单片机课程设计电子日历

课程设计2013年7月8日课程单片机课程设计题目院系电气信息工程学院测控技术与仪器系专业班级学生姓名学生学号指导教师东北石油大学课程设计任务书课程单片机课程设计题目电子日历的制作专业测控技术与仪器姓名学号一、任务以AT89C51单片机为控制核心，利用电子日历芯片DS1302及LCD液晶显示屏设计出一种具有时间及日期显示、预约定时等基本功能的电子日历。二、设计要求[1]掌握LCD液晶显示屏的工作原理；2、该电子日历可以显示，年、月、日、时、分、秒及星期等内容；3、具有4个按键操作来设置现在的时间。操作键K1-K6功能如下：（1）操作键K1：进入设置现在的时间；（2）操作键K2：设置月；（3）操作键K3：设置日；（4）操作键K4：设置小时；（5）操作键K5：设置分钟；（6）操作键K6：确认完成设置。4、基本电路包括：单片机最小系统、LCD显示电路、蜂鸣器电路、独立键盘电路等；5、提交设计报告、电路图及程序源码。三、参考资料[1]刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录[M].北京：高等教育出版社，1957.15-18.[2]刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].山东:石油大学出版社,2003.[3]苏成富.彩灯控制器[J].北京:电机电器技术,2000，（01）.[4]祝富林.音乐彩灯电路CS9482[J].北京:电子世界,1995，（12）.[5]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.完成期限2013.7.1-2013.7.10指导教师专业负责人2013年6月29日单片机课程设计目录第1章绪论........................................................11.1LED点阵显示屏概述..........................错误!未定义书签。1.2LED显示屏控制技术状况......................错误!未定义书签。1.3本设计任务.................................................1第2章总体方案论证与设计.........................................32.1LED驱动模块................................错误!未定义书签。2.2数据存储模块...............................错误!未定义书签。2.3总体硬件组成框图...........................................3第3章系统硬件设计...............................................63.1LED驱动模块的硬件设计......................................63.2数据存储电路设计.............................错误!未定义书签。3.3PC机通信模块的设计..........................错误!未定义书签。第4章系统的软件设计..............................................64.1主程序设计.................................................124.2驱动显示子程序设计..........................错误!未定义书签。第5章系统调试与测试结果分析.....................................155.1使用的仪器仪表............................................155.2系统调试..................................................155.3测试结果..................................................16结论.............................................................16参考文献...........................................................17附录1程序........................................................18单片机课程设计1第1章绪论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，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种，通过本次课程设计进一步对单片机学习和应用，从而更熟悉单片机的原理和相关设计并提高了开发软、硬件的能力。本设计主要设计一个基于80C51单片机的电子时钟，并在LED上显示相应的时间,通过两个控制键和4×4键盘来实现时间的调节功能。应用Proteus软件实现单片机数字时钟系统的设计与仿真。1.1单片机发展概况随着大规模集成电路技术的发展，可以将CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及输入/输出(I/O)接口电路等计算机的主要部件集成在一块集成电路芯片上。这样组成的芯片级的微型计算机就是“单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)”。由于单片机从功能和形态来说都是作为控制领域应用的要求而诞生的，并且发展到新一代80C51、M68HC11系列单片机时，在其中着力扩展了各种控制功能，如模/数(A/D)转换、脉宽调制(PWM)、计数器捕获/比较逻辑(PCA)、高速I/O口和WDT等，已突破了微型计算机的传统内容。所以更准确的叫法应是微控制器(MicroControllerUnit，MCU)。单片机的发展大致经历了三代:第一代:以1976年推出的MCS-48系列为代表，其主要的技术特征是将CPU和计算机外围电路集成到了一个芯片上，成为与通用CPU分道扬镳的标志。第二代:以MCS-的8051、8052为代表。主要技术特点是向外部接口电路扩展，以实现微控制器化。代表产品为Intel公司MCS-51，Motorola公司68HC05。第三代:以89C51系列单片机为代表，这个时期的产品以CMOS化为特色，以完善的单片机的控制功能为己任。89C51是80C51含EEPROM的产品。这两种单片机有两级或三级程序存储器保密系统，用以保护EPROM或EEPROM中的程序，以防止非法复制。近几年，单片机课程设计2单片机竞相采用Flash存储器。它可以取代PROM、EPROM、OTP和EEPROM。利用Flash存储器可高速读/写的特点实现在系统编程ISP和在应用编程IAP。1.2单片机原理及应用简介随着国内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、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-ChipMicrocomputer）。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，如工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等。单片机的出现，并在各个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-3-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、规范，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。可以说，对于广大的电子应用专业技术人员，目前国和内国外面临的单片机应用技术，如同60年代面临晶体管技术，70年代面临数字集成电路一样。单片机和可编程门阵列相结合，构成新一代电子应用技术是不可能回避的一项新型的工程应用技术。单片机是微型计算机的一个重要分枝，单片机是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器、并行接口接口、串行接口、A/D转换器等主要计算机部件，集中在一块集成电路芯片上。虽然只是一个芯片，但从功能上它就相当于一台完整的微机。随着科学技术的迅猛发展，单片计集成度高、体积小、运算速度快、功耗低、运行可靠、价格低廉等诸多优点，越来越显现出来。目前可以说单片机已经渗透到我们的生活的各个领域，在工业方面：像过程控制、数据采集，机电一体化、智能化仪器仪表，特别在军事武器控制方面尤为突出。在日常生活方面，我们使用彩电、洗衣机、电冰箱，录放机、VCD、照相机、手机、高级定时闹钟以及公共汽车上的报站器等等可以说举不胜举。单片机课程设计3把单片机的诞生称为计算机发展史上的一个重要里程碑并不过分。单片机的应用，使许多领域的技术水平和自动化程度大大提高。可以说当今世界正在经受一场以单片机技术为标志的新技术革命浪潮的冲击。人们需要掌握单片机知识，跨入单片机应用与开发领域的大门。我们作为理工科的大学生，学习单片机课程尤其显得越来越重要。1.3本设计任务随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录。万年历目前已经不再局限于以书本形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统书本形式的万年历相比，电子万年历得到了越来越广泛的应用，采用电子时钟作为时间显示已经成为一种时尚。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数，但多数是只针对时间显示，功能单一不能满足人们日常生活需求。本文提出了一种基于AT89C51单片机的万年历设计方案，本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与时钟芯片DS1302、按键、LCD显示等模块组成硬件系统。在硬件系统中设有独立按键和LED显示器，能显示丰的信息，根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、选择时间等，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。（一）．功能要求本电子万年历能动态显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒第2章总体方案论证与设计本系统采用单片机AT89C51为控制核心，利用电子日历芯片DS1302及LCD液晶显示屏设计出一种具有时间及日期显示、预约定时等基本功能的电子日历。系统主要包括单片机最小系统、LCD显示电路、蜂鸣器电路、独立键盘电路等；下面对各模块的设计逐一进行论证比较。1.3.1技术可行性随着国内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-ChipMicrocomputer）。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、自单片机课程设计4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