电子万年历的设计与仿真
电子万年历的设计与制作毕业论文
（5）矩阵式键盘及其接口26
（6）键盘扫描控制方式：26
四、测试结果分析与结果27
1.测试结果分析27
（1）在测试中遇到LEDLCD16824不显示27
（2）按键调整时,不是按单位递增和递减28
五、系统评价28
六、系统程序清单28
七、辞31
八、参考文献31
绪论
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。
5.显示模块的设计17
三、系统的软件设计18
1.程序流程框图:18
2.子程序的设计：21
(1)键盘子程序的实现:21
(2).读写DS1302子程序21
3.系统硬件电路设计：23
4．系统硬件PROTEUS仿真原理图:24
5．主要单元电路的设计：24
（1）显示4.1显示部分设计24
（2）键盘接口：25
（3）按键开关去抖动问题：25
本设计采用的是AT89S52单片机，该单片机采用的MCU51核，因此具有很好的兼容性，部带有8KB的ROM，能够存储大量的程序，最突出特点是具有ISP在系统烧写功能，使得烧写程序更加方便。
计时芯片采用DALLAS公司的涓细充电时钟芯片DS1302，该芯片通过简单的串行通信与单片机进行通信，时钟/日历电路能够实时提供年、月、日、时分、秒信息，采用双电源供电，当外部电掉电时能够利用后备电池准确计时。
方案三：
采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。
LED显示数码管
常见的LED显示具有清晰明亮的特点。是显示接口也是绝大多数单片机应用系统必备的部件之一。
多功能电子万年历的设计与实现
多功能电子万年历的设计与实现
随着科技的不断发展，电子产品的应用正在不断扩大。
作为其中之一的万年历，不仅仅具有日历、定时、报警等基本功能，而且还可添加温度计、闹钟、时钟、计算器等实用功能，使得万年历成为一款多功能的电子产品。
在设计多功能电子万年历时，我们需要考虑许多因素。
首先需要考虑的是万年历的用户群体。
因为不同年龄段的用户需要的功能不同，比如老年人需要更大的字体、时间、日期、温度等的显示，而年轻人则更注重闹钟、计时和计算器等实用功能。
因此，在设计中需要根据用户需求进行针对性的设计。
其次，在多功能电子万年历的设计中需要考虑芯片的类型和电路设计。
基于现有技术水平，我们可以采用32位单片机进行设计。
这种芯片不仅具有高效，稳定的特点，而且可以实现各种功能的全局配置与管理。
最后，在使用过程中，我们还需雕琢界面的设计。
好的界面设计可以带给用户舒适的使用体验。
因此，设计多功能电子万年历的界面，需要考虑整体的色彩、字体、图标等，制作简约大气的界面，操作起来也更为方便。
在实现多功能电子万年历的过程中，我们需要对硬件、软件方面都有深入的了解，这样才能做出效果更好、具备更多功能的产品，才能满足用户的需求。
总体来说，对于多功能电子万年历的设计和开发，我们需要关注许多方面，需要不断地进行改进，才能够做出适合用户使用的优秀产品。
电子万年历的设计
三、硬件设计
LED数码管动态 数码管动态 扫描显示模块 AT89S52 主控制 模块 温度采集模块 键盘模块
DS1302时钟模块 时钟模块
主控制系统图
键盘模块
日期和时间的修改由3 个按键构成。 键１为向右移； 键２为加１； 键３为减１。
DS1302的引脚图
返回
ds1302内部结构
温度采集模块
谢谢大家 欣赏
数字式温度传感器DS18B20， 它是数字式温度传感器， 具有测量精度高，电路连 接简单特点，此类传感器 仅需要一条数据线进行数 据传输，使用Ｐ0.7与 DS18B20的I/O口连接加一 个上拉电阻,Vcc接电源 ,Vss接地
I/O
vss
vcc
返回
LED动态扫描显示模块 动态扫描显示模块
系统电路图
一．设计要求
具有年、 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功 星期、 能； 时间与阴、阳历能够自动关联； 时间与阴、阳历能够自动关联； 具备年、 星期、 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准 功能； 功能； 具有温度计功能； 具有温度计功能；
二、基本方案
采用AT89S52作为主控制系统 作为主控制系统 采用 采用DS1302提供时钟 提供时钟 采用 采用数字式温度传感器DS18B20 采用数字式温度传感器 采用LED数码管动态扫描作为显示 数码管动态扫描作为显示 采用
1.
六、总结
通过此次毕业设计， 通过此次毕业设计，我 不仅把知识融会贯通， 不仅把知识融会贯通，而且 丰富了大脑， 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，开拓了视野， 外知识，开拓了视野，认识 了将来电子的发展方向， 了将来电子的发展方向，使 自己在专业知识方面和动手 能力方面有了质的飞跃。 能力方面有了质的飞跃。
基于AT89C51电子万年历的设计与仿真设计方案
基于AT89C51电子万年历的设计与仿真设计方案第一章绪论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。
为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。
钟表的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中逐渐发现了钟表的功能太单一，没有更大程度上的满足人们的需求。
随着电子技术的迅速发展，特别是随着大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了极大的方便。
走入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可以见到单片机应用的踪影。
如果说微型计算机技术的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么也可以毫不夸的说：“单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的工业革命”。
因此，单片机技术的开发和应用水平已经逐步成为一个国家自动化发展水平的标志之一。
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, 随着科技的快速发展，时间的流逝,至从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。
它们可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有润年补偿等功能,且使用寿命长、误差小、使用方便，电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。
目前,国际上的电子万年历正从模拟模式向数字式、由集成化向智能化的方向飞速发展。
1.2 电子万年历的应用电子万年历广泛用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们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。
多功能电子万年历的设计与实现
多功能电子万年历的设计与实现
随着科技的不断发展，电子产品也在逐渐普及和多样化。
在日常生活中，万年历是人们生活和工作中不可或缺的一部分。
作为较为重要的时间管理工具之一，电子万年历也不断地更新升级，以更好地满足人们多方面的需求。
设计与实现多功能电子万年历，方法有很多，但首先要明确该产品的目标群体以及设计的功能。
在考虑该产品的功能时，应从常见的日常生活中的需求出发，包括：复杂的时间操作、跨时区时间计算、任务提醒、文本存储、闹钟等。
同时，还应该注意产品的造型、操作界面以及用户体验的设计。
基于以上需求和目标，多功能电子万年历应该具备以下几点：
1. 多时区显示：可以根据不同时区进行时间转换，并将不同时区的时间分别显示在时钟面板上。
2. 日历显示：显示公历、农历以及节气等数据，并能够根据用户需要进行时间计算。
3. 任务提醒：支持用户设置任务提醒时间，并能够提前提醒用户。
4. 文本存储：支持文本信息的输入、存储与浏览功能。
5. 闹钟提醒：支持多个闹钟设置，并能够设置重复提醒。
6. 界面及造型设计：应该使界面简洁明了，并且外形要美观实用。
在实现部分，多功能电子万年历应该采用微控制器作为主控制单元，并应有充电电池可供不间断使用，同时也需要在产品设计阶段充分考虑硬件接口设计，以方便用户进行新的功能扩展和升级。
总之，对于多功能电子万年历的设计与实现而言，光有我们想到的不足以满足用户的多样化需求，必须在产品的设计和制造过程中充分考虑到人们的日常实际需求，这样才能真正的得到用户的青睐，达到产品的最终目标。
电子万年历的设计与仿真
电子万年历的设计与仿真第1章绪论1.1引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……我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。
商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。
本设计为软件，硬件相结合的一组设计。
在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。
基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。
除了采用集成化的时钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用AT89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。
AT89C52是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。
95年出现在中国市场。
其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受。
本文介绍了基于AT89C52单片机设计的电子万年历。
1.2 选题背景及研究的目的与意义1.2.1 设计的目的电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
一种电子万年历的设计与实现
一
种 电子万年历的设计与实现
文／ 杨程 凯 唐 绪 伟
、
时 开 关 子程 序）
ｌ
取时问寄存器数据
图 １ ： 结构 框 图
Ｃ１ ９ ｌ ０ ４
ｌ
ｌ 数 据 处 理 ｌ
Ｉ
积时问开关寄存器数据
’
【 关键词】万年历 单 片机 Ｄ Ｓ １ ３ ０ ２
图２ ：时 钟 电路
意输入端进行数据 的输入 ，其 中，一端为高 电 平 使能端 ，控制 另一端数据 的输入 ；或将两端 随着 科技 的进 步，单片 机应 用技 术也 得 并接在 一起为数据输入端 ；或将未用端接高 电 了飞 速 的发 展， 由其是 Ｌ Ｅ Ｄ数码 显示类 的产 平 ，切 勿悬空 。上升沿 时，数据右移一位 ，输 ｏ为 两 个 输 入 端 逻 辑 与 品越 来 越 多 。不 管 是 军 事 方 面 ， 还 是 学 习 和 生 入 到 Ｑｏ端 ， 其 中 ，Ｑ 的结果 ，并且 需要保持移位脉冲 的宽度 。若复 活方面 ，都有着广泛的应用。比如，有的工作 位 （ ＲＳ Ｔ）端 为 低 电平 信 号 ，所 有 输 入 端 都 将 区的办公楼 ，学校的办公楼，以及火车站、汽 车站和飞机场等许多地方都用到了成年历。所 被禁用 ，同时清 除非 同步寄存器 ，所有输 出被 ４ Ｌ Ｓ １ ６ ４寄存器的功能说 明如 以说 ，我当今的生活中也经离不开电子万年 历 强制为低 电平 。７ 了，不仅离不开，而且是越来越依赖 于它了。 为 了适应社会的变化，设计了一种便捷式 电子
下：
—
望
图３ ：主程序 流程 图 图４ ：定 时子程序
电子万年历的仿真与设计方案
电子万年历的仿真与设计方案一、方案论证1、技术可行性随着国超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。
集成技术的最新发展之一是将CPU和外围芯片，如程序存储器、数据存储器、并行I/O口、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片计算机（Single-Chip Microcomputer）。
而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元，如A/D、D/A 转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元、PWM控制输出单元、PWM输出时的死区可编程控制功能等。
因此，只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统，如工业流水线控制系统、作为家用电器的主控制器、分布式控制系统的终端节点或作为其主控制节点起中继的作用、数据采集系统、自动测试系统等。
单片机的出现，并在各技术领域中得到如此迅猛的发展，与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关：（1）单片机构成的应用系统有较大的可靠性。
这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件技术。
（2）系统扩展、系统配置较典型、规，容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数。
（3）由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。
（4）有优异的性能、价格比。
2、单片机的选择方案一：采用传统的AT89C52作为电机的控制核心。
单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。
方案二：采用FTC10F04单片机，还带有非易失性Flash程序存储器。
它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片，市场应用最多。
其主要特点如下：8KB Flash ROM，可以擦除1000次以上，数据保存10年。
- 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)。
电子万年历的设计与仿真
摘要：在当代社会繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都密切相关，每个人都受到时间的影响，为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。
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他与人类密不可分的信息，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。
该电子万年历以单片机STC89C52为主控制核心，通过单片机控制时钟芯片DS12C887实现时间的读取；温度传感器DS18B20实现温度的采集；蜂鸣器实现闹钟的报时；液晶LCD1602实现时间、星期和温度的显示；独立式按键实现时间和闹铃时间的调整。
文章主要介绍了该电子万年历的电路设计和软件设计。
关键词：单片机；万年历；DS12C887；DS18B20；液晶LCD1602 引言：
电子万年历设计与制作可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。
若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。
1方案的总体设计和论证
1.1 方案的总体设计
本设计采用STC89C52单片机作为主控制模块，芯片DS12C887作为时钟模块，DS18B20作为温度采集模块，LCD1602作为液晶显示模块，以及4个独立式按键，所组成的整体的电子万年历电路。
图2-1 系统设计框图
该设计的主要特点是：
①功能多，能实现年、月、日、星期、时、分、秒、温度的直观显示，而且通过按键能够对时间进行调整。
②功耗低，只需要3节串联的干电池对其进行供电，就能驱动它正常工作很
长一段时间。
③实现闹钟定时功能，当时钟时间与设置好的闹铃时间一致时，蜂鸣器发出闹铃音，这是按下任意按键，可终止闹铃。
1.2 方案的设计和论证
1.2.1 时钟模块
方案一:不使用芯片,直接使用单片机的定时计数器
利用单片机芯片的定时计数器提供秒信号,实现年、月、日、时、分、秒的计数。
此方法可以省去一些外围的芯片,可以节约成本，但这种方法实现的时间误差较大，只适用于一些要求不是十分精确,不做长期保留的场合。
1.2.2 按键调整模块
方案一: 矩阵键盘
编程复杂，但是节省IO口。
不过，目前该方面资料很好查找，所以超过6个以上按键推荐用矩阵方式。
综上，选用独立键盘。
采用4个独立式按键，一个I/O口接一个按键。
当电路所需要的按键较少时，可以采用独立式按键，控制程序也较简单，分别实现时间调整，加，减，闹钟时间的设置。
图2-3 轻触开关
1.2.3 显示模块
方案一:LCD12864
LCD12864作为液晶显示最大的特点就是能够实现友好的人机界面, 可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM），但12864体积大，引脚多，不利于仿真界面的显示，且本制作不需要显示汉字，故舍弃。
2硬件电路设计
2.1 电子万年历概述及原理图
硬件电路设计主要由STC89C52单片机，DS12C887时钟芯片，DS18B20温度传感器，LCD1602液晶显示屏，蜂鸣器以及4个独立式按键组成。
2.2 主控制模块
单片机最小系主要由晶振电路和复位电路组成。
任何复杂的单片机糸统，都是在单片机最小系统这个基础上通过添加模块设计出来的。
2.2.1复位电路
单片机的引脚9是复位端。
单片机糸统在刚上电时，或者是发生故障后，都要进行复位。
本设计采用的复位电路，是如图3-2所示的按键手动复位电路。
单片机复位的条件是：必须使引脚9上持续两个机器周期(即24个振荡周期)以上的高电平。
2.2.2外部访问允许端
单片机的引脚31，决定是访问内部存储器还是外部存储器。
2.3 时钟模块
1 器件特性
由于DS12C887 能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS12C887 中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10 年之久；对于一天内的时间记录，有12 小时制和24 小时制两种模式。
图3-3 DS12C887和单片机的硬件连接电路图
2..4 蜂鸣器闹钟模块
图3-11 蜂鸣器电路图
当P3 为低电平时，这时蜂鸣器工作，当P3 为高电平时，这时蜂鸣器停止工作，通过改变P3 口，高低电平的时间，来改变蜂鸣器的发声音调。
3系统软件设计
3.1 软件的总体流程图
本设计所有的程序都是在Keil C环境下，用C语言完成编写和调试的。
对DS1302的时间读取程序，对DS18B20的温度读取程序，对按键的时间调整程序，对LCD1602的显示时间和温度程序，都写成模块的形式，方便调用和调试。
3.2 时间设置子程序流程
通过单片机判断S1按下的次数来设置，由s1num标志位来记录次数，用if 语句判断执行命令。
当s1=1时进入秒的设置，地址指针指向miao显示位置处，通过两个if语句分别循环控制显示秒数的加和减。
当s1=2时，shi显示位置处，变量最大值设为23。
当s1=4时，地址指针指向week显示位置处，最大值设为7，1至7分别用MON、TUE、WED、THU 、FRI、SAT、SUN字指向day显示位置，变量最大值为31。
当s1=6时，地址指针指向month显示位置，变量最大值为12。
当s1=7时，地址指针指向year显示位置，最大值为99。
图4-2 时间设置流程图
3.3 闹钟设置子程序流程图
时间设置程序流程图如图4-3所示。
当单片机检测到S4键按下一次时则进入闹钟设置界面，光标并自动跳到秒设置位置，可以对秒进行设置，当S1键依次按下1、2、3次时，则分别进入闹钟的秒、分、时关的设置。
图4-3 闹钟设置流程图
3.4 按键调整流程图
调整时间用到4个按键，按键功能分别是“进入时间调整模式”，“调整位时间加1”，“调整位时间减1”，“闹钟时间调整模式”。
按键名称分别定义为“Key1”，“Key2”，“Key3”，“Key4”。
按Key1，进入秒调整位，此时秒调整位会闪烁，表示该调整位可以被赋值，接着按Key2或者Key3可对调整位进行加或减。
要调整其它调整位，可再按Key1进行选择，时间全部调整好后，按Key1退出设置，按下Key4进入闹钟设置界面。
按键调整的流程图，如图4-5所示。
图4-5 按键调整图
4参考文献
[1]王为清，邱文勋.51单片机应用开发例案精选[M].人民邮电出版社,2007.
[2]杨子文.单片机原理应用[M].西安电子科技大学出版社,2006.
[3]刘勇.数字电路[M].电子工业出版社,2004.
[4]张鹏.王雪梅.单片机原理与应用实际教程[M].海洋出版社,2008.
[5]李全利.单片机原理与接口技术[M].高等教育出版社,2009.
[6]马忠梅.单片机的C语言应用设计[M].北京航空航天大学出版社,2008
[7]祝木田.单片机原理应用教程[M].中国财经经济出版社,2005
[8]王静霞.单片机应用技术[M].单子工业出版社,2009
[9]李秀忠.单片机应用技术[M].人民邮电出版社,2007
[10]黄明强.DS12C887在单片机系统中的应用[J].保定师范专科学报,2004:(17-4),30-33。