要信息,提高生活效率。

**设计原理**1. **单片机选择**本设计选择常用的单片机作为控制核心,如ATmega328P,它具有良好的性能和丰富的外设,能够满足日历系统的要求。

2. **时钟模块**时钟模块采用DS1302实时时钟芯片,通过与单片机的串行通信接口进行数据交换,实现对时间的精准控制和显示。

3. **LCD显示模块**使用液晶显示器(LCD)作为显示器件,能够清晰地显示日期、星期、节气、节假日等信息,用户界面友好。

4. **数据存储**利用单片机内部的EEPROM或外部的存储器,存储一些固定信息,如节假日、节气等,以及用户设置的一些参数,保证系统断电后数据不丢失。

5. **算法设计**设计合适的算法来计算农历、节气等信息,并将其与公历对应显示,保证信息的准确性和可靠性。

**系统功能**1. **日期显示**系统能够实时显示当前的公历日期和星期,用户可以随时了解到当前的时间信息。

2. **节气显示**根据当前日期计算节气,并显示在屏幕上,用户可以了解到当前所处节气,增强生活的趣味性。

3. **节假日提醒**系统能够根据预设的节假日信息,在节假日前一天提醒用户,并显示节假日名称,方便用户做好假期安排。

4. **农历转换**系统能够将当前公历日期转换为农历日期,并显示在屏幕上,用户可以了解到农历日期的信息。

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基于单片机的多功能万年历毕业论文目录1 设计任务与要求2 方案设计与论证2.1方案一 (3)2.2 方案二 (4)2.3 方案三 (4)2.4 方案论证 (5)3 硬件单元电路设计与参数计算3.1 主控制系统 (6)3.2时钟振荡电路 (7)3.3复位电路 (8)3.4 DS1302时钟电路 (9)3.5按键电路 (10)3.6 显示电路 (10)3.7蜂鸣器电路 (11)4 流程图与各模块的程序4.1 流程图 (12)4.2 部分子程序 (13)5 电路仿真调试5.1 总原理图 (18)5.2 整体电路仿真图以及仿真结果分析 (19)5.3 调试 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)毕业设计(论文)工作容及完成时间:工作安排如下:1、查阅文献,翻译英文资料,书写开题报告第1---4周2、相关资料的获取和必要知识的学习第5---9周3、设计系统的硬件和软件模块并调试第10--14周4、撰写论文第15--16周5、总结,准备答辩第17周参考文献[1]朱月秀冷祖祁,单片机基础(第3版):航航天大学[2] 华成英童诗白,模拟电子技术基础(第四版):高等教育[3}建领薛园园,零基础学单片机C语言程序设计:机械工业[4]楼然苗光飞. 单片机课程设计指导:航航天大学[5]凤霞. C语言程序设计教程(第二版):理工大学[6]亮侯国锐. 单片机C语言编程与实例:人民邮电[7]义和王敏男许宏昌余春长 . 例说5单片机(C语言版):人民邮电[8]郭天祥编.新概念51单片机C语言教程.:电子工业,2009.[9]周兴华编.手把手教你学单片机C程序设计.:航空航天大学,2008.6.[10] 谭浩强编.C程序设计:清华大学,2008.7.信息工程系自动化专业类 0882021班学生(签名):填写日期:2012 年 5 月20日指导教师(签名):助理指导教师(并指出所负责的部分):信息工程系主任(签名):附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。

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。

在硬件与软件设计时,没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制,每项功能实现时需要那种硬件,程序该如何编写,算法如何实现等,没有一定的基础就不可能很好的实现。

关键词:单片机;实时时钟;DS1302 AT89C52学士学位论文原创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的容外,本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:2012年5月20日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

作者签名:日期:导师签名:日期1 设计任务与要求1、能够显示年、月、日、时、分秒。

2、可以人为校正年、月、日、时、分、秒。

3、具有闹钟功能。

4、能够进行整点的提醒。

5、按键显示温度。

2、方案设计与论证2.1方案一按照系统设计的功能的要求,初步确定系统由主控模块、时钟模块、显示模块各键盘接口模块共4个模块组成,电路系统构成框图如图1所示。

主控芯片使用52系列AT89S52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一款高性能、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(2.5V--5.5V电源,在2。

5V时耗电小于300nA)下继续计时,而且DS1302可以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功不耗电。

显示模块采用普通的共阳LED数码管,键输入采用查询法实现功能调整。

图1 电子万年历电路系统构成框图2.2方案二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,电源电路、复位电路、晶振电路几个模块,系统框图如图2所示。

主控模块采用AT89S52单片机,按键模块用四个按键,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2 基于AT89C52单片机的电子万年历系统框图2.3方案三按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块、蜂鸣器电路模块。

系统框图如图3所示,主控制模块采用AT89S52单片机为控制中心,显示模块采用液晶LCD1602显示,计时使用AT89S52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。

图3 基于AT89C52单片机的电子万年历总体设计框图2.4方案论证上面提到的三个方案中,在电路原理方面大致相同,都能够达到设计任务与要求,在方案一款方案三中使用外部的时钟芯片DS1302来实现日期和时间的操作,方案二中则利用了单片机自身的定时器功能;在方案二和方案三在显示模块上都使用液晶显示屏LCD1602作为显示,方案一则使用LED数码管作为显示,采用LED数码管动态扫描,数码管的价格适中,对于显示数字较好,而且使用单片机的端口也较少;采用LCD1602液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可以显示大量文字、图形,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,价格也相应的会提高,而且不利于控制,对于LCD1602,它所使用的端口也不很多,能够清晰的显示,比较适合显示大量的数字,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、工作电压围宽和低功耗等优点,得到广泛的应用,而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作,不会因为掉电后,其时间就要重新设置,方案二中使用定时器的功能,当在掉电的时候就会使时间和日期回到原来设定的初始值,同时直接采用单片机定时计数提供秒信号,使用程序实现年时间和日期,采用此种方案,节约成本,但是实现的时间误差较大,所以不采用这种方案。

通过对上述方案的论证分析,本次设计选择方案三,采用AT89C52作为主控制系统,DS1302提供时钟,LCD1602液晶作为显示模块3硬件单元电路设计与参数计算3.1主控制系统单片机中央处理系统的方案设计,我们选用具有ATMEL公司的AT89C52单片机作为中央处理器,如图4所示。

该单片机除了拥有MCS-51系列单片机的所有优点外,部还具有8K的在系统可编程FLASH存储器,低功耗的空闲和掉电模式,极大的降低了电路的功耗,还包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件,其硬件能符合整个控制系统的要求,不需要外接其他存储器芯片和定时器件,方便地构成一个最小系统。

整个系统结构紧凑,抗干扰能力强,性价比高。

是比较合适的方案。

图4 AT89C52主控制系统3.2时钟振荡电路时钟振荡电路图5所示,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22pF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,使单片机工作于部振荡模式。

此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振,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。

电路中两个电容C1、C2的作用使电路快速起振,提高电路的运行速度,对于AT89C52其工作频率为0至33MHz,在这个围单片机能够正常的工作。

图5 AT89S52时钟振荡电路3.3复位电路复位电路由电阻和极性电容组成,如图6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。

上电复位的工作过程是在加电时,复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc 对电容的充电过程而逐渐回落,即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间,由图可知充电时间为:T=2.3RC=2.3*10*10-6*5.1*103=0.1173s ,保证系统能够可靠地复位。

图6 AT89C52复位电路3.4、DS1302时钟电路时钟电路主要由时钟芯片DS1302、备用电池、晶振等几部分组成,如图7所示。

DS1302采用3线串行接口,占用引脚少,部集成了可编程日历时钟,用户可以根据需要通过单片机的控制来自行设置,支持双电源供电,可以使用外部主电源和备用电源,备份电源能够使时钟芯片继续工作。

图7 DS1302时钟电路3.5、按键电路按键电路由四个轻触开关组成,如图8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8 按键电路3.6、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9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。

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