电子万年历设计
电子万年历的设计—毕业设计论文
基于51单片机的电子万年历的设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)2 功能要求 (1)3 方案论证与设计 (1)3.1控制部分的方案选择 (1)3.2测温部分的方案选择 (2)3.3显示部分的方案选择 (3)4 系统硬件电路设计 (4)4.1主控器AT89C52 (4)4.2时钟电路DS1302 (5)4.2.1. DS1302的性能特性 (5)4.2.2 DS1302数据操作原理 (6)4.3测温电路的设计 (9)4.3.1 温度传感器工作原理 (9)4.3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (16)4.4显示电路的设计 (17)4.5键盘接口的设计 (19)5 系统程序的设计 (19)5.1阳历程序设计 (19)5.2时间调整程序设计 (20)5.3温度程序设计 (20)5.3.1 主程序 (21)5.3.2 读出温度子程序 (21)5.3.3 温度转换命令子程序 (21)5.3.4 计算温度子程序 (23)5.3.5显示数据刷新子程序 (23)６调试及性能分析 (25)6.1调试步骤 (25)6.2性能分析 (25)７总结 (26)参考文献 (26)致谢 (28)基于51单片机的电子万年历的设计摘要电子万年历是单片机系统的一个应用，由硬件和软件相配合使用。
硬件由主控器、时钟电路、温度检测电路、显示电路、键盘接口5个模块组成。
主控模块用AT89C52、时钟电路用时钟芯片DS1302、显示模块用LED数码管、温度检测采用DS18B20温度传感器、键盘接口电路用普通按键接上拉电阻完成；软件利用C语言编程实现单片机程序控制。
单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据，DS18B20采集温度信号送该给单片机处理，单片机再把时间数据和温度数据送给74LS154译码，然后通过三极管C9015放大驱动LED数码管显示阳历年、月、日、时、秒、闹钟、星期、温度。
关键词电子万年历；单片机；温度传感器；时钟；数码显示AbstractElectronic perpetual calendar which is an application of the single-chip processor system, is utilized by combining hardware and software. And Hardware is composed of five modules: Main control unit, clock circuit, temperature test circuit, display circuit, keyboard interface. Main control board adopts AT89S52, clock circuit adopts the DS1302 clock chip, display module adopts the LED digital tube, and temperature test adopts the DS18B20 temperature sensor, keyboard interface circuit is completed by connecting ordinary button with pull-up resistor. Software takes advantage of C to program, so as to realize the programmed control of single-chip processor. Single-chip processor gets the time data through using the DS1302 clock chip. The DS18B20 gathers temperature signals and transmits them to single-chip processor. Then, single-chip processor transmits the time data and the temperature data to the 74LS154 decoder. Lastly, the LED displays solar calendar year, year, month, day, hour, minute, second, alarm clock, week and temperature with being enlarged and driven by the C9015 triode.Keywords:Electronic perpetual calendar; single-chip processor; temperature sensor; clock; digital display1 引言随着微电子技术和超大规模集成电路技术的不断发展，家用电子产品不但种类日益丰富，而且变得更加经济实用，单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点，在各个领域得到了广泛的应用。
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。
电子万年历课程设计
电子万年历课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子万年历的基本原理和组成部分。
2. 学生掌握电子万年历的日期、时间设置及调整方法。
3. 学生了解电子万年历在不同场合的应用和功能。
技能目标：1. 学生能够独立完成电子万年历的组装和调试。
2. 学生通过实际操作，学会使用编程软件编写简单的程序，实现电子万年历的基本功能。
3. 学生具备分析电子万年历故障并进行排除的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子万年历的兴趣，激发学习电子技术和编程的热情。
2. 学生在合作学习中，培养团队协作能力和沟通表达能力。
3. 学生认识到电子万年历在现代生活中的重要作用，增强对科技创新的认识。
课程性质：本课程为实践性较强的信息技术课程，结合电子技术和编程知识，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：五年级学生具备一定的电子技术基础和编程兴趣，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，采用分层教学，引导学生主动探索、实践，提高学生的综合素养。
在教学过程中，注重目标分解，确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 电子万年历的原理与结构- 介绍电子万年历的组成及工作原理- 分析电子万年历的核心元件及其功能2. 电子万年历的组装与调试- 指导学生进行电子万年历的组装- 教授调试方法，确保电子万年历正常运行3. 编程软件的使用- 介绍编程软件的基本操作和功能- 演示如何编写程序，实现电子万年历的基本功能4. 电子万年历的应用与拓展- 讲解电子万年历在不同场合的应用- 探讨电子万年历的拓展功能及其实现方法5. 故障分析与排除- 分析电子万年历可能出现的故障- 教授排除故障的方法和技巧教学内容安排与进度：第一课时：电子万年历原理与结构介绍第二课时：电子万年历组装与调试第三课时：编程软件使用及基本程序编写第四课时：电子万年历应用与拓展第五课时：故障分析与排除教材章节关联：本教学内容与课本第四章“电子时钟与万年历”相关，涉及电子万年历的原理、组装、编程及应用等方面的知识。
电子万年历设计
目录一、前言 (3)二、部件介绍 ................................................................................. 4-112.1单片机的性能与结构 ....................................................... 4-52.2 8031单片机的引脚功能 ............................................... 6-82.38155芯片的介绍 (8)2.4 8155引脚及结构 ............................................................ 8-11三、电路图 (12)四、功能说明及流程图 (13)五电子万年历制作的程序 ...................................................... 14-43结束语 .. (44)谢辞 (45)文献 (46)第一部分前言随着现代电子电路的快速发展，以及电子行业对现有电子工程技术的不断需求，特别是对实际操作实践的电子人才的需求越来越多，所以加强学生动手能力﹑重视实践应该是电子发展需求的必然趋向。
实践动手能力的培养是一种综合能力，这种能力当然是在一定难度的前提下完成的，通过一定数量的实践才能逐步形成的。
因此在培养实践能力的同时，要通过实践来不断的发现问题和解决问题的途径和方法，从而提高实践能力。
近年来，随着单片机档次的不断提高，功能的不断完善，其应用日趋成熟、应用领域日趋扩大，特别是工业测控、尖端武器和日用家电等领域更是因为有了单片机而生辉增色。
单片机应用技术已成为一项新的工程应用技术。
本次设计所用到的8031单片机就是其中典型的一种，通过电子万年历的设计，从而达到了学习、设计软硬件的能力。
激发了我们的积极性和主动性，培养了我们的创新意识和综合素质。
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。
电子万年历毕业设计
目录摘要 ........................................................... 错误!未定义书签。
一．设计要求与方案论证............................................ 错误!未定义书签。
1.1设计要求................................................... 错误!未定义书签。
1.1.1基本要求................................................ 错误!未定义书签。
1.1.2创新要求................................................ 错误!未定义书签。
1.2系统基本方案选择和论证...................................... 错误!未定义书签。
1.2.1单片机芯片.............................................. 错误!未定义书签。
1.2.2 显示模块 ............................................... 错误!未定义书签。
1.2.3时钟芯片................................................ 错误!未定义书签。
1.2.4温度传感器.............................................. 错误!未定义书签。
1.3电路设计最终方案决定........................................ 错误!未定义书签。
二．电子万年历硬件设计与实现...................................... 错误!未定义书签。
2.1电子万年历系统设计.......................................... 错误!未定义书签。
电子万历年课程设计
电子万历年课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子万年历的基本原理，掌握年月日、星期等时间单位的换算关系。
2. 学生能运用所学知识，分析电子万年历的电路结构和编程逻辑。
3. 学生了解电子万年历在生活中的应用，认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标：1. 学生通过动手实践，掌握电子万年历的制作方法，提高动手操作能力。
2. 学生学会运用编程软件进行简单程序的编写，培养逻辑思维和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识，对电子万年历进行创新设计和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子科学的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神，增强沟通与交流能力。
3. 学生了解我国在电子万年历领域的发展，增强国家认同感和自豪感。
本课程针对初中年级学生，结合电子科学的学科特点，以实用性为导向，注重培养学生的动手实践能力和逻辑思维能力。
课程目标明确，可衡量，旨在帮助学生掌握电子万年历相关知识，提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 电子万年历基础知识：年月日、星期等时间单位的换算关系，闰年的判定方法。
2. 电子万年历电路结构：介绍集成电路、晶体振荡器、显示器件等组件的工作原理及电路连接方式。
3. 编程逻辑：学习C语言基础，掌握简单的顺序结构、分支结构和循环结构，运用编程软件进行程序编写。
4. 电子万年历的制作与调试：动手实践，学会焊接电路板，编写程序，调试电子万年历。
5. 创新设计与优化：在掌握基本原理和制作方法的基础上，对电子万年历进行改进和创新设计。
教学内容安排和进度：第一课时：电子万年历基础知识学习，介绍时间单位换算关系，讲解闰年判定方法。
第二课时：学习电子万年历电路结构，分析各组件工作原理及电路连接方式。
第三课时：C语言基础学习，理解顺序结构、分支结构和循环结构。
第四课时：动手实践，制作电子万年历，学习焊接电路板，编写程序。
第五课时：调试电子万年历，进行创新设计与优化，展示与交流。
电子万年历
单片机课程设计报告电子万年历设计姓名：学号：专业班级：指导老师：所在学院：摘要本设计是电子万年历。
具备三个功能：能显示：（1）显示年月日时分秒及星期信息（2）具有可调整日期和时间功能（3）与即时时间同步我选用的是单片机AT89C52来实现电子万年历的功能。
该电子万年历能够成功实现时钟运行，调整，显示年月日时分秒及星期，温度等信息。
该电子万年历使用12MHZ晶振与单片机AT89C52相连接,通过软件编程的方法实现了以24小时为一个周期，同时显示小时、分钟和秒的要求。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。
同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。
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。
若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这样一来就降低了硬件电路的复杂性。
所以在该设计与制作中我选用了单片机本电路是由AT89C52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。
因此，采用单片机原理制作的电子万年历，不仅仅在原理上能够成功实现计时等功能，也更经济，更适用，更符合我们实际生活的需要，对我们大学生来说也更加有用。
目录1概述 (3)1.1单片机原理及应用简介 (3)1.2系统硬件设计 (4)2系统的总体方案和硬件设计2.1电路设计框图 (5)2.2系统硬件概述 (5)2.3主要单元电路的设计 (7)2.3.1单片机主控制模块的设计 (7)2.3.2时钟电路模块的设计 (8)2.3.3电路原理及说明 (8)2.3.4显示模块的设计 (9)3系统的软件设计 (11)3.1程序流程框图 (11)4prodeus软件仿真........................................ ..........错误!未定义书签。
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课程论文
论文题目基于单片机的电子万年历设计课程名称单片机原理及接口技术
专业年级 2014级自动化3班
学生姓名孙宏远贾腾飞
学号 ******** ********
2016年12 月3 日
摘要：
本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。
系统以AT89C51单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。
万年历采用直观的数字显示，可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。
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，具有广阔的市场前景。
关键词：AT89C51单片机，DS1602时钟芯片，LCD1602显示屏。
串口通信。
一：引言
本设计的基于单片机控制的电子万年历，具有年、月、日、星期、时、分、秒的显示等功能，实现过程就是由主控制发送信息给DS1302时钟芯片再由时钟芯片反馈给单片机，再由主控制器传送给LCD1602显示屏显示信息。
并且可以在键盘设置模块输入修改时间，当键盘设置时间、日期时，单片机主控制根据输入信息，通过串口通信传送给DS1302时钟芯片，DS1302芯片读取当前新信息产生反馈传送给单片机，然后单片机根据控制最后输送显示信息到LCD1602液晶显示屏模块上显示。
二：硬件设计:
2.0.硬件的设计总框图
2.1 DS1032时钟电路
DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。
在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。
DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。
当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。
当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。
X1和X2是振荡源，外接32.768kHz
晶振。
芯片如图。
DS1302的内部主要由移位寄存器、指令和控制逻辑、振荡分频电路、实时时钟以及RAM组成。
每次操作时，必须首先把CE置为高电平。
再把提供地址和命令信息的8位装入移位寄存器。
数据在SCLK的上升沿串行输入。
无论是读周期还是写周期发生，也无论传送方式是单字节还是多字节，开始8位将指定内部何处被进行访问。
在开始 8个时钟周期把含有地址信息的命令字装入移位寄存
器之后。
紧随其后的时钟在读操作时输出数据。
2.2 LCD1602与AT89C52的引脚接线
LCD1602采用总线式与单片机相连，AT89c52的P1口直接与液晶模块的数据总线D0~D7相连；P2 口的0，1，2脚分别与液晶模块的RS、RW、E脚相连。
滑动变阻器用于调整液晶显示的亮度。
电路如图
2.3 DS1602与AT89C52的接线
在电路中单片机的P1．7控制DS1302的复位输入端，P1．4与数据输入／输出引脚相连，P1．3用来作为 DS1302的输入时钟SCLK控制端。
由于单片机复位时，所有单片机的端口均为高电平，如果直接用单片机的某一口线同DS1302的RST相连，则影响了系统加电时对DS1302的初始化，从而造成 DS1302计时的不稳定。
因此，本主电源(5 V)接 VCC2，备份电池采用可充电镉镍电池(3．6 V)接 VCC1
2.4 键盘设置电路
设置电路的功能主要是把时间和日期设置到当前的时间，可以在系统运行中进行。
用4个独立式按键完成，分别接到单片机P1口的高4位。
第1个按钮表示是否进行设置，按下时表示设置，并且每按一次，在显示器上分别在年、月、日等日期时间上跳转，表示对相应的项进行更改；第2个按钮按下表示对第1
个按钮选中的项进行加1操作；第3个按钮按下表示进行减1操作；第4个按钮按下表示停止设置。
只有在第1个按钮按时才可进行加减操作。
其电路如图3
所示。
其中电容的作用是消除按键的抖动，也可用双稳态触发器去除按键时的抖动，同时为了提高可靠性，硬件去抖动的同时，还可以用软件去抖动的方法。
三：软件设计
3.1软件设计总框图
系统软件设计主要包括主程序设计、日期数据采集子模块程序设计、按键处理子模块程序设计和显示子模块程序设计等。
主程序主要完成器件的初始化，并判断有无按键按下，并根据判断的结果调用相应的子模块程序；日期数据采集子模块程序完成相应的数据采集、处理和保存，按键处理子模块程序完成日期的设置，而显示子模块程序只要把上述子模块储存的数据送去显示即可。
3.2 主程序流程图
3.3按键的检测
通过中断的办法来实现，利用按键进行间调整。
K1按下则开始设置时间及日期，同时在第一行最右端显示被选择的对象，第一次按下K1时，设置年份，若按下K3，则是减1操作，按下K2是加1操作，设置好年后，第二次按下K1时，则是设置月份，按K3减，按K2则加1，依次循环下去，则可以将时间和日期设置完毕，K4是确定键，设置好按下即可保存设置了.
3.4 软件总设计
软件总设计：主程序首先对系统环境初始化，设置定时器T0工作模式为16位定时/计数器模式，置位总中断允许位EA，并对键盘端口置位，再对LCD1602初始化，DS1302初始化。
接着扫描键盘，在键盘程序里面是对时间、日期，最下面是时间的显示。
四：调试过程及问题解决
4.1实验结果
LCD1602显示屏可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时
间校准等功能
4.2 调试过程及问题解决
(1)烧入程序后，液晶显示空屏,而且亮度不均匀。
解决：首先对调用的仔细检查程序，可以解决显示闪动问题。
其次，检查接线是否正确。
由于其亮度由10K的电位器来调节，适当调节防止过暗或过亮的情况发生。
（2）修改时间、日期时没有与按键自动对应上。
解决：把不相关的程序暂时屏蔽，对按键的子程序独立调试，发现在调用按键自动更新时，时间与按键协调不好，所以会造成错乱。
最后该延时为中断进行修改，使得时间、日期与按键自动对应上，最后解决了此问题.
2)加入温度的程序后，进行修改时间、日期时相应的LCD1602显示位没有按要求闪动。
解决：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，当把万年历的程序相接入时，会对延时有很大的影响。
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。
最终解决了此问题。
五：作品总结
这次实验自己焊接了时钟芯片模块,温度模以及LCD1602显示模块，对其引脚功能有了进一步并且直观地了解。
在连接个模块的时候，经常会出现引脚接不对，液晶屏不显示，按键不能去抖等情况。
在分析解决这些问题后后有了很大的收获，对于单片机有了更深的了解，为学习嵌入式有了扎实的铺垫。
六：参考文献
1.杨子文，单片机原理及应用，西安电子科技大学出版社
2.王法能，单片机原理及应用，北京科学出版社
3.余梦尝，数字电路技术基础，高等教育出版
4.赵春见，王香婷. 基于DS1302的实时日历时钟系统的设计，中国科技论文在线
5.王越明，《电子万年历的设计》. 黑龙江科技信息出版社2004年
6.沈卫红，《基于单片机的智能系统设计与实现》电子工业出版社
7.刘训非，陈希.《单片机技术及应用》清华大学出版社 2010
8.李全利，《单片机原理及接口技术》高等教育出版社
9.周国雄，《单片机应用系统设计精讲》中国铁道出版社
附录总电路图。