基于51單片機(jī)的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-18 22:40 本頁(yè)面
【正文】 基于 51 單片機(jī)的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)單片機(jī)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活中的各個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)以其體積小、功能全、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)控制、家用電器、通信設(shè)備、信息處理、尖端武器等各種測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭，單片機(jī)開發(fā)技術(shù)已成為電子信息、電氣、通信、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)。 基于單片機(jī)的萬(wàn)年歷作為設(shè)計(jì)的課題，因?yàn)樗泻芎玫拈_放性和可發(fā)揮性，對(duì)作者的要求比較高，不僅考察了對(duì)單片機(jī)的掌握能力而且強(qiáng)調(diào)了對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展的應(yīng)用。另外液晶顯示的萬(wàn)年歷已經(jīng)越來(lái)越流行，特別適合在家庭居室、辦公室、大廳、會(huì)議室、車站和廣場(chǎng)等地方使用，它具有顯示清晰直觀、走時(shí)準(zhǔn)確、可以進(jìn)行夜視等功能，并且還可以擴(kuò)展出其它多種功能。所以，電子萬(wàn)年歷作為設(shè)計(jì)課題很有價(jià)值。現(xiàn)在對(duì)于電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)大多運(yùn)用 51 單片機(jī)。主要是因?yàn)?51 單片機(jī)種類齊全、結(jié)構(gòu)體系完整、指令系統(tǒng)功能完善、性能優(yōu)越、具有較高可靠性和高性價(jià)比等特點(diǎn)。本篇論文主要介紹了運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì),萬(wàn)年歷系統(tǒng)擬用STC89C51 單片機(jī)控制，以 DS1302 時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)、1602 液晶屏顯示。系統(tǒng)主要由單片機(jī)控制電路，顯示電路以及校正電路三個(gè)模塊組成。本文闡述了系統(tǒng)的硬件工作原理，所應(yīng)用的各個(gè)接口模塊的功能以及其工作過(guò)程，論證了設(shè)計(jì)方案理論的可行性。目 錄第一章 緒論 .........................................1 本課題主要的研究工作 ..................................1第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .........................2 電路設(shè)計(jì)框圖 ..........................................2 系統(tǒng)硬件概述 ..........................................2 主要單元電路的設(shè)計(jì) ....................................2 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) ............................2 時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì) .................................3 獨(dú)立式鍵盤設(shè)計(jì) .....................................4 顯示模塊的設(shè)計(jì) .....................................4第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ...............................6 程序流程圖 ............................................6 系統(tǒng)總流程圖 ......................................6 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖 ..............................7 LCD 顯示程序流程圖 ................................8 程序的設(shè)計(jì) ............................................9 DS1302 讀寫程序 ....................................9 液晶顯示程序 .....................................11第四章 仿真與調(diào)試 ..................................13 KEIL軟件調(diào)試流程 .....................................13 PROTEUS軟件運(yùn)行流程 ...................................13 萬(wàn)年歷的功能仿真 .....................................13致 謝 .............................................15參考文獻(xiàn) ...........................................16附錄：主程序 .......................................171第一章 緒論 本課題主要的研究工作本項(xiàng)目是一種基于 AT89C51 片機(jī)的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)，本方案以 AT89C51 片機(jī)作為主控核心，與時(shí)鐘芯片 DS130按鍵、LCD1602 液晶顯示器組成硬件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)中設(shè)有獨(dú)立按鍵和 LCD1602 顯示器，能顯示豐富的信息，根據(jù)使用者的需要可以隨時(shí)對(duì)時(shí)間進(jìn)行更改，讀取方便、顯示直觀。當(dāng)程序執(zhí)行后，LCD 顯示即時(shí)時(shí)間、年月日、星期。設(shè)置 4 個(gè)操作鍵：K1：選擇鍵；K2：加鍵；K3：減鍵；K4：確定鍵。1 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：（1）熟悉萬(wàn)年歷各模塊的工作原理；（2）選擇適當(dāng)?shù)男酒驮骷?，確定系統(tǒng)電路，繪制電路原理圖，尤其是各接口電路；（3）熟悉單片機(jī)使用方法和 C 語(yǔ)言，編寫出相應(yīng)模塊的應(yīng)用程序；（4）分別在各自的模塊中調(diào)試出對(duì)應(yīng)的功能，在 Proteus 軟件上進(jìn)行仿真，并實(shí)現(xiàn)各種功能。2 設(shè)計(jì)目標(biāo)：萬(wàn)年歷實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)功能：（1）具有年、月、日、星期、時(shí)、分、秒等功能；（2）具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)功能，具備自動(dòng)調(diào)節(jié)閏年的功能；（3）具有與即時(shí)時(shí)間同步的功能。2第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電路設(shè)計(jì)框圖根據(jù)設(shè)計(jì)方案給出了系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)框圖，如圖 1 所示：主控制模塊STC89C51LCD 液晶模塊DS1302 模塊鍵盤模塊圖 1為使時(shí)鐘走時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，校時(shí)電路是必不可少的，鍵盤模塊用來(lái)校正液晶上顯示的時(shí)間； STC89C51 單片機(jī)通過(guò)輸出各種電脈沖信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)控制各部分正常工作；而系統(tǒng)的時(shí)間、等數(shù)據(jù)則最終通過(guò)液晶模塊顯示出來(lái)。 系統(tǒng)硬件概述本電路是以 STC89C51 單片機(jī)為控制核心，該芯片具有在線編程功能，功耗低，能在 的超低壓下工作；時(shí)鐘芯片采用 DS1302，它是一款高性能、低功耗、自帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，具有掉電自動(dòng)保存功能?？勺詣?dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年進(jìn)行計(jì)數(shù)，具有閏年補(bǔ)償功能，而且精度高位的 RAM 做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓 ～ 范圍內(nèi)， 時(shí)耗電小于 300nA。顯示模塊采用 1602 顯示屏，它內(nèi)置 192 種字符，可顯示 32 個(gè)符號(hào)或數(shù)字,清晰可見,而且功率消耗小壽命長(zhǎng)抗干擾能力強(qiáng)。其工作電壓為 5v。 主要單元電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)一個(gè)典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源指示燈和外部擴(kuò)展接口等部分組成。3單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,單片機(jī)的 XTAL0 和 XTAL1 引腳用于連接晶振電路。RESET 為復(fù)位引腳,連接復(fù)位電路，用于初始化 MCU。 時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)DS1302 內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。圖中 VCC1 為后備電源，VCC2 為主電源。DS1302 由 VCC1 或VCC2 兩者中的較大者供電。所以在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振
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