毕业设计（论文）PIC单片机万年历设计报告.doc

基于PIC单片机的万年历的设计 1 设计目的 通过本课程设计,进一步了解课程设计的要求和写作过程,了解课程设计的研究方法，培养文献检索能力、创新能力、文字表达能力等。 本设计主电路都采用目前流行的简单的典型电路接法，简单实用、稳定廉价。本设计可起到一个很好的教学目的和实验目的，对于认识PIC单片机也有一定的好处，能更加熟悉单片机和其它芯片之间的通信。 2 设计的主要内容和要求 2.1 主要内容 PIC16F87X系列单片机是美国微芯公司（Microchip）推出的单片机系列，采用精简指令集结构（RISC）的高性价比嵌入式控制器，其总线结构采取数据总线和指令线分离独立的哈佛（Harvard）结构。所以我们要先掌握精简指令集结构和哈佛结构的特点和用法。 实时时钟芯片DS1302和温度传感芯片DS18B20都是DALLAS公司出产的，都采用单总线数据传送方式，所以我们先要弄懂单总线传送方式是一个什么样的传送方式。 1602液晶芯片是一款常见的LCD，对它的读写我们要注意读写时序，还有PIC单片机速度比8051单片机要快，以前对1602写操作前不会检查忙否，但PIC一定要确认1602不忙才进行写操作。 PIC16F87X系列单片机资源很丰富，故控制寄存器较多，要注意运用，还有PIC16F87X系列单片机有些引角在开出厂时输入输出的是模拟信号，要对其控制寄存器进行设置。 2.2　主要要求 设计要做到操作简单实用廉价； 要能显示秒、分、时、天、月、周、年、农历以及闹钟等信息，并能调整以上信息； 键盘控制调整时钟信息和显示要灵敏不能出现较大的延时，灵活，可移植性强，能够随时对电路进行改进。 3 整体设计方案 为提高设计效率，本设计拟将整个系统模块化。采用的整体设计方案如图3.1所示，整个系统由MCU[1]、显示电路[2]，独立键盘电路[3]、DS1302实时时钟电路[4]、复位电路等部分组成。 图3.1 整体设计框图 当电源开关打开后，系统电路初始化，一从DS1302实时时钟电路中读取一串时钟信息，二从DS18B20温度传感电路读取一串温度信息，然后，MCU系统对采集到的进行变换和处理，再通过LCD显示出来，完成一次显示过程。独立键盘与外部中断连接，当有键盘按下时，触发中断，进入中断服务子程序，子程序将会判断哪个键被按下了，有什么作用，要进行怎样的处理；复位键按下，系统将重新初始化，并再按上面所述执行下来。 4 硬件电路的设计 本设计中的万年历的硬件电路主要由MCU电路、实时时钟电路、独立键盘电路四部分组成： 4.1　MCU电路的设计 主要元器件：PIC16F877A单片机，4MHz晶振、33pF电容、10K电阻、开关。 PIC16F87X系列单片机是美国微芯公司（Microchip）推出的单片机系列，采用精简指令集结构（RISC）的高性价比嵌入式控制器，其总线结构采取数据总线和指令线分离独立的哈佛（Harvard）结构，哈佛结构是数据存储器与程序存储器独立编址，也就是两种存储器位于不同的逻辑空间里，使得它在执行一条指令的同时，就可以提取下一条指令，因此具有很高的流水处理速度。其高速度、低电压工作，低功耗，强大驱动能力，低价OTP技术，体积小巧等都体现了单片机工业的新趋势；其FLASH在线编程功能可以极大地满足市场的需要，同时第三方开发的C语言开发工具，更使得研发工程师能够快速地开发升级产品， 满足市场不断变化的需求其节约成本的最优化设计，适于用量大、档次低、价格敏感的产品。PIC16F877有40根接脚，每根接脚都有其特定功能，例如Pin11与Pin32(VDD)为正电源接脚，Pin12与Pin31(VSS)为地线接脚；而有些接脚有两种甚至三种以上功能，例如Pin2(RA0/AN0)代表PORTA的第一支接脚，在系统重置(Reset)后，可自动成为模拟输入接脚，接收模拟讯号，也可经由程序规划为数字输出输入接脚.1 总原理图电路图 图4.2 MCU电路图 4.2　实时时钟电路的设计 主要元器件：DS1302、电容、5K\10K\20K电阻。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路秒、分、时、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，公需用到三个口线：(1) RES(复位)，(2) I/O(数据线)，(3)SCLK(串行时钟)。时钟RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。 DS1302是由DS1202改