万年历(单片机毕业设计).doc

目 录 1 总体方案论证及工作原理 10 1.1 设计课题任务 10 1.2 总体方案选择 10 1.3 功能要求说明及工作原理 12 2 硬件系统的设计 13 2.1 硬件系统各模块功能介绍 13 2.2 电路原理图 18 2.3 元器件布局图 18 2.4 PCB图 19 2.5 元器件清单 19 3 软件系统的设计 20 3.1 单片机的使用资源情况 20 3.2 软件模块功能介绍 20 3.3 程序流程图 21 3.4 程序清单 24 4 设计总结 34 4.1 使用说明 34 4.2 仿真结果 34 4.3 设计结论 35 4.4 设计体会 36 4.5 仿真调试与误差分析 36 参考文献 37 致谢 38 附录1 电路原理图 39 附录2 元器件布局图 40 附录3 PCB图 41 1 总体方案论证及工作原理 1.1 设计课题任务 利用单片机，结合键盘、显示器设计一个具有定时打铃功能的万年历, 该万年历能正确完成显示时间、日期及定时时间的功能，上电或按键复位后能自动走表，并且，未经设定不能有闹铃的功能。 1.2 总体方案选择 1.2.1 单片机芯片选择方案和论证 方案一：采用89C52作为硬件核心 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，但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在先编程技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。 方案二：采用AT89S52作为硬件核心 片内ROM全部采用Flash ROM；能以3V的超低压工作，同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成一定的损坏。 所以选择采用AT89S52作为主控制系统。 1.2.2 显示模块的选择和论证 方案一：使用液晶显示屏显示时间数字 液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影响稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强的特点。但由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器的资源占用较多，其成本也偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶的显示芯片，不易维护。 方案二：使用传统的LED数码管显示 数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精度可靠，操作简单。数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。 根据以上的论述，采用方案二。我们采用八段四位一体数码管动态显示，由于显示位数较多，故应使用显示驱动，在本设计中采用三极管来作为驱动。 1.2.3 键盘模块的选择和论证 方案一：使用独立式键盘 独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。 方案二：使用矩阵式键盘 矩阵式键盘是由行线和列线组成，按键位于行、列交叉点上，行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数目较多的场合。 根据以上的论述，因本系统内需要的按键不多，要求简单，所以采用方案一。 1.2.3 总体方案论证 该万年历电路由单片机AT98S52、键盘接口电路、显示接口电路及时钟电路和复位电路构成，总原理框图如图1.1所示。在方案设计时选择用P1口的P1.0~P1.3外接四个键(K1～K4)调整显示接口电路；P0口和P2口分别作为数码管显示的位控和段控输出，其中在P0口接八个三极管作为显示驱动（接位选），P2口接数码管的段选。 图1.1 总原理框图 功能要求说明及工作原理 1.3.1 功能要求说明 本次毕业设计所设计的万年历在功能上具有一般万年历的固有功能，即能比较准确显示时间外，还具有定时闹钟的功能。该万年历上电或按键复位后能自动走表，进入时钟运行状态并在时、分、秒之间由“-”隔开，按K1键是选择调整位，选中位有闪烁效果，按一次右移一位；K2键是加一的功能（程序中有调整限制），K3键是开启和关闭定时功能，按一下会开启闹钟，此设计用二极管亮来表示，再次按下，闹钟关闭，相应的二极管灭；K4键为显示切换键，上电或按键复位8个数码管显示的是时间，按键一次切换到日期的显示，再按一次切换到定时,再按一次就返回显示时间；本单片机采用是AT89S52，fosc=12MHZ。其按键功能如表1.1所示。 表1