基于单片机万年历设计

基于单片机万年历设计

摘要：本文介绍了基于STC89C52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。本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统以STC89C52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。温度采集选用DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602A液晶显示模块，可以在LCD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。

关键字：万年历温度计液晶显示

0 前言

随着科技的快速发展，时间的流逝,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，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、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用STC89C52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。

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。

1 总体方案设计

单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。

系统的功能往往决定了系统采用的结构，经过成本，性能，功耗等多方面的考虑决定用三个8位74LS164串行接口外接LCD显示器，RESPACK-8对单片机STC89C52进行供电，时间芯片DS1302连接单片机STC89C52。从而实现电子万年历的功能。

按照系统设计的要求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，电路系统构成框图如图1所示。

图1 硬件电路框图

2 硬件电路设计

2.1 单片机的选择

2.1.1 51单片机及12单片机结构及功能

单片机又称单片微控制器，可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。80C51单片机的时钟信号用来提供单片机内各种位操作时间基准，80C52单片机的时钟信号。通常有两种电路形式：内部震荡方式和外部震荡方式。由于80C52的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采用来作为控制核心。

单片机系统是实现环境电压多路采集功能的核心模块。每次选通一路通道信号进行模拟量转换数字量和输出允许。STC12C5A60AD/S2系列带A/D转换的单片机的A/D转换口在P1口，上电复位后P1口为弱上拉型IO口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不须作为A/D使用的口可继续作为IO口使用。STC12C5A60AD/S2系列单片机与89C52单片机最小系统相同，而功能上较51单片机相比更为强大。

单片机最小系统电路如图2所示。

图3 时钟电路

2.1.3复位电路

本系统的复位电路是采用按键复位的电路，复位输入引脚RET为其提供了初始化的手段。当其ALE及PSEN两引脚输出高电平，RET引脚高电平到时，单片

机复位。按下按钮，则直接把+5V加到了RET端从而复位称为手动复位。复位后，

P0到P3并行I/O 口全为高电平，其它寄存器全部清零，只有SBUF 寄存器状态不确定。系统复位电路如图4所示。

图4 复位电路

2.2时钟芯片DS1302接口设计与性能分析 2.2.1DS1302性能简介

DS1302是Dallas 公司生产的一种实时时钟芯片。它通过串行方式与单片机进行数据传送，能够向单片机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间信息，并可对月末日期、闰年天数自动进行调整；它还拥有用于主电源和备份电源的双电源引脚，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。另外，它还能提供31字节的用于高速数据暂存的RAM 。

DS1302时钟芯片内主要包括移位寄存器、控制逻辑电路、振荡器。DS1302与单片机系统的数据传送依靠RST ，I/O ，SCLK 三根端线即可完成。其工作过程可概括为：首先系统RST 引脚驱动至高电平，然后在SCLK 时钟脉冲的作用下，通过I/O 引脚向DS1302输入地址/命令字节，随后再在SCLK 时钟脉冲的配合下，从I/O 引脚写入或读出相应的数据字节。因此,其与单片机之间的数据传送是十分容易实现的，DS1302的引脚排列及内部结构图如图4：

DS1302引脚说明：

X1，X2 32.768kHz 晶振引脚 GND 地线 RST 复位端

I/O 数据输入/输出端口 SCLK 串行时钟端口

XTAL2

18

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U9

AT89C52

C6

22uF

R2

10k