电子万年历设计

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 级自动化3班 学生姓名 孙宏远 贾腾飞 学 号 4854 4848 12 月3 日摘要： 本文简介了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件构造和软硬件设计措施。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上同步显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取以便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多长处，具有广阔的市场前景。核心词：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。并且可以在键盘设立模块输入修改时间，当键盘设立时间、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芯片读取目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。在主电源关闭的状况下，也能保持时钟的持续运营。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2不小于Vcc10.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2不不小于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的内部重要由移位寄存器、指令和控制逻辑、振荡分频电路、实时时钟以及RAM构成。每次操作时，必须一方面把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个时钟周期把具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D0D7相连；P2 口的0，1，2脚分别与液晶模块的RS、RW、E脚相连。滑动变阻器用于调节液晶显示的亮度。电路如图2.3 DS1602与AT89C52的接线在电路中单片机的P17控制DS1302的复位输入端，P14与数据输入输出引脚相连，P13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，从而导致 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(36 V)接 VCC12.4 键盘设立电路设立电路的功能重要是把时间和日期设立到目前的时间，可以在系统运营中进行。用4个独立式按键完毕，分别接到单片机P1口的高4位。第1个按钮表达与否进行设立，按下时表达设立，并且每按一次，在显示屏上分别在年、月、日等日期时间上跳转，表达对相应的项进行更改；第2个按钮按下表达对第1个按钮选中的项进行加1操作；第3个按钮按下表达进行减1操作；第4个按钮按下表达停止设立。只有在第1个按钮准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清除按键时的抖动，同步为了提高可靠性，硬件去抖动的同步，还可以用软件去抖动的措施。三：软件设计3.1软件设计总框图系统软件设计重要涉及主程序设计、日期数据采集子模块程序设计、按键解决子模块程序设计和显示子模块程序设计等。主程序重要完毕器件的初始化，并判断有无按键按下，并根据判断的成果调用相应的子模块程序；日期数据采集子模块程序完毕相应的数据采集、解决和保存 ，按键解决子模块程序完毕日期的设立，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 通过中断的措施来实现，运用按键进行间调节。 K1按下则开始设立时间及日期，同步在第一行最右端显示被选择的对象，第一次按下K1时，设立年份，若按下K3，则是减1操作，按下K2是加1操作，设立好年后，第二次按下K1时，则是设立月份，按K3减，按K2则加1，依次循环下去，则可以将时间和日期设立完毕，K4是拟定键，设立好按下即可保存设立了.3.4 软件总设计软件总设计：主程序一方面对系统环境初始化，设立定期器T0工作模式为16位定期/计数器模式，置位总中断容许位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实验成果LCD1602显示屏可以同步显示年、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,并且亮度不均匀。 解决：一方面对调用的仔细检查程序，可以解决显示闪动问题。另一方面，检查接线与否对的。由于其亮度由10K的电位器来调节，合适调节避免过暗或过亮的状况发生。（2）修改时间、日期时没有与按键自动相应上。 解决：把不有关的程序临时屏蔽，对按键的子程序独立调试，发目前调用按键自动更新时，时间与按键协调不好，因此会导致错乱。最后该延时为中断进行修改，使得时间、日期与按键自动相应上，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显示位没有按规定闪动。 解决：由于DS18B20是串行通信数据，只用一种口线传播，在解决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。因此在调用温度子程序时，先关闭定期器1中断容许，在温度子程序反回时再打开定期器1中断容许。最后解决了此问题。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理解。在连接个模块的时候，常常会浮现引脚接不对，液晶屏不显示，按键不能去抖等状况。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理解，为学习嵌入式有了夯实的铺垫。六：参照文献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 ， 数字电路技术基本， 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 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