基于Proteus仿真之万年历(附部分程序)

1目录目录目录目录申请学位类别：工科学士安安安安徽徽徽徽医医医医科科科科大大大大学学学学本科毕业论文基于基于基于基于ProteusProteusProteusProteus仿真毕业设计之多功能万年历仿真毕业设计之多功能万年历仿真毕业设计之多功能万年历仿真毕业设计之多功能万年历GraduationGraduationGraduationGraduationdesigndesigndesigndesignofofofofmultifunctionalmultifunctionalmultifunctionalmultifunctionalcalendarcalendarcalendarcalendarbasedbasedbasedbasedononononthethethetheProteusProteusProteusProteussimulationsimulationsimulationsimulation学生姓名：张杨学号：0921170023所属院系专业：生命科学学院生物医学工程论文实习单位：安徽瑞德埃克森医疗设备有限公司提交论文日期：2013-5-20论文答辩日期：指导教师:梁老师2013年5月2目录目录目录目录中文摘要................................................3英文摘要................................................31.前言..................................................42.元件与电路............................................52.1实现功能..........................................52.2元件与电路........................................52.2.1原件介绍.....................................52.2.1.1控制单元................................52.2.1.2时钟芯片................................62.2.1.3显示模块................................72.2.2电路介绍.....................................82.2.2.1系统设计框图............................82.2.2.2系统截图................................93.软件设计..............................................103.1软件流程图........................................103.2算法设计..........................................123.2.1年份对应生肖算法设计.........................123.2.2确定星期的算法设计...........................123.2.3字符反白的算法设计...........................124.总结...................................................135.参考文献...............................................143基于基于基于基于ProteusProteusProteusProteus仿真毕业设计之多功能万年历仿真毕业设计之多功能万年历仿真毕业设计之多功能万年历仿真毕业设计之多功能万年历GraduationGraduationGraduationGraduationdesigndesigndesigndesignofofofofmultifunctionalmultifunctionalmultifunctionalmultifunctionalcalendarcalendarcalendarcalendarbasedbasedbasedbasedononononthethethetheProteusProteusProteusProteussimulationsimulationsimulationsimulation中文摘要中文摘要中文摘要中文摘要目的：基于Proteus仿真软件，设计一款由控制模块，时钟模块和显示模块构成的多功能万年历，主要可以显示公历2001～2099年日历，当前年份对应的生肖，时间，星期，以及重要节日；可以设定闹钟。方法：利用Proteus仿真软件设计硬件电路，选取AT89C52为控制芯片，DS1302为时钟芯片，液晶显示屏为显示模块；使用Keil编写驱动程序，最终在Proteus平台上完成多功能万年历的设计。结果：基于Proteus仿真软件设计的这款多功能万年历，可以完整的实现预期功能。结论：Proteus作为一款仿真软件，可以很好的应用于电路设计，预期仿真，在将电路由电路图转变为实际电路之前，能够有效的测试电路的合理性和科学性。关键词：Proteus/单片机/电子万年历/仿真AbstractAim:BasedontheProteussimulationsoftware,designamultifunctionalcalendarcomposedofcontrolmodule,clockmoduleanddisplaymodule,mainlyfunctionisthatcandisplaysin2001~2099,theyearofthecorrespondingChinesezodiac,time,week,andtheimportantfestivals,alsocansetthealarmclock.Method:usingtheProteussimulationsoftwaretodesignhardwarecircuit,selectAT89C52asthecontrolmodule,DS1302forclockchip,LCDscreenfordisplaymodule.UseKeilcompileprogramdriver,finallycompletemultifunctionalcalendardesignontheProteusplatform.Results:BasedontheProteussimulationsoftwaredesignofthemultifunctionalcalendar,cancompletetheimplementationoftheexpectedfunctions.Conclusion:Proteusasasimulationsoftware,canbewellappliedincircuitdesign,simulation,beforetransformthecircuitdiagramtotheactualcircuit,caneffectivelytestcircuitoftherationalityandscientificalness.Keywords：Proteus/MCU/ElectronicPerpetualca．1endar/Simulation41前言Proteus是由英国Labcenterelectronics公司开发的EDA工具软件，自1989年出现至今已有二十多年的历史，在全球广泛使用。该软件集成了高级原理布图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完全的电子设计系统。Proteus软件主要由两个模块组成：ARES和ISIS。前者主要用于PCB自动或人工布线；后者主要绘制电路原理图、并可进行相应的仿真。作为一款仿真软件，Proteus有着丰富的元件库。涵盖了PIC、AVR、MCS8051、68HC11、ARM、MSP430等单片机模型，以及多种常用电子元器件，包括74系列、CMOS4000系列集成电路、A/D和D/A转换器、键盘、LCD显示器、LED显示器，还提供有示波器、逻辑分析仪、通信终端、电压/电流表、C/SPI终端等各种虚拟仪表，并且能与常用的编译器，如keil、IAR等进行协同调试。整个过程与真实的硬件调试极其相似，在动态外设的支持下的实时输入与输出为实验者提供了一个最接近现实的调试环境。但是Proteus在实际应用中不可避免的有着一定的缺陷，它有着极其丰富的集成数字电路元件以及单片机控制元件的同时，模拟电路的器件就显得不够完美，因此在设计控制电路或数字电路时多数使用Proteus，但设计纯模拟电路时多采用Multism软件。随着生活节奏的日益加快，人们的时间观也越来越重，同时对电子钟表、日历的需求也随之提高。因此，研究实用电子时钟及其扩展应用，有着非常现实的意义，具有很大的实用价值。本系统程序由主程序和多个子函数构成。主函数主要完成各子函数和中断函数的初始化。定时中断函数主要完成时钟芯片的定时扫描及键盘扫描。时钟芯片的读函数主要是将时间、日历信息读出来，并把要修改具体值写入时钟芯片内部；显示模块的函数主要是将由单片机I/O端口传输过来的数据显示出来；功能模块函数主要是完成年月日与星期、生肖等转化时的数据处理，并将处理好的数据送到显示模块显示。本文以基于AT89C52单片机的电子万年历为例，介绍使用Proteus进行单片机应用系统仿真的设计。52元件与电路2.1实现功能本文设计的电子万年历要求能够实现如下功能：显示公历2001～2099年日历，星期自动对应，闰年、大、小月份自动调整；24时制显示；可以通过闹钟按键切换至闹钟设置界面，在24小时内任意时刻设定定时闹铃，闹钟到时红色LED灯以1HZ频率闪烁；可以显示每年的重大节日。电子万年历的外部面板显示年、月、日、时、分、星期、节日，有着四个按键，分别为选择（确认）、加、减、闹钟。2.2元件和电路2.2.1元件介绍：2.2.1.1、控制单元：AT89C52单片机（图一）（1）、AT89C52提供以下标准功能：8k字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I／O口线，3个16位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。（2）、AT89C52有6个中断源，2个中断优先级，IE寄存器控制各中断位，IP寄存器中6个中断源的每一个可定为2个优先级。（3）、数据存储器：AT89C52有256个字节的内部RAM，80H－FFH高128个字节与特殊功能寄存器（SFR）地址是重叠的，也就是高128字节的RAM和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它们是分开的。（4）、AT89C52相对比AT89C51多一个定时器2，可以有三种工作方式，分别为：1、捕获方式；2、自动重装载（向上或向下计数器）方式；3、波特率发生器。（5）、AT89C52工作极限参数：见表一。表一AT89C52极限工作参数极限参数范围工作温度-55℃to+125℃存储温度-65℃to+150℃任意一脚对地电压-1.0Vto+7.0V最高工作电压6.6V直流输出电流15.0mA图一Proteus中的AT89C5262.2.1.2、时钟芯片：DS1302（图三）（1）、基本介绍：DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI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和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。（2）、各引脚功能介绍：见表二。（3）、DS1302有8个寄存器分别表示保护寄存器、年、月、日、星期、时、分、秒。具体参见表三。（4）、DS1302编程时序见