基于51,52单片机的电子万年历设计(经典)

0（1）封面（2）开题报告（3）中文摘要及关键词（4）英（外）文摘要及关键词（5）正文（6）（附录）（7）参考文献（8）致谢摘要单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。单片机是集CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。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。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。本文通过对一个基于单片机的能实现万年历功能电子时钟的设计，从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示电路、按键电路、和复位电路等部分构成，能实现时钟日历显示的功能，能进行时、分、秒的显示。1关键词:单片机,农历查询,万年历AbstractSCMapplicationtechnologydeveloprapidly,lookingaroundusnowinallspheresoflife,frommissiles,navigationequipment,tothevariousinstrumentsontheaircraftcontrolfromacomputernetworkcommunicationsanddatatransmission,industrialautomationtoreal-timeprocesscontrolanddataprocessing,andourlivesextensiveuseofthesmartcard,electronicpets,whichisinseparablefromthemicrocontroller.Monolithicsingle-chipisthesetofCPU,RAM,ROM,thetiming,numberandvarietyofinterfaceintegratedmicrocontrollers.Itssmallsize,lowcost,highperformance,whicharewidelyusedinsmartindustries,andindustrialautomation.And51SeriesSCMisthemosttypicalandthemostrepresentativeone.ThegraduationdesignThroughthestudy,andtherebyachievethestudy,design,developmenthardwareandsoftwarecapabilities.Basedonamicrocontrollerbasedonthewilltoachievecalendarofamulti-functionalelectronicclockdesign,TherebyachievestudyingandunderstandingtherelevantdirectivesSCMinallaspectsoftheapplication.BymaincontrolAT89C51、clockcircuitDS1302、displaycircuit、keystrokecircuitandrestorecircuitcomponented,toachieveclockcalendardisplayfunctioncanbecarriedout,hours2secondsoftheshowandreal-timetemperaturedisplay.Keywords:Monolithicsingle-chip,lunarcalendardemand,perpetualcalendars目录第一章引言………………………………………………………………………3第二章设计方案论证…………………………………………………………….42．1方案论证与设计……………………………………………………………………….错误!未定义书签。2.1.1控制部分的方案选择…………………………………………………………..42.1.2显示部分的方案选择……………………………………………………………42.1.3系统基本方案选择和论证….……………………………………………………42．2单片机原理…………………………………………………………………………….52．3LED显示数码管………………………………………………………………………..5第三章计算部分…………………………………………………………………..63.1主要单元电路的器件…………………………………………………………………..63.1.1单片机主控制模块……………………………………………………………..63.1.2时钟电路模块………………………………………………………………….73.2其他模块器件……………………………………………………………………………83.2.174LS164………………………………………………………………………….83.2.2CON8…………………………….……………………………………………….93.2.3其他元器件……….……………………………………………………………..9第四章结构设计部分…………………………………………………………….104.1显示部分设计………………………………………………………………………….104.1.1万年历优化算法……………….………………………………………………错误!未定义书签。4.2实现时钟，日历显示设计………………………………………………………124.2.1DS1302的寄存器……….……………………………………………………124.2.2DS1302实时显示时间的软硬件…………………………………………….124.2.3DS1302与CPU的连接………………………………………………………124.3整体设计………………………………………………………………………………错误!未定义书签。34.4系统软件设计…………………………………………………………………………144.4.1程序流程框图………………………….……………………………………...14第五章实验测试部分…………………………………………………………….185.1硬件测试…………………………………………..…………………………………185.2软件测试………………………………………………………………………………185.3测试结果分析与结论…………………………………………………………………185.3.1测试结果分析…………………………………….…………………………..185.3.2测试结论..……………………………….……………………………………19第六章结论……………………………………………………………………….20第七章谢辞……………………………………………………………………….21参考文献…………………………………………………………………………..22附录一：系统程序清单……………………………………………………………..23第一章引言随着微电子技术的高速发展，单片机在国民经济的个人领域得到了广泛的运用。单片机以体积小、功能全、性价比高等诸多优点，在工业控制、家用电器、通信设备、信息处理、尖端武器等各种测控领域的应用中独占鳌头，单片机开发技术已成为电子信息、电气、通信、自动化、机电一体化等专业技术人员必须掌握的技术。而电子万年历作为电子类小设计不仅是市场上的宠儿，也是是单片机实验中一个很常用的题目。因为它的有很好的开放性和可发挥性，因此对作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力更加强调了对单片机扩展的应用。而且在操作的设计上要力求简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视，并且还可以扩展出多种功能。所4以，电子万年历无论作为比赛题目还是练习题目都是很有价值。第二章设计方案论证2．1方案论证与设计2.1.1.控制部分的方案选择a)用可编程逻辑器件设计。可采用ALTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块，从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计也没有什么优势。b)用凌阳16位单片机设计。凌阳16位单片机有丰富的中断源和时基，方便本实验的设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。用凌阳16位单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理，可完成语音的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些。2.1.2显示部分的方案选择a)液晶显示方式。液晶显示效果出众，可以运用菜单项来方便操作，但是在显示时，特别是使用秒表功能时扫描速度跟不上，屏幕会有明显的闪烁。而且由于61板的存储空间有限，液晶显示就不能与语音播抱程序同时实现。这些大大影响了电子万年历的性能。b)相比液晶显示，采用8段数码管既经济实惠，在效果上也可以加入语音报时功能，操作比较液晶显示来说虽然略显繁琐，但总体也还可以做到比较人性化。所以，最后选择LED数码管显示方案。2.1.3系统基本方案选择和论证1.单片机芯片的选择方案和论证：方案一:采用89C51芯片作为硬件核心，采用FlashROM，内部具有4KBROM存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP5在线编程技术,当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。方案二:采用AT89S52,片内ROM全都采用FlashROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KBROM存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。所以选择采用AT89S52作为主控制系统.2.显示模块选择方案和论证：方案一：采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏.方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示.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。所以采用了LED数码管作为显示。3．时钟芯片的选择方案和论证：方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.4.电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定:采用AT89S52作为主控制系统;DS1302提供时钟;数字式温度