【正文】 基于 STC89C52 單片機(jī)的可調(diào)式電子日歷設(shè)計(jì) 摘 要 本論文主要講述了可調(diào)式電子日歷的設(shè)計(jì)過(guò)程，主要包括硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。硬件主要包括以 STC89C52 單片機(jī)為主要控制電路、時(shí)鐘電路DS130顯示模塊和按鍵模塊電路等。程序設(shè)計(jì)主要包括：主程序流程圖、按鍵掃描子程序、液晶初始化子程序等。相比于老師要求我們做的“簡(jiǎn)易數(shù)字鐘”的設(shè)計(jì)要求： 開機(jī)時(shí)，顯示 12： 00： 00 的時(shí)間開始計(jì)時(shí)； 控制 “秒 ”的調(diào)整，每按一次加 1 秒； 控制 “分 ”的調(diào)整，每按一次加 1 分； 控制 “時(shí) ”的調(diào)整，每按一次加 1 個(gè)小時(shí)。我們進(jìn)行了如下拓展：實(shí)現(xiàn)日歷和時(shí)鐘的顯示并且能夠?qū)δ暝氯諘r(shí)分秒進(jìn)行調(diào)試。 關(guān)鍵詞： STC89C52 單片機(jī)、 DS130 LCD1602 1 目 錄 目錄 ....................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)要求與方案論證 ............................................................................................... 2 設(shè)計(jì)要求： ................................................................................................ 2 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 ........................................................................... 2 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證 .......................................................... 2 顯示模塊選擇方案和論證 ................................................................. 2 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證 ............................................................. 3 電路設(shè)計(jì)最終方案決定 .............................................................................. 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ........................................................................................... 3 電路設(shè)計(jì)框圖 ............................................................................................ 3 系統(tǒng)硬件概述 ............................................................................................ 3 主要單元電路的設(shè)計(jì) .................................................................................. 4 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) ................................................................. 4 時(shí)鐘電路 DS1302 ............................................................................. 5 顯示模塊的設(shè)計(jì) ............................................................................... 6 按鍵模塊的設(shè)計(jì) ............................................................................... 7 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 8 主程序流程圖 ............................................................................................ 8 按鍵掃描子程序 ......................................................................................... 9 液晶初始化子程序 ................................................................................... 12 軟件測(cè)試 ............................................................................................... 12 數(shù)據(jù)計(jì)算處理與性能分析： ...................................................................... 13 加減鍵對(duì)時(shí)間日期改變處理算法： .................................................. 13 性能分析： ..................................................................................... 13 實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)心得總結(jié) .................................................................................. 13 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： .............................................................................................. 13 實(shí)驗(yàn)心得總結(jié) ： ....................................................................................... 14 致謝詞 .................................................................................................................. 15 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 15 附錄一 系統(tǒng)電路圖 .............................................................................................. 16 附錄二 Proteus 仿真圖 .......................................................................................... 17 附錄三 系統(tǒng)程序 .................................................................................................. 17 2 設(shè)計(jì)要求與方案論證 設(shè)計(jì)要求： ① 具有年、月、日、時(shí)、分、秒等顯示功能； ② 具備年、月、日、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)功能； 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證 方案一 : 采用 89C51芯片作為硬件核心，采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間 ,能于 3V的超低壓工作 ,而且與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容 ,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備 ISP 在線編程技術(shù) , 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰?程序時(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。 方案二 : 采用 STC89C52,片內(nèi) ROM全都采用 Flash ROM；能以 3V的超底壓工作；同時(shí)也與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為 8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有 89C51 的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，對(duì)所下載的程序能夠加密，比較安全。當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。所以選擇采用 STC89C52 作為主控制系統(tǒng)。 顯示模塊選擇方案和論證 方案一： 采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合 ,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi) ,且價(jià)格也相對(duì)較高 ,所以不用此種作為顯示。 方案二： 采用 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,雖然 LED數(shù)碼管價(jià)格適中 ,但要顯示多個(gè)數(shù)字所需要的個(gè)數(shù)偏多，功耗較大，所以也不用此種作為顯示。 方案三： 采用 LCD 液晶顯示屏 ,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大 ,可顯示大量文字 ,圖形 ,顯示多樣 ,清晰可見(jiàn) ,與普通數(shù)碼管相比功耗較小，硬件連接簡(jiǎn)單。所以顯示部分采用 1602 液晶顯示。 3 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證 方案一： 直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。 方案二： 采用 DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， DS1302 芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、周、月、年一級(jí)閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高， RAM 作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓 ～ 范圍內(nèi)， 時(shí)耗電小于300nA. 電路設(shè)計(jì)最終方案決定 綜上各方案所述，對(duì)此次作品的方案選定：采用 STC89C52 作 為主控制系統(tǒng)； DS1302 提供時(shí)鐘； LCD1602 液晶作為顯示 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電路設(shè)計(jì)框圖 鍵掃描電路 LCD 顯示電路 時(shí)鐘電路 主控模塊 ( 89C 52) 圖 1電路設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)硬件概述 本電路是由 STC89C52 單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在 3V 超低壓工作；時(shí)鐘電路由 DS1302 提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU進(jìn)行 同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM數(shù)據(jù)。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 31*8 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器?？? 產(chǎn)生年、月、日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能 ,本電路采用 DS1302 單字節(jié)傳送方式實(shí)現(xiàn)與主控機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳送；顯示部分由 1602 構(gòu)成。 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) STC89C52單片機(jī)為 40引腳雙列直插芯片 ,有四個(gè) I/O口 P0,P1,P2,P3, MCS51單片機(jī)共有 4個(gè) 8位的 I/O口（ P0、 P P P3） ，每一條 I/O 線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示 ,18 引腳和 19 引腳接時(shí)鐘電路 ,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入 ,XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出 .第 9 引腳為復(fù)位輸入端 ,接上電容 ,電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路 , 如圖 2 圖 2主控制系統(tǒng) 5 時(shí)鐘電路 DS1302 1. DS1302 的性能特性 圖 3 示出 DS1302 的引腳排列圖，其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源。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。 DS1302 由 Vcc1或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1+ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復(fù) 位 /片選線，通過(guò)把 RST 輸 入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST 輸 入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)