1、论文题目 基于单片机的电子万年历 （英 文） Design of Electronic Calendar based on single Chip Microcomputer摘 要现今信息技术飞速发展,时间和每一个人都有非常密切的相互联系,时间对任何人都有着非常重要的影响。随着科技的快速发展，流逝的时间，我们从根据太阳来判断时间，发展到了用钟摆看时间，到现在又有了各种电子表等。当各类电子表在我们生活中广泛应用的时候，电子万年历的的出现又把我们引入到一个全新的时代。电子万年历是一种使用非常广泛的日常计时工具，对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种
2、功能，还具有时间校准等功能。本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计，主要由时钟芯片DS1302采集数据到单片机进行处理再通过LCD1602显示出来。电子万年历的软件部分是使用c语言编写，主要用到的硬件电路有时钟芯片DS1302、液晶显示LCD1602，主控制芯片AT89C51，还有按键。关键词：单片机， LCD602， AT89C51 ，DS302AbstractNowadays information technology develops rapidly, and time and everyone have very close interconnections, and ti
3、me has a very important influence on anyone. With the rapid development of science and technology, the time elapsed, we judge the time according to the sun, develop to use the pendulum to watch the time, and now have all kinds of electronic watches and so on. When all kinds of electronic watches are
4、 widely used in our lives, the advent of electronic calendar brings us to a whole new era. Electronic calendar is a kind of widely used daily timing tool, which is becoming more and more popular in modern society. It can time the year, month, day, Sunday, hour, minute, second, also have leap year co
5、mpensation and so on many functions, still have time calibration and so on function.This design is based on the electronic calendar design of 51 series of single-chip microcomputer, mainly by the clock chip DS1302 collecting data to the single chip microcomputer for processing and then through LCD16
6、02. The software part of the electronic calendar is written in c language. The main hardware circuits used are clock chip DS1302, liquid crystal display LCD1602, master control chip AT89C51, and buttons.Key words: Microcontroller;LCD1602;AT89C51;DS1302目录目录3第1章 绪论41.1背景及目的41.1.1课题研究背景41.1.2选题的意义及目的41
7、.2 国内外发展现状及水平4第2章 系统的方案选择及论证62.1 单片机芯片选择62.2 时钟芯片的选择与论证62.3 显示模块的选择与论证62.4 电路设计最终方案7第3章 系统的硬件设计与实现83.1 电路设计框图83.2系统硬件概述83.3 系统的电路设计83.3.1 系统总体电路设计图93.3.2单片机主控制模块93.3.3 时钟电路模块123.3.4 显示模块16第4章 系统的软件设计194.1 程序流程框图：19第5章 Proteus软件仿真与测试225.1 仿真软件介绍225.2 Proteus 仿真效果22第6章 总结与体会24参考文献25附录1：程序26第1章 绪论1.1背景
8、及目的1.1.1课题研究背景 在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响，随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、创新。为了在观测时间的同时，能够了解其它与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，电子万年历诞生了，它集时间、日期、星期和温度功能于一身，具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势。伴随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的改变。由其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便，作为一种附
9、加功能，现在越来越广泛的被应用于各种电子产品中，具有广阔的市场前景。1.1.2选题的意义及目的LCD 液晶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。功能也越来越齐全。由于单片机的性能好，可靠性强，低功耗，抗干扰和使用轻便快捷等优点，且最近几年发展迅速，单片机已经应用于众多行业。所以单片机技术为核心，软硬件结合，设计出了功能多样、电路简洁，操作简单，功耗低，成本小等多项优点的万年历系统。适合批量生产，符合电子仪器仪表的未来发展趋势，具有广阔的市场前景。1.2 国内外发展现状及水平随着社会、科技的发展，集直观性，精度高，寿命长，功能全等为一体的记录方式更为人们所需求
10、。在电子产业高速发展这一时代背景下，大规模集成电路大量出现，电子万年历也因读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点随之诞生，它的出现极大地影响了人们的生活，我们的时间记录更为全面和科学。因此，对万年历的研究与探索是具有相当重要的现实意义和实用价值。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。近些年我国也开始重视对电子万年历的开发与设计，让更多的电子万年历能够走进人民生活，跟多人能够应用到功能强大，精度高的电子万年历。第2章 系统的方案选择及论证2.1 单片机芯片选择本设计采用AT89C51芯片作为硬件核心，该芯片
11、采用Flash ROM，内部具有4KB ROM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，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容，相对于本设计而言程序空间完全够用。2.2 时钟芯片的选择与论证方案一：直接使用单片机定时器提供秒信号，计数的脉冲由外部提供，定时的脉冲由外部晶振提供，定时时间与初值和晶振频率有关。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，但程序复杂度较高，计时不精准。方案二：采用DS1302时钟芯片，该芯片是由美国DALLAS公司推出的。该芯片是一种高性能、功耗低、带有RAM的实时时钟电路，采用32.7
12、68Khz晶振，可对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能。工作电压为2.55.5V,可为掉电保护电源提供可编程的涓流电流充电功能；采用接口与CPU进行串行数据传输，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。经过多方面比较，最终选择方案二。2.3 显示模块的选择与论证 方案一：采用LED数码管显示，数码管显示虽然经济实惠，但是不能显示文字，只能显示数字而且在动态扫描过程中需要用到移位寄存器，在调试过程中会略显繁琐。方案二：采用LCD液晶显示，使用LCD1602显示效果明显，操作方便显示功能强大，显示多样化。对于本设计一个1602就够了，且价格适中接口多方便调试。综
13、上本设计采用方案二LCD显示。2.4 电路设计最终方案综合上面各种方案，最终本设计：采用AT89C51芯片作为主控制系统，采用DS1302提供时钟信号，最后使用LCD1602液晶屏幕进行显示。第3章 系统的硬件设计与实现3.1 电路设计框图AT89C51主控致模块LCD602显示模块DS1302时钟键盘控制模块图3-1 系统主要框图3.2系统硬件概述本电路是由AT89C51单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V5
14、.5V。采用三线接口与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或RAM数据。DS1302内部有一个用于临时性存放数据的RAM寄存器。可产生年、月、日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；显示部份由LCD液晶显示屏显示。3.3 系统的电路设计3.3.1 系统总体电路设计图 图3.3.1 系统总体设计图按键K0接P2.7口，按下按键后（锁定）进入修改状态，光标闪烁；按键K1接P2.5口，按下按键后，选择修改的值，按照年份，星期，月，日，时，分，秒的顺序选择。按键K2接P2.3口，按下按键，相对应的值加1。按键K3接P2.1口，按下
15、按键，相对应的值减1。3.3.2单片机主控制模块AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。1.芯片引脚图 图3.3.2-1 AT89C51引脚图2主要特性：与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式
