【正文】 課 程 設(shè) 計 報 告設(shè)計名稱： 電子萬年歷設(shè)計 學(xué)生姓名： 于 坤 杰 學(xué) 號： 201016010127 專業(yè)班級： 自動化10101班 指導(dǎo)教師： 王 南 蘭 完成時間： 2013年6月9日 評閱意見： 評閱教師 日期 報告成績： 摘要本文介紹了基于AT89C51單片機(jī)的多功能電子萬年歷的硬件結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)計方法。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制器，以串行時鐘日歷芯片DS1302記錄日歷和時間，它可以對年、月、日、時、分、秒進(jìn)行計時，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以在LED上同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒，還具有時間校準(zhǔn)等功能。此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場前景。關(guān)鍵字AT89C51；電子萬年歷； DS13021 緒論 課題研究的背景 隨著科技的快速發(fā)展，時間的流逝,從觀太陽、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。它可以對年、月、日、時、分、秒進(jìn)行計時，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長，誤差小。對于數(shù)字電子萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時顯示年、月、日、時、分、秒和溫度等信息，還具有時間校準(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?！　〈巳f年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、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，具有廣闊的市場前景。 二十一世紀(jì)是數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的時代，而單片機(jī)在數(shù)字化高速發(fā)展的時代扮演著極為重要的角色。電子萬年歷的開發(fā)與研究在信息化時代的今天亦是當(dāng)務(wù)之急，因?yàn)樗鼞?yīng)用在學(xué)校、機(jī)關(guān)、企業(yè)、部隊等單位禮堂、訓(xùn)練場地、教學(xué)室、公共場地等場合，可以說遍及人們生活的每一個角落。所以說電子萬年歷的開發(fā)是國家之所需，社會之所需，人民之所需。由于社會對信息交換不斷提高的要求及高新技術(shù)的逐步發(fā)展，促使電子萬年歷發(fā)展并且投入市場得到廣泛應(yīng)用。本課題所研究的電子萬年歷是單片機(jī)控制技術(shù)的一個具體應(yīng)用，主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）選用電子萬年歷芯片時，應(yīng)重點(diǎn)考慮功能實(shí)在、使用方便、單片存儲、低功耗、抗斷電的器件。（2）根據(jù)選用的電子萬年歷芯片設(shè)計外圍電路和單片機(jī)的接口電路。（3）在硬件設(shè)計時，結(jié)構(gòu)要盡量簡單實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)電路盡量簡單。（4）根據(jù)設(shè)計的硬件電路，編寫控制AT89C51芯片的單片機(jī)程序。（5）通過編程、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)計的功能。（6）在硬件電路和軟件程序設(shè)計時，主要考慮提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶操作等因素。（7）軟件設(shè)計時必須要有完善的思路，要做到程序簡單，調(diào)試方便。2 系統(tǒng)的總體設(shè)計單片機(jī)電子萬年歷的制作有多種方法，可供選擇的器件和運(yùn)用的技術(shù)也有很多種。所以，系統(tǒng)的總體設(shè)計方案應(yīng)在滿足系統(tǒng)功能的前提下，充分考慮系統(tǒng)使用的環(huán)境，所選的結(jié)構(gòu)要簡單使用、易于實(shí)現(xiàn)，器件的選用著眼于合適的參數(shù)、穩(wěn)定的性能、較低的功耗以及低廉的成本。方案一：系統(tǒng)分為主控制器模塊、顯示模塊、按鍵開關(guān)模塊，主控制模塊采用AT89C52單片機(jī)為控制中心，顯示模塊采用普通的共陰LED數(shù)碼管，鍵輸入采用中斷實(shí)現(xiàn)功能調(diào)整，計時使用AT89C52單片機(jī)自帶的定時器功能，實(shí)現(xiàn)對時間、日期的操作，通過按鍵盤開關(guān)實(shí)現(xiàn)對時間、日期的調(diào)整。方案二：系統(tǒng)分為主控模塊、時鐘電路模塊、按鍵掃描模塊，LCD顯示模塊，電源電路、復(fù)位電路、晶振電路等模塊。主控模塊采用AT89C52單片機(jī)，按鍵模塊用四個按鍵，用于調(diào)整時間，顯示模塊采用LCD1602，時鐘電路模塊采用DS1302時鐘芯片實(shí)現(xiàn)對時間、日期的操作。兩個方案工作原理大致相同，只有顯示模塊和時鐘電路不同。LED數(shù)碼管價格適中，對于數(shù)字顯示效果較好，而且使用單片機(jī)的端口也較少； LCD1602液晶顯示屏，顯示功能強(qiáng)大，可以顯示大量文字、圖形，顯示多樣性，清晰可見，價格相對LED數(shù)碼管來說要昂貴些，但是基于本設(shè)計顯示的東西較多，若采用LED數(shù)碼管的話，所需數(shù)碼管較多，而且不利于控制，因此選擇LCD1602作為顯示模塊。DS1302是一款高性能的實(shí)時時鐘芯片，以計時準(zhǔn)確、接口簡單、使用方便、工作電壓范圍寬和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用，實(shí)時時鐘有秒、分、時、星期、日、月和年，月小于31天時可以自動調(diào)整，并具有閏年補(bǔ)償功能，而且在掉電時能夠在外部紐扣電池的供電下繼續(xù)工作。單片機(jī)有定時器的功能，但時間誤差較大，且需要編寫時鐘程序，因此采用DS1302作為時鐘電路。對比以上方案，結(jié)合設(shè)計技術(shù)指標(biāo)與要求我們選擇了方案二進(jìn)行設(shè)計。 器件的選用元件名稱 型號 數(shù)量/個單片機(jī) AT89C52 1 時鐘芯片 DS1302 1晶振 12MHz 1晶振 1電容 30pF 2電容 22uF 1按鍵開關(guān) 4電阻 10K 9滑動變阻器 1K 1電池 4LCD LCD1602 1電源Vcc +5V 1導(dǎo)線 若干:該電子萬年歷的總體設(shè)計框圖如圖(1)所示。3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計單片機(jī)中央處理系統(tǒng)的方案設(shè)計，選用AT89C52單片機(jī)作為中央處理器，如圖（2）所示。該單片機(jī)除了擁有MCS51系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)外，內(nèi)部還具有8K的在系統(tǒng)可編程FLASH存儲器，低功耗的空閑和掉電模式，極大的降低了電路的功耗，還包含了定時器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等硬件，其硬件能符合整個控制系統(tǒng)的要求，不需要外接其他存儲器芯片和定時器件，方便地構(gòu)成一個最小系統(tǒng)。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾