【正文】 基于 STC89C52 單片機(jī)的電子日程表設(shè)計(jì) 摘 要 本文借助電路仿真軟件 Protues 對(duì)基于 STC89C52 單片機(jī)的電子日程表的設(shè)計(jì)方法及仿真進(jìn)行了全面的闡述。在硬件方面 ， 主要采用 STC89C52 單片機(jī)作為主控核心，由DS1302時(shí)鐘芯片提供時(shí)鐘、 12864LCM 點(diǎn)陣液晶顯示屏顯示 ； 在軟件方面，主要包括 日程事務(wù)提醒程序、萬(wàn)年歷程序、 時(shí)間調(diào)整程序 、 顯示程序等。所有程序編寫(xiě)完成后，在Keil 軟件中進(jìn)行調(diào)試，確定沒(méi)有問(wèn)題后，在 Proteus 軟件中嵌入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真。 論文主要研究了時(shí)鐘芯片 DS1302及 液晶顯 示 LCM12864， 溫度傳感器 DS18B20 與單片機(jī)之間的硬件互聯(lián)及通信，對(duì)數(shù)種硬件連接方案進(jìn)行了詳盡的比較， 另外， 對(duì)日歷算法也進(jìn)行了論述。 研究結(jié)果表明，由于 日程表 的應(yīng)用相當(dāng)普遍，所以其設(shè)計(jì)的核心在于硬件成本的節(jié)約軟件算法的優(yōu)化，力求做到物美價(jià)廉，才能擁有更廣闊的市場(chǎng)前景。 關(guān)鍵詞 ： 日程表 單片機(jī) DS1302 液晶顯示 Based on SCM Electronic Schedule Design Abstract This article mainly discuss the design and simulation of electronic schedule based on STC89C52 with the assist of Protues .On the hardware, the electronic schedule using STC89C52 microcontroller as the main control center, clocking provided by the DS1302 clock chip, display by dot matrix 12864LCM . On the software, including schedule program, time to adjust procedures, display procedures. All programming is plete, the Keil software debugging, make sure there is no problem, in the Proteus software embedded within the simulated SCM. This article focus on liquid crystal screen LCM12864 and clock chip DS1302, DS18B20 the temperature sensor which use for connecting and municating with Microcontroller. Several solutions will also be pared with each other. In addition， the algorithm of calendar will be discussed as well. The research result shows that it should be cheap and convenient so as to save more spending while electronic schedule are widely used in our daily life. Keywords: Schedule SCM DS1302 LCM 目 錄 緒論 ...................................................................... 1 第 1章 日程表計(jì)時(shí)和顯示方案 ............................................... 3 日程表計(jì)時(shí)的方案選擇 ................................................ 3 日程表顯示的方案選擇 ................................................ 4 第 2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ..................................................... 5 系統(tǒng)硬件的整體設(shè)計(jì) .................................................. 5 主控制模塊的方案選擇與設(shè)計(jì) .......................................... 6 單片機(jī) STC89C52 簡(jiǎn)介 ............................................. 6 主控制模塊電路 .................................................. 7 時(shí)鐘模塊的方案選擇與設(shè)計(jì) ............................................ 7 DS1302原理及說(shuō)明 時(shí)鐘芯片簡(jiǎn)介 .................................. 8 時(shí)鐘模塊電路 .................................................... 8 按鍵電路的設(shè)計(jì) ...................................................... 9 顯示模塊的方案設(shè)計(jì) ................................................. 10 圖形點(diǎn)陣液晶顯示器 12864簡(jiǎn)介 ................................... 10 顯示模塊電路 ................................................... 13 第 3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................... 14 編程語(yǔ)言選擇 ....................................................... 14 系統(tǒng)主程序及流程圖 ................................................. 15 DS1302時(shí)鐘芯片的讀操作流程圖 ....................................... 17 液晶模塊的寫(xiě)操作流程圖 ............................................. 17 按鍵調(diào)整模塊流程圖 ................................................. 19 第 4章 實(shí)驗(yàn)與調(diào)試 ........................................................ 20 硬件測(cè)試 ........................................................... 20 軟件調(diào)試 ........................................................... 21 結(jié) 論 ................................................................... 23 致謝 ..................................................................... 25 參考文獻(xiàn) ................................................................. 26 附錄 A：電路原理圖 ....................................................... 27 附錄 B:元器件清單 ........................................................ 28 附錄 C：程序清單 ......................................................... 29 1 緒論 一 ．課題的背景與意義 近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展， 數(shù)字 日程表 這項(xiàng)應(yīng)用在 人們 工作和生活中起到越來(lái)越重要的作用 。時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間，忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，遇 上 重要 事務(wù) ，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。 因此從人們的日常生活到 公司辦公 ，從 臺(tái)式電腦到便攜式智能手機(jī) ， 都要求標(biāo)配上日程表的作用。人們要求隨時(shí)隨地都能快速準(zhǔn)確的提醒當(dāng)前事務(wù) ，并且要求 日程表 能夠更直觀(guān)、更可靠、更便宜。這種要求催生了新型 日程表 的產(chǎn)生 。 除此之外，由于對(duì)社會(huì)責(zé)任的更多承擔(dān)，人們要求所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠產(chǎn)生盡量少的垃圾、能夠消耗盡量少的能量。因此人們對(duì) 日程表 的又有了體積小、功耗低的要求。 20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下微機(jī)開(kāi)始向社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域滲透同時(shí)大規(guī)模集成電路獲得了高速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正 在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。 另外單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微 控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 單片機(jī)模塊中最常見(jiàn)的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀(guān)性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 傳統(tǒng)的數(shù)字鐘升級(jí)到日程表，將是最為可行、廉價(jià)的方案。 這正符合了現(xiàn)代 日程表 的設(shè)計(jì)要求。另一方面，電子技術(shù)的告訴發(fā)展，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，這些使時(shí)間顯得更加寶貴，從時(shí)間就是生命，時(shí)間就是效率這些名言警句中就能看出。 2 日程表 是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì) 時(shí)間 顯示的 同時(shí)，能顯 示當(dāng)前事務(wù)的 計(jì)時(shí)裝置 ,廣泛用于個(gè)人家庭 ,車(chē)站 , 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所 ,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表 , 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字 日程表 及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 因此本論文所做的 數(shù)字 日程表 采用了以單片機(jī)（ STC89C52）為核心，結(jié)合相關(guān)的外圍元器件例如液晶顯示、按鍵電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路，再配以相應(yīng)的軟件，達(dá)到制作簡(jiǎn)易數(shù)字鐘的目的， 能實(shí)現(xiàn) 實(shí)時(shí) 時(shí)鐘顯示的功能，能進(jìn)行 漢字事務(wù) 、日歷、時(shí)間 和實(shí)時(shí)溫度 的顯示 。其硬件部分難點(diǎn)在于元器件的選擇、布局及焊接。 二 ．課題任務(wù)與設(shè)計(jì)思路 時(shí)間是兩時(shí)刻之間的時(shí)刻間隔 ， 是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，人 門(mén) 的生活與 時(shí)間 息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要實(shí)時(shí) 地觀(guān)察 事務(wù) ，設(shè)定 事務(wù) ， 因此研究 時(shí)間 的測(cè)量方法和 設(shè)計(jì)測(cè)量 裝置具有重要的意義 。 鑒于時(shí)間使用的普遍性和重要性，本課題 選用時(shí)間作為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參量。 本課題設(shè)計(jì)單片機(jī)與時(shí)鐘芯片相結(jié)合的電路，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示 事務(wù)和時(shí)間 。 按照 課題的 要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、 鍵掃描電路模塊共 4個(gè)模塊組成。 設(shè)計(jì)采 TC89系列單片機(jī)，以匯編語(yǔ)言為程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出用液晶顯示事務(wù)、 年、月、日、周、時(shí)、分、秒、溫度的 日程表 。 3 第 1 章 日程表 計(jì)時(shí) 和顯示 方案 事務(wù)提醒時(shí)間的準(zhǔn)確性是日程表首要考慮的問(wèn)題。單片機(jī)的接口信號(hào)是數(shù)字信號(hào)， 要想用單片機(jī)獲取時(shí)間這類(lèi)非電信號(hào)的信息，必須使用時(shí)間芯片，將時(shí)間信息轉(zhuǎn)換為電流或電壓輸出。如果轉(zhuǎn)換 后的電流或電壓輸出是模擬信號(hào)，還必須進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，以滿(mǎn)足單片機(jī)接口的需要。如果是數(shù)字信號(hào)就可以直接送往單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 日程表 計(jì)時(shí)的方案選擇 方案一：比較傳統(tǒng)的基于單片機(jī)的時(shí)鐘設(shè)計(jì)可以采用單片機(jī)內(nèi)部的晶振來(lái)產(chǎn)生脈沖，然后通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)時(shí)器經(jīng)過(guò)分頻產(chǎn)生秒脈沖，然后通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是外圍器件少，電路簡(jiǎn)單清晰，電路焊接容易，出問(wèn)題的故障幾率小。但是這種方案需由軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)秒脈沖的產(chǎn)生，編程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜， 而且也不利于排故。 另外由單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生的秒脈沖由于受 到溫漂的影響和程序執(zhí)行時(shí)的延時(shí)的影響，而使的計(jì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不定的誤差，即使設(shè)計(jì)時(shí)間誤差補(bǔ)償程序也很難實(shí)現(xiàn)提供準(zhǔn)確時(shí)間的功能。另外，這種電路設(shè)計(jì)方案的另外一個(gè)設(shè)計(jì)要求就是