【正文】 .................................................................................. 22 參考文獻 ...................................................................................................................... 23 附錄一：原理圖 .......................................................................................................... 24 附錄二： 源程序 .......................................................................................................... 25 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 1 前言 結(jié)構(gòu)簡單 ,功能齊全 ,具有一定的推廣價值 。 隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，對時間的要求越來越高，精準(zhǔn)數(shù)字計時的消費需求也是越來越多。 二十一世紀(jì)的今天，最具代表性的計時產(chǎn)品就是電子萬年歷，它是近代世界鐘表業(yè)界的第三次革命。第一次是擺和擺輪游絲的發(fā)明，相對穩(wěn)定的機械振蕩頻率源使鐘表的走時差從分級縮小到秒級，代表性的產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲的機械鐘或表。第二次革命是石英晶體振蕩器的應(yīng)用，發(fā)明了走時精度更高的石英電子鐘表，使 鐘表的走時月差從分級縮小到秒級。第三次革命就是單片機數(shù)碼計時技術(shù)的應(yīng)用（電子萬年歷），使計時產(chǎn)品的走時日差從分級縮小到 1/600 萬秒，從原有傳統(tǒng)指針計時的方式發(fā)展為人們?nèi)粘８鼮槭煜さ囊构鈹?shù)字顯示方式，直觀明了，并增加了全自動日期、星期、溫度以及其他日常附屬信息的顯示功能，它更符合消費者的生活需求！因此，電子萬年歷的出現(xiàn)帶來了鐘表計時業(yè)界跨躍性的進步? ?。 電子萬年歷作為電子類小設(shè)計不僅是市場上的寵兒，也是是單片機實驗中一個很常用的題目。因為它的有很好的開放性和可發(fā)揮性，因此對作者的要求比較高，不僅考察了對 單片機的掌握能力更加強調(diào)了對單片機擴展的應(yīng)用。而且在操作的設(shè)計上要力求簡潔，功能上盡量齊全，顯示界面也要出色。所以，電子萬年歷無論作為比賽題目還是練習(xí)題目都是很有價值 。 萬年只是一種象征 ,表示時間跨度大 .這次設(shè)計通過對萬年歷系統(tǒng)的設(shè)計 , 詳細(xì)介紹 AT89S52 單片機應(yīng)用中的按鍵處理 ,數(shù)碼管顯示原理 ,動態(tài)和靜態(tài)顯示原理 ,定時中斷 ,A/D 轉(zhuǎn)換 等原理 .該系統(tǒng)能夠顯示年 ,月 ,日 ,小時 ,分鐘 ,秒 ,星期 ,農(nóng)歷 ,溫度 ,通過按鍵可以修改時間等功能 。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 2 第一章 方案選擇與萬年歷研究情況 方案選擇 時鐘芯片選擇 方案一 :不使用芯片 ,采用單片機的定時計數(shù)器 這種方法原理是利用單片機芯片的定時器來產(chǎn)生固定的時間 ,模擬時鐘的時 , 分 ,秒。如 :利用 AT89S52 芯片 ,定時器用工作方式 1,每 50ms 產(chǎn)生一個中斷 ,循環(huán)20 次 ,即 1s 周期。每一個周期加 1,那么 1min 為 60 個周期 ,1h 就是 60*60=3600個周期 ,一天就是 3600*24=86400 個周期。 此方法優(yōu)點是可以省去一些外圍的芯片 ,但這種方法只能適用于一些要求不是十分精確 ,不做長期保留的場合。 方案二 :并行接口時鐘芯片 DS12887 特點 :采用單片機 應(yīng)用系統(tǒng)并行總線 (三總線 )擴展的接口電路 ,采用這種接口電路具有操作速度快 ,編程方便的優(yōu)點。 但是對于 80C52 單片機來說 ,低位地址線要通過鎖存器輸出 ,還要地址譯碼器 ,而且并行口芯片的體積相對較大 。 方案三 :串行接口時鐘芯片 DS1302 芯片主特性 : （ 1） 實時時鐘具有能計算 2100 年之前的秒分時日日期星期月年的能力 ， 還有閏年調(diào)整的能力 （ 2） 31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM （ 3） 串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少 （ 4） 寬范圍工作電壓 （ 5） 工作電流 時 ,小于 300nA （ 6） 讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式 （ 7） 8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝根據(jù)表面裝配 （ 8） 簡單 3 線接口 （ 9） 與 TTL 兼容 Vcc=5V 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 3 （ 10） 可選工業(yè)級溫度范圍 40 +85 優(yōu)點 :串行接口的日歷時鐘芯片 ,使用簡單 ,接口容易 ,與微型計算機連線較少等特點 ,在單片機系統(tǒng)尤其是手持式信息設(shè)備中己得到了廣泛的應(yīng)用。 所以，最終選擇串行時鐘芯片 DS1302。 鍵盤選擇 方案一 :矩陣 式鍵盤 行列式鍵盤的原理就是每一行線與每一列線的交叉地方不相通，而是接上一個按鍵，通過按鍵來接通 。 特點 : 以省出不少的 I/O 口資源 ,程序編寫相對復(fù)雜點 ,適用于鍵數(shù)比較多的情況。 方案二 : 獨立式鍵盤 獨立式鍵盤是指各個按鍵相互獨立地連接到各自的單片機的 I/O 口， I/O 口只需要做輸入口就能讀到所有的按鍵。 特點 : 電路簡單，程序容易寫 ,適用于按鍵數(shù)較少的情況。 所以我們選擇獨立式鍵盤。 顯示模塊選擇 方案一 :LED 數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管顯示比較常用的是采用 CD4511 和 74LS138 實現(xiàn)數(shù)碼轉(zhuǎn)換 ,數(shù)碼顯示分動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示 ,靜態(tài)顯示具有鎖存功能 ,可以使數(shù)據(jù)顯示得很清楚 ,但浪費了一些資源。目前單片機數(shù)碼管普通采用動態(tài)顯示。編程簡單 ,但只能顯示數(shù)字 ,不能顯示中文。 方案二 :LCD1602 能夠顯示英文和數(shù)字。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號。 特點： 1602 是字符型液晶，顯示字母和數(shù)字比較方便，控制簡單，成本較低。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 4 電子萬年歷的研究情況 經(jīng)過多方面考慮與反復(fù)的實踐與 驗證，我決定使用 AT89s52 單片機為核心處理器，采用串行接口時鐘芯片 DS302 作為內(nèi)部時鐘，以獨立式鍵盤控制，LCD1602 為顯示屏的萬年歷，該萬年歷不僅可以顯示傳統(tǒng)的年，月，日，時，分，秒還能顯示星期，農(nóng)歷和實時溫度。它大大方便的人們了解時間以及天氣變化。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 5 第二章 主要硬件描述 AT89S52 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn) 品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 主要性能 與 MCS51 單片機產(chǎn)品兼容； 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器； 1000 次擦寫周期； 全靜態(tài)操作： 0Hz33MHz； 三級加密程序存儲器； 32 個可編程 I/O 口線； 三個 16 位定時器 /計數(shù)器； 六個中斷源； 全雙工 UART 串行通道； 低 功耗空閑和掉電模式； 1掉電后中斷可喚醒； 1看門狗定時器； 1雙數(shù)據(jù)指針； 1掉電標(biāo)識符 。 引腳說明 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 6 圖 21： AT89S52 引腳圖 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機一切工作停止， 直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 P0 口 ： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8 個 TTL 邏 輯電平。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。 在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗 時，需要外部上拉電阻。 P1 口 ： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 7 能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫 “ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和定時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ）。 在 flash 編程和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 引腳號第二功能： T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 。 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） 。 MOSI（在系統(tǒng)編程用 ） 。 MISO（在系統(tǒng)編程用） 。 SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口 ： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器 能驅(qū)動 。 P3 口 ： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 端口引腳 第二功能： RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時 /計數(shù)器 0) T1(定時 /計數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設(shè)計 8 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于