【正文】 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基于 AT89C51 單片機(jī) 的多功能 電子萬(wàn)年歷 的設(shè)計(jì) AT89C51 SCMBASED ELCTRONIC DESIGN CALENDAR 學(xué)生姓名 喬峰 學(xué)院名稱(chēng) 信電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 電子信息工程技術(shù) 指導(dǎo)教師 高玉芹 2020 年 5 月 20 日 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 摘要 本文介紹了基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬(wàn)年歷的硬件結(jié)構(gòu) 和軟硬件設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為控制器，以串行時(shí)鐘日歷芯片 DS1302 記錄日歷和時(shí)間， 它可以對(duì) 年、月、日 、時(shí)、分、秒進(jìn) 行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。萬(wàn)年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以 在 LED 上 同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。此萬(wàn)年歷具有讀 取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn) ，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 關(guān)鍵字 AT89C51； 電子萬(wàn)年歷 ； DS1302本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 目 錄 第一章 引言 .................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 課題研究的背景 .................................................................................................................. 1 課 題的研究目的與意義 ...................................................................................................... 1 課題解決的主要內(nèi)容 .......................................................................................................... 1 第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 2 系統(tǒng)方案的構(gòu)想與確定 ...................................................................................................... 2 器件的選用 ......................................................................................................................... 2 單片機(jī)的選擇 ................................................................................................................ 2 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 4 系統(tǒng)硬件框圖 ................................................................................................................ 4 AT89C51 單片機(jī) ............................................................................................................ 4 8 位移位寄存器 74LS164（串行輸入，并行輸出） ................................................. 8 ds1302 ......................................................................................................................... 11 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 14 主程序 ............................................................................................................................... 14 從 1302 讀取日期和時(shí)間程序 ......................................................................................... 15 系統(tǒng)源代碼 ....................................................................................................................... 15 第五章 PROTEUS 使用 .................................................................................................................. 27 編程環(huán)境 PROTEUS ............................................................................................................. 27 用 PROTEUS ISIS 對(duì)電子萬(wàn)年歷的硬件電路設(shè)計(jì) .......................................................... 27 用 PROTEUS ISIS 進(jìn)行電子萬(wàn)年歷的仿真測(cè)試 .............................................................. 31 結(jié)論 ............................................................................................................................................... 34 致謝 ............................................................................................................................................... 35 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 36 附錄 ................................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第一章 引言 課題研究的背景 隨著科技的快速發(fā)展，時(shí)間的流逝 ,從觀太陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類(lèi)不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。 它可以對(duì)年、月、日 、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且 DS1302 的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。對(duì)于數(shù)字電子萬(wàn)年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還 具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。該電路采用 AT89C51單片機(jī)作為核心，功耗小，能在 3V的低壓工作，電壓可選用 3~5V電壓供電。 此萬(wàn)年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 課題的研究目的與意義 二十一世紀(jì)是數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，而單片機(jī)在數(shù)字化高速發(fā)展的時(shí)代扮演著極為重要的角色。 電子萬(wàn)年歷 的開(kāi)發(fā)與研究在信息化時(shí)代的今天亦是當(dāng)務(wù)之急 ，因?yàn)樗鼞?yīng)用在學(xué)校、機(jī)關(guān)、企業(yè)、部隊(duì)等單位禮堂、訓(xùn) 練場(chǎng)地、教學(xué)室、公共場(chǎng)地等場(chǎng)合，可以說(shuō)遍及人們 生活的每一個(gè)角落。 所以說(shuō) 電子 萬(wàn)年歷 的開(kāi)發(fā)是國(guó)家之所需，社會(huì)之所需，人民之所需 。 由于社會(huì)對(duì)信息交換不斷提高的要求及高新技術(shù)的逐步發(fā)展，促使 電子萬(wàn)年歷 發(fā)展并且投入市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。 課題解決的主要內(nèi)容 本課題所研究的 電子萬(wàn)年歷 是單片機(jī)控制技術(shù) 的一個(gè)具體應(yīng)用，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： （ 1）選用 電子萬(wàn)年歷 芯片時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮 功能實(shí)在 、使用方便、單片存儲(chǔ)、低功耗、抗斷電的器件。 （ 2）根據(jù)選用的 電子萬(wàn)年歷 芯片設(shè)計(jì)外圍電路和單片機(jī)的接口電路。 （ 3）在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)電路盡 量簡(jiǎn)單。 （ 4）根據(jù)硬件電路圖，在開(kāi)發(fā)板上完成器件的焊接。 （ 5）根據(jù)設(shè)計(jì)的硬件電路，編寫(xiě)控制 AT89C51 芯片的單片機(jī)程序。 （ 6）通過(guò)編程、編譯、調(diào)試，把程序下載到 單片機(jī)上運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的功能。 （ 7）在硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶(hù)操作等因素。 （ 8） 軟件設(shè)計(jì)時(shí)必須要有完善的思路，要 做到程序簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案的構(gòu)想與確定 系統(tǒng)的功能往往決定了系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)， 經(jīng)過(guò)成本，性能，功耗等多方面的考慮決定用 三個(gè) 8位 74LS164 串行接口外接 LED 顯示器， RESPACK8 對(duì)單片機(jī) AT89C51 進(jìn)行供電，時(shí)間芯片 DS1302 連接單片機(jī) AT89C51。 從而實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)年歷的功能。 器件的選用 單片機(jī) AT89C51 電容 RESPACK8 三個(gè) 74LS164 串行接口 傳感器 DS1302 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)自 70 年代問(wèn)世以來(lái)以微處理器（ MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，用廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)得到蓬勃發(fā)展，單片機(jī)功能正日漸完善。單片機(jī)的應(yīng)用，使許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度大大提高，可以說(shuō)當(dāng)今世界正在經(jīng)受一場(chǎng)以 單片機(jī)技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命浪潮的沖擊。主要單片機(jī)類(lèi)型如下： (1)MCS51系列單片機(jī) MCS51 系列單片機(jī)主要是指 Intel 公司生產(chǎn)的以 51 位內(nèi)核的單片機(jī)芯片，具有 8 位CPU、 4K 字節(jié) ROM、 128 字節(jié) RAM、可擴(kuò)展外部 64K 字節(jié) RAM 和 ROM、 2個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、 4 個(gè) 8 位并行 I/O 口、 1 個(gè)全雙工串行 I/O 口、 21 字節(jié)的專(zhuān)用寄存器、 5 個(gè)中斷源、片內(nèi)自帶振蕩器、片內(nèi)單總線等功能部件。 （ 2） AT89C51 單片機(jī) AT89C51 單片機(jī)的主要特性如下： ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng) 完全兼容 ? 4K字節(jié) 的在線編程 Flash 存儲(chǔ)器， 1000 次擦寫(xiě)周期 ? ～ 的工作電壓范圍 ? 全靜態(tài)工作模式： 0～ 33MHz ? 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖 ? 128 8字節(jié)內(nèi)部 RAM ? 32個(gè)可編程 I/O 口線 ? 2個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ? 6個(gè)中斷源 ? 全雙工串行 UART 通道 ? 低功耗空閑和掉電模式 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 ? 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng) ? 看門(mén)狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 ? 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性 ? 具有掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)功能 ? 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP 字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式） 由于 AT89C51 單片機(jī)片內(nèi)有 4K 字節(jié)的在線編程 Flash 存儲(chǔ)器，可以擦寫(xiě) 1000 次，具有掉電模 式，而且具有掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)功能，對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)非常實(shí)用。所以選用