毕业设计电子万年历设计.docx
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毕业设计电子万年历设计
毕业设计(论文)
题目电子万年历设计
副标题
性质:
毕业设计毕业论文
学生姓名
班级
系别
专业
指导教师
评定成绩优良中及格不及格
电子万年历设计
摘要:
随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临,各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都为纸制用品,使用不便,寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术,改善了纸制日历的缺陷。
本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合DS1302时钟芯片和24C02FLASH存储器,完成时间的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示。
时间、日期调整由三个按键来实现,并可对闹铃开关进行设置。
日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒。
在显示阴历月份时,能标明是否闰月。
关键词:
电子万年历52系列单片机 时钟芯片 FLASH存储器 液晶显示
TheDesignofElectronicCalendar
Abstract:
Withtherapiddevelopmentofworldeconomyandtheforthcomingofinformationera,manykindsofmini-typeintelligentdomesticelectricappliancesappearinourlifeoneafteranother.Calendarsarenecessarydailygoodsinpeople’slife.Buttheyaregenerallypapergoodswithinconvenientuseandshortlife.Electroniccalendaradoptsthetechnologyofintelligentelectroniccontrolanddisplay,andthenimprovesthedeficiencyofpapercalendars.ThedesignadoptsthecoreofAT89S52singlechipmicrocomputer,whichconstitutescontrollingcircuit,andintegratesDS1302clockchipand24C02FLASHmemory,whichachieveself-adjustingoftimeandnopowerprotecting.LCDdisplaysallinformation.Timeanddateadjustingiscarriedoutbythreekeys,whichcanalsosetthealarmclock.Thecalendarcandisplaysolarandlunaryear,month,day,week,hour,minute,second.Whendisplayinglunarmonths,leapmonthisshowed.
Keywords:
electroniccalendar52seriessinglechipmicrocomputerclockchipflashmemoryLCD
1引言1
2系统概述1
3方案选择1
3.1方案1——基于AT89S52单片机的电子万年历设计1
3.2方案2——基于DS1302的电子万年历设计2
4系统硬件电路的设计2
4.1系统核心部分---闪电存储型器件AT89S523
4.2DS1302时钟电路5
4.3存储电路9
4.4液晶显示电路11
4.5键盘电路15
4.6闹铃电路15
5系统程序的设计16
5.1阳历程序的设计16
5.2时间调整程序的设计16
5.3阴历程序的设计17
6测试结果20
7结论20
参考文献21
致谢22
附录1:
电子万年历设计电路原理图23
附录2:
主程序24
1引言
在日新月异的21世纪里,家用电子产品得到了迅速发展。
许多家电设备都趋于人性化、智能化,这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单片机。
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。
并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面,如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。
用单片机来控制的小型家电产品具有便携实用,操作简单的特点。
本文设计的电子万年历属于小型智能家用电子产品。
利用单片机进行控制,实时时钟芯片进行记时,外加掉电存储电路和显示电路,可实现时间的调整和显示。
电子万年历既可广泛应用于家庭,也可应用于银行、邮电、宾馆、医院、学校、企业、商店等相关行业的大厅,以及单位会议室、门卫等场所。
因而,此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。
2系统概述
本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合DS1302时钟芯片和24C02FLASH存储器,显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒和阴历年、月、日,在显示阴历时间时,能标明是否闰月,同时完成对它们的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示。
人机接口由三个按键来实现,用这三个按键对时间、日期可调,并可对闹铃开关进行设置。
软件控制程序实现所有的功能。
整机电路使用+5V稳压电源,可稳定工作。
系统框图如图2-1所示,其软硬件设计简单,时间记录准确,可广泛应用于长时间连续显示的系统中。
图2-1系统框图
3方案选择
由于电子万年历的种类比较多,因此方案选择在设计中是至关重要的。
正确地选择方案可以减小开发难度,缩短开发周期,降低成本,更快地将产品推向市场。
3.1方案1——基于AT89S52单片机的电子万年历设计
不使用时钟芯片,而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。
AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。
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AT89S52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。
若采用单片机计时,利用它的一个16位定时器/计数器每50ms产生一个中断信号,中断20次后产生一个秒信号,然后根据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。
这样就实现了直接用单片机来实现电子万年历设计。
用单片机来实现电子万年历设计,无须外接其他芯片,充分利用了单片机的资源。
但是精度不够高,误差较大,掉电后丢失所有数据,软件编程较复杂。
3.2方案2——基于DS1302的电子万年历设计
在以单片机为核心构成的装置中,经常需要一个实时的时钟和日历,以便对一些实时发生事件记录时给予时标,实时时钟芯片便可起到这一作用。
过去多用并行接口的时钟芯片,如MC146818,DS12887等。
它们已能完全满足单片机系统对实时时钟的要求,但是这些芯片与单片机接口复杂、占用地址,数据总线接线多、芯片体积大占用空间多、近年来串行接口的各种芯片在单片机系统中应用愈来愈多,串行接口的实时时钟芯片也出现了不少,DS1302是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。
利用单片机进行控制,采用DS1302作为实时时钟芯片,其三线接口SCLK、I/O、/RST与单片机进行同步通信,外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路,即构成一个基本的电子万年历系统,若还要添加其他功能,在这基础上外扩电路即可。
由于在系统设计时,需要考虑以下几点因素:
功耗低、精确度高、软件编程较简单,芯片的体积小、芯片成本低等,而DS1302芯片有上面所述的诸多优点,所以本设计采用方案2。
4系统硬件电路的设计
按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成,电路系统构成框图如图4-1所示。
主控芯片使用52系列AT89S52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302,存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。
DS1302作为主要计时芯片,可以做到计时准确。
更重要的是,DS1302可以在很小电流的后备(2.5~5.5V电源,在2.5V时耗电小于300nA)下继续计时,并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。
图4-1电子万年历电路系统构成框图
4.1系统核心部分——闪电存储型器件AT89S52
4.1.1AT89S52具有下列主要性能[5]:
·8KB可改编程序Flash存储器(可经受1000次的写入/擦除周期)
·全静态工作:
0Hz~24MHz
·三级程序存储器保密
·128×8字节内部RAM
·32条可编程I/O线
·2个16位定时器/计数器
·6个中断源
·可编程串行通道
·片内时钟振荡器
4.1.2AT89S52的引脚及功能
AT89S52单片机的管脚说明如图4-2所示。
图4-2AT89S52的管脚
(1)主要电源引脚
VCC电源端
②GND接地端
(2)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部,它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。
当采用外部振荡器时,该引脚接收振荡器的信号,既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
②XTAL2接外部晶体的另一个引脚。
在单片机内部,它是上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时,此引脚应悬浮不连接。
(3)控制或与其它电源复用引脚RST、ALE//PROG、/PSEN和/EA/VPP
RST复位输入端。
当振荡器运行时,在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
②ALE//PROG当访问外部存储器时,ALE(地址锁存允许)的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率(此频率为振荡器频率的1/6)周期性地出现正脉冲信号。
因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。
然而要注意的是:
每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
在对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(/PROG)[6]。
③/PSEN程序存储允许(/PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号。
当AT89S52/LV52由外部程序存储器取指令(或常数)时,每个机器周期两次/PSEN有效(既输出2个脉冲)。
但在此期间内,每当访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
④/EA/VPP外部访问允许端。
要使CPU只访问外部程序存储器(地址为0000H~FFFFH),则/EA端必须保持低电平(接到GND端)。
当/EA端保持高电平(接VSS端)时,CPU则执行内部程序存储器中的程序。
(4)输入/输出引脚P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~P2.7和P3.0~P3.7
P0端口(P0.0~P0.7)P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口。
作为输出口用时,每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL输入,对端口写1
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