电子万年历毕业设计基于AT89C51单片机和DS1302时钟芯片.docx
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1、课 程 设 计 报 告设计名称:电子万年历设计学生姓名:于 坤 杰学 号: 201016010127 专业班级: 自动化10101班 指导教师:王 南 兰完成时间: 报告成绩:摘要本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器,以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示,可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒,还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,具有广阔的市场前景。
2、关键字AT89C51;电子万年历; DS13021 绪论1.1 课题研究的背景随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89C51单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用35V电压供电。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。1.2课
3、题的研究目的与意义二十一世纪是数字化技术高速发展的时代,而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急,因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合,可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需,社会之所需,人民之所需。由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展,促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。1.3课题解决的主要内容本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用,主要研究内容包括以下几个方面:(1)选用电子万年历芯片时,应重点考虑功能实在、使用方便、
4、单片存储、低功耗、抗断电的器件。(2)根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。(3)在硬件设计时,结构要尽量简单实用、易于实现,使系统电路尽量简单。(4)根据设计的硬件电路,编写控制AT89C51芯片的单片机程序。(5)通过编程、编译、调试,把程序下载到单片机上运行,并实现本设计的功能。(6)在硬件电路和软件程序设计时,主要考虑提高人机界面的友好性,方便用户操作等因素。(7)软件设计时必须要有完善的思路,要做到程序简单,调试方便。2 系统的总体设计单片机电子万年历的制作有多种方法,可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以,系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下,充分考虑系
5、统使用的环境,所选的结构要简单使用、易于实现,器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。2.1系统方案的构想与确定方案一:系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块,主控制模块采用AT89C52单片机为控制中心,显示模块采用普通的共阴LED数码管,键输入采用中断实现功能调整,计时使用AT89C52单片机自带的定时器功能,实现对时间、日期的操作,通过按键盘开关实现对时间、日期的调整。方案二:系统分为主控模块、时钟电路模块、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LC
6、D1602,时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对时间、日期的操作。两个方案工作原理大致相同,只有显示模块和时钟电路不同。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。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,
7、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作为时钟电路。对比以上方案,结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。2.2 器件的选用元件名称 型号 数量/个 单片机 AT89C52 1 时钟芯片 DS1302 1 晶振 12MHz 1 晶振 32.768kHz 1 电容 30pF 2 电容 22uF 1 按键开关 4 电阻 10K 9 滑动变阻器 1K 1 电池 1.5V 4 LCD LCD1602 1 电源Vcc+5V导线1 若干2.3逻辑总框图:该电子万年
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