[工学]单片机课程设计_电子万年历.doc

本科课程设计 课程名称： 单片机原理与接口技术 课设项目： 电子万年历课程设计 课设地点： 专业班级： 学号 学生姓名： 同组人： 指导教师： 2012年 05月30 日 设计题目： 电子万年历 设计任务与要求： 1、显示年月日时分秒及星期信息 2、具有可调整日期和时间功能 3、增加闰年计算功能 4、增加了显示温度的模块 设计方案: 由于我是在网上购买的现成的开发板来学习和使用的,故在方案的选择上也只能限于开发板设计好的电路和芯片. 系统分为主控模块、时钟电路模块、温度检测模块,按键扫描模块，LCD显示模块，电源电路、复位电路、晶振电路等模块。主控模块采用AT89C52单片机，按键模块用四个按键，用于调整时间，显示模块采用LCD1602，时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对时间、日期的操作,温度模块使用18B20实现度温度的操作。 STC89C52，ATMEL的51系列单片机，价格便宜，在国内使用者非常多。支持串口下载，使用非常方便，且具有很大的价格优势。缺点是仅支持串口下载，不支持在线下载，使用中会有些不方便。 1.显示模块: 方案一: 普通的共阴LED数码管,用点阵LED实现文字的显示. 方案二: LCD1602液晶显示屏. LED数码管价格适中，对于数字显示效果较好，而且使用单片机的端口也较少； LCD1602液晶显示屏，显示功能强大，可以显示大量文字、图形，显示多样性，清晰可见，价格相对LED数码管来说要昂贵些，但是基于本设计显示的东西较多，若采用LED数码管的话，所需数码管较多，而且不利于控制，因此选择LCD1602作为显示模块.故选择方案二. 2.时钟电路模块: 方案一:用单片机的定时器产生1S的时基信号，然后用程序来实现时钟的时、分、秒计时，同时用程序来产生年、月、日。该方案优点是减少使用外设芯片；缺点是用单片机模拟时钟，使编程量增大，且用定时器产生时基信号，精度不高。 方案二:DS1302是一款高性能的实时时钟芯片，以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压范围宽和低功耗等优点，得到广泛的应用，实时时钟有秒、分、时、星期、日、月和年，月小于31天时可以自动调整，并具有闰年补偿功能，而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作。单片机有定时器的功能，但时间误差较大，且需要编写时钟程序. 因此采用DS1302方案二作为时钟电路。 3.温度模块: 直接采用常用的18B20. 系统框图: 液晶显示（LED）1602 单片 AT89C52时钟芯片DS1302  温度传感器18B20单元电路设计: 单片机中央处理系统的方案设计，选用AT89C52单片机作为中央处理器，如图所示。该单片机除了拥有MCS-51系列单片机的所有优点外，内部还具有8K的在系统可编程FLASH存储器，低功耗的空闲和掉电模式，极大的降低了电路的功耗，还包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件，其硬件能符合整个控制系统的要求，不需要外接其他存储器芯片和定时器件，方便地构成一个最小系统。整个系统结构紧凑，抗干扰能力强，性价比高。 2、时钟振荡电路 用主振11.0592 MHZ的晶振,使用内部晶振接法并上俩个30PF的电容,如图所示. 3、复位电路 复位电路由电阻和极性电容组成，通过高电平使单片机复位，在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约2us时，即可实现复位。此复位电路为上电复位，较为简单。若改进可以添加手动复位的功能，上电复位发生在开机加电时，由系统自动完成，手动复位通过一个按键来实现，在程序运行时，若遇到死机，死循环等情况，通过手动复位就可以实现重新启动的操作。手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮和一个电阻。 4、DS1302时钟电路 时钟电路主要由时钟芯片DS1302、备用电池、晶振等几部分组成，如图(6)所示。DS1302采用3线串行接口，占用引脚少，内部集成了可编程日历时钟，用户可以根据需要通过单片机的控制来自行设置，支持双电源供电，可以使用外部主电源和备用电源，备份电源能够使时钟芯片继续工作。 DS1302管脚图 DS1302时钟电路 DS1302各引脚的功能为： 8: Vcc1：备用电池端； 1: Vcc2：5V电源。当Vcc2Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2 Vcc1时，由Vc