【精品】基于单片机的万年历设计.doc

目 录 摘 要 I 1 绪论 1 1.1设计目的与意义 1 1.2 方案选择与DIY电子万年历的研究情况 1 1.2.1时钟芯片选择 1 1.2.2键盘选择 3 1.2.3显示模块选择 4 1.2.4 DIY万年历的研究情况 4 2 主要硬件描述 5 2.1 89C52模块 5 2.2 显示模块LCM12864 5 2.2.1液晶模块概述 5 2.2.2液晶模块特点 5 2.3 芯片DS1302简介 6 2.4 芯片DS18B20简介 6 3 硬件设计与实现 8 3.1 单片机最小系统的设计 8 3.2 时钟电路的设计 9 3.3 温度采集模块的设计 9 3.4 人机交互模块设计 10 4 系统软件设计与实现 11 4.1主要算法流程图描述 11 4.2 LCM16824子程序的实现 15 4.3 DS1302子程序的实现 16 4.4 DS18B20子程序的实现 17 4.5 键盘子程序的实现 19 4.6 主程序的实现 20 5 测试结果分析与结果 22 5.1 测试结果分析 22 5.2 测试总结 22 结束语 23 致谢 24 参考文献 25 附录一 作品实物图 26 附录二 原理图 27 附录三 部分程序 28 1 绪论 1.1 设计目的与意义 随着电子技术的高速发展，对电子方面人才的要求越来越高，不仅要求其具备相关的专业理论知识，还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力.此次学校举行的电子设计无疑是对从事电子相关专业的人的一次很好的锻炼和考验，是培养信息人才的一次良好的机会，为其提供了一个理论知识与实践相结合的平台。 通过本次课程设计，引导学生结合所学的电路理论和程序设计的知识，思考设计方案，以小组合作方式，分工完成各个部分，从而掌握相关的硬件结合软件显示电路的设计和调试技术，一方面提高了学生的实践动手和协作能力，另一方面培养了学生综合运用所学理论知识进行工程设计的能力。 1.2 方案选择与DIY电子万年历的研究情况 1.2.1时钟芯片选择 方案一:不使用芯片,采用单片机的定时计数器 这种方法原理是利用单片机芯片的定时器来产生固定的时间,模拟时钟的时, 分,秒。如:利用AT80C52芯片,定时器用工作方式1,每50ms产生一个中断,循环20次,即1s周期。每一个周期加1,那么1min为60个周期,1h就是60*60=3600个周期,一天就是3600*24=86400个周期。 此方法优点是可以省去一些外围的芯片,但这种方法只能适用于一些要求不是十分精确,不做长期保留的场合。 方案二:并行接口时钟芯片 DS12887 特点:采用单片机应用系统并行总线(三总线)扩展的接口电路,采用这种接口电路具有操作速度快,编程方便的优点。 但是对于80C52单片机来说,低位地址线要通过锁存器输出,还要地址译码器,而且并行口芯片的体积相对较大，DS12887如图1所示 图1 DS12887方案三:串行接口时钟芯片DS1302 芯片主特性: 实时时钟具有能计算2100 年之前的秒分时日日期星期月年的能力还有闰年调整的能力 ? 31 8 位暂存数据存储RAM ?串行 I/O 口方式使得管脚数量最少 ?宽范围工作电压2.0 5.5V ?5）工作电流 2.0V 时,小于300nA ?读/写时钟或RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式 ?8 脚DIP 封装或可选的8 脚SOIC 封装根据表面装配 ?简单 3 线接口 ?与 TTL 兼容Vcc=5V ?可选工业级温度范围-40 +85 优点:串行接口的日历时钟芯片,使用简单,接口容易,与微型计算机连线较少等特点,在单片机系统尤其是手持式信息设备中己得到了广泛的应用。 所以，最终选择串行时钟芯片DS1302，DS1302的管脚图如图2所示 图2 DS1302矩阵式键盘电路图如图3所示。 图3 矩阵式键盘 行列式键盘的原理就是每一行线与每一列线的交叉地方不相通，而是接上一个按键，通过按键来接通。 特点: 以省出不少的I/O 口资源,程序编写相对复杂点,适用于键数比较多的情况。 独立式键盘电路图如图4所示。 图4 独立式键盘 独立式键盘是指各个按键相互独立地连接到各自的单片机的I/O 口，I/O口只需要做输入口就能读到所有的按键。 特点: 电路简单，程序容易写,适用于按键数较少的情况。 方案一:LED数码管显示 数码管显示比较常用的是采用CD4511和74LS138实现数码转换,数码显示分动态显示和静态显示,静态显示具有锁存功能,可以使数据显示得很清楚,但浪费了一些资源。目前单片机数码管普通采用动态显示。编程简单,但只能显示数字,不能显示中文。 方案二:LCD1602 能够显示英文和数字。 16