基于51单片机的万年历设计

单片机课程设计题目基于51单片机的万年历设计学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间目录1课程设计的目的 (1)2课程设计的任务与要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2设计要求 (1)3单片机发展概况 (1)4设计原理与功能说明 (4)4.1设计思想 (4)4.2总体电路图 (5)4.3时钟模块 (5)4.4液晶显示模块 (6)4.5按键模块 (7)5系统测试 (7)5.1硬件测试 (7)5.2软件测试 (8)6总结 (8)参考文献 (10)附录一：总体电路原理图 (11)附录二：主程序 (12)附录三：元器件清单 (26)附录四：实物图 (27)1课程设计的目的1.通过制作万年历，可以对单片机这门课程更好的认识。

2.理论与实践结合，提高自己的动手能力。

3.学会与合作者更好的交流学习，共同进步和提高。

4.能够增长查阅资料的能力，视野更加开阔。

5.拓展其他学科的联系，全面发展。

6.培养自我发现问题，解决问题的能力。

2课程设计的任务与要求2.1设计任务1.可以去学校图书馆或者网上，搜集整理相关的资料，做好前期理论准备，为以后设计电路，看懂电路图做理论支持。

2.构想万年历电路图，并且具有可行性，画出电路图。

3.列举电路所需的电子元件，仔细对比所需的元件的参数，通过去电子元件经销商或者网购购买。

2.2设计要求1.显示年、月、日、时、分、秒。

2.可通过键盘自动调整时间。

3.计时精度：月误差小于20秒。

3单片机发展概况单片机诞生于20世纪70年代末，它的发展史大致可分为三个阶段：第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。

该时期的单片机具有8 位CPU，并行I/O 端口、8 位时序同步计数器，寻址范围4KB，但是没有串行口。

第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O 串行端口，有多级中断处理系统，15 位时序同步技术器，RAM、ROM 容量加大，寻址范围可达64KB。

第三阶段（1982-至今）位单片机微处理改良型及16 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。

STC系列单片机是由STMicroelectronics 公司生产，并有宏晶公司做大陆代理的。

本设计使用STC89C52作为控制核心，其管脚兼容其他51系列的单片机，以下对STC89C52进行简单讲解。

STC89C52单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

采用40Pin封装的双列直接DIP结构，图3.1是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。

现在对各引脚功能说明如下（图3.2）：（1）主电源引脚Vcc ：接＋5V电源正端。

Vss ：接＋5V电源地端。

（2）输入／输出引脚P.0～P0.7：P0口的8个引脚。

在不接片外存储器与不扩展I／O接口时，可作为准双向输入／输出接口。

在接有片外存储器或扩展I／O接口时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。

P1.0～P1.7：P1口的8个引脚。

可作为准双向I／O接口使用。

对于52子系列，P1.0 与P1.1还有第二种功能：P1.0 可用作定时器／计数器2的计数脉冲输入端T2。

P1.1可用作定时器／计数器2的外部控制端T2EX。

P2.0～P2.7：P2口的8个引脚。

可作为准双向I／O接口；有接有片外存储器或扩展I／O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用作高8位地址总线。

P3.0～P3.7：P3口的8个引脚。

除作为准双向I／O接口使用外，还具有第二种功能，详见图3.2。

图3.1 STC89C52单片机管脚图4设计原理与功能说明4.1设计思想以STC89C52单片机为核心，外接单片机复位电路，单片机晶振电路，时钟芯片DS1302，按键电路，液晶显示电路，通过控制STC89C52单片机的接口来控制时钟芯片DS1302模块，按键电路，液晶显示模块，使液晶能显示阳历年、月、日、星期相应的农历时间。

图4-1 硬件系统设计框架4.2总体电路图图4-2 总电路图4.3时钟模块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。

图4-3 时钟电路图4.4液晶显示模块本系统选择的LCD是AMPIRE128×64的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形。

单片机P1口作为数据输出口，RS，R\W，E分别通过10K 的上拉电阻连接到单片机的P0.0，P0.1,P0.2。

VDD接5V电源，VSS接地。

VEE为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。

RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

R/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。

DB0-DB7为双向数据总线，同时最高位DB7也是忙信号检测位。

BLA、BLK分别为显示器背光灯的正、负极。

图4-4 液晶显示电路图4.5按键模块本系统使用5个button元件分别设置为增加键、减小键、退出键、设置/OK键。

4个按键与一个4个驱动电阻相连，作为整个按键控制功能系统，以触发AT89C52中断为方式使用设置功能。

图4-5 按键电路图5系统测试5.1硬件测试在调试硬件时遇到过很多问题，但只要细心、认真检查这些问题都是可以避免的，主要问题及解决办法现列如下：认真检查电路是否有短路的地方，线与线之间，管脚刺破邻近的漆包线之间是否连接在一起，有的话要用刀划开，或者重新焊接。

检查完毕后接通电源后LCD1602没有正确的显示。

在不通电状态下用万用表检测电路是否正常连接，在检查回路时发现有的点之间看似连接，但由于虚焊导致其并无电气连接，只能对焊脚进行在加工直到解决问题。

5.2软件测试由于本系统涉及到多个子程序，多个芯片的编程。

首先必须对可编程芯片的控制字即其控制指令要熟记于心。

其次，芯片很多都有时钟输入端，需要晶振支持。

对芯片的读写都需要在相应的触发沿到来时才能进行。

由于DS18B20是串行通信数据，只用一个口线传输，在处理采集的模拟信号时需要一定的时间，会对延时有较高要求。

所以在调用温度子程序时，先关闭定时器1中断允许，在温度子程序反回时再打开定时器1中断允许。

6总结在这几天的单片机课程设计中，老师先给我们介绍各种电子原件，让我们了解了各种原件的不同以及注意事项，这次课程不仅仅让我们动了手动了脑，更让我们体会到了理论与实践相结合的重要性，使我又不得不承认理论的重要，我们必须打好基础。

在实验设计的过程中，让我们体会到以前从来没有过的动手能力，以及新颖的思维方式，让我从中获益非浅。

实验过程中，刚开始就参看电路指导书，画出了多电路图，进行了仿真，但是由于实验元件选择的不恰当，是的电灯不能依次闪烁，许但最后用万用表才得以发现问题的所在，并在老师的指导下，终于完成了实验设计，虽然道路艰难，但我们却也乐在其中，既锻炼了动手能力，有培养了动脑能力，更加利于我们在社会上工作。

经过我们组员三天的不懈努力，终于成功完成了万年历的设计，完成了任务给出的所有要求,期间遇到了很多问题，相关资料的搜集、整理，编写、调试程序的时候所出现的错误，硬件电路的选择、连接。

例如：液晶屏时间显示出现了错误即乱码现象，我们通过查找书籍和上网搜索的形式知道了问题所在，与延时程序有关，修改了延时程序之后问题得到了解决。

在画原理图的时候，刚开始每个原件是用线连接的，但是后来发现越连越多，越连越乱，可视性太差了，很容易连错线，而且一旦出现错误，很难检查出错误，所以我们换了一种更好的方法，对其进行标号处理，从而使得原理图更加的简洁、直观，而且操作起来很方便。

最终还是解决了这个难题，诸如此类的错误在本次设计中有不少，但是通过我们组员之间的通力合作与不懈努力终于克服了这些困难，本次实训不仅巩固了我们所学的知识，而且学到了很多课本之外的东西，真正做到了学以致用，加强了逻辑思维能力，对我们大学生来说试一次很好的经历，同时也让我们深刻体会到了团结合作的重要性，组员之间合理分工，更加高效、迅速。

另外对于了解较少的知识，我们不要气馁，我们可以通过上网查阅、到图书馆借书浏览等方式了解学习，一定要相信自己，要持之以恒，这次经历加强了我们分析问题、解决问题的能力，为我们以后的工作学习打下坚实的基础。

本次设计中同学之间明确分工，互相帮助，才有了本次设计的圆满成功。

参考文献[1] 何立民. MCS-51单片机应用系统设计（系统配置与接口技术）.北京：北京航空航天大学出版社，2003.[2] 周立功. 单片机实验与实践教程（三）.北京航空航天大学出版社，2006.[3] 谭浩强. C语言程序设计.北京:清华大学出版社,2006.[4] 付家才. 单片机实验与实践.北京：高等教育出版社，2006.[5]淡海英. 关于单片机控制的数字万年历设计[J]. 电子制作,2014.[6]鲁广英. 基于单片机电子万年历的设计与实现[J]. 硅谷,2010.附录一：总体电路原理图总体电路原理图附录二：主程序#include"lcd.h"/******************************************************************************* * 函数名: Lcd1602_Delay1ms* 函数功能: 延时函数，延时1ms* 输入: c* 输出: 无* 说名: 该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时。

*******************************************************************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //误差0us{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}/******************************************************************************* * 函数名: LcdWriteCom* 函数功能: 向LCD写入一个字节的命令* 输入: com* 输出: 无*******************************************************************************/ #ifndef LCD1602_4PINS //当没有定义这个LCD1602_4PINS时void LcdWriteCom(uchar com) //写入命令{LCD1602_E = 0; //使能LCD1602_RS = 0; //选择发送命令LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = com; //放入命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}#elsevoid LcdWriteCom(uchar com) //写入命令{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 0; //选择写入命令LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = com; //由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;// Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_DATAPINS = com << 4; //发送低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;}#endif/******************************************************************************** 函数名: LcdWriteData* 函数功能: 向LCD写入一个字节的数据* 输入: dat* 输出: 无*******************************************************************************/#ifndef LCD1602_4PINSvoid LcdWriteData(uchar dat) //写入数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择输入数据LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = dat; //写入数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}#elsevoid LcdWriteData(uchar dat) //写入数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择写入数据LCD1602_RW = 0; //选择写入LCD1602_DATAPINS = dat; //由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;LCD1602_DATAPINS = dat << 4; //写入低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写入时序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;}#endif/******************************************************************************* * 函数名: LcdInit()* 函数功能: 初始化LCD屏* 输入: 无* 输出: 无*******************************************************************************/ #ifndef LCD1602_4PINSvoid LcdInit() //LCD初始化子程序{LcdWriteCom(0x38); //开显示LcdWriteCom(0x0c); //开显示不显示光标LcdWriteCom(0x06); //写一个指针加1LcdWriteCom(0x01); //清屏LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点}#elsevoid LcdInit() //LCD初始化子程序{LcdWriteCom(0x32); //将8位总线转为4位总线LcdWriteCom(0x28); //在四位线下的初始化LcdWriteCom(0x0c); //开显示不显示光标LcdWriteCom(0x06); //写一个指针加1LcdWriteCom(0x01); //清屏LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点}#endif/******************************************************************************** 实验名: 定时器实验* 使用的IO :* 实验效果:1602显示时钟，按K3进入时钟设置，按K1选择设置的时分秒，按K2选择*选择设置加1。