【正文】 芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、日、周、月、年進行計數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，～。方案三：采用1602液晶顯示屏,該液晶顯示屏的顯示功能強大,內置192種字符，可顯示大量符號、數(shù)字,清晰可見,而且功率消耗小壽命長抗干擾能力強。方案二:采用STC89C52芯片,STC89C52是一種低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，具有8K的可編程Flash存儲器。因此，C語言被廣泛應用于各類系統(tǒng)軟件和應用軟件的開發(fā)。在眾多的程序設計語言中，C語言簡潔緊湊，語言表達能力強，其結構化的流程控制有助于編制結構良好的程序。如果從功能上講它可以講是萬用機。而一些廠家，～6V的條件下工作的單片機。這是PIC12CXXX系列。這些單片機都是高檔單片機，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位結構，工作頻率一般在60MHz以上。這是一種建立在系統(tǒng)級芯片（System on a chip）概念上的結構。 為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經(jīng)濟效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機為了構成控制網(wǎng)絡或形成局部網(wǎng)，內部含有局部網(wǎng)絡控制模塊CAN。在這幾方面，較為典型地說明了數(shù)字單片機的技術水平。特別是很多單片機都設置了多種工作方式，這些工作方式包括等待、暫停、睡眠、空閑、節(jié)電等。大部分產(chǎn)品有較好的兼容性，保證了已開發(fā)產(chǎn)品能順利移植，較容易地使產(chǎn)品進行升級換代?？煽啃院?、使用溫度范圍寬。單片機應用在檢測、控制領域中，具有如下特點：體積小、控制功能強、成本低。單片機也被稱為微控制器（Microcontroller），是因為它最早被用于工業(yè)控制領域。更不用說自動控制領域中的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。然后介紹了本文所要解決的實際問題及意義，以及要電子萬年歷系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能和方法。第六章：主要對Keil軟件Proteus軟件進行簡單介紹，并給出了關于Proteus軟件仿真調試萬年歷的過程。本章的結尾是對單片機C語言編程的介紹。本設計的主要內容：了解單片機技術的發(fā)展現(xiàn)狀，熟悉萬年歷各模塊的工作原理；選擇適當?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；熟悉單片機使用方法和C語言的編程規(guī)則，編寫出相應模塊的應用程序；分別在各自的模塊中調試出對應的功能，在Proteus軟件上進行仿真。所以，電子萬年歷作為設計課題很有價值。目前世界上單片機年產(chǎn)量已達十多億片，通常是當年微處理器產(chǎn)量的45倍以上。為紀念歷法編撰者萬年功績，便將這部歷法命名為“萬年歷”。而現(xiàn)在所使用的萬年歷，實際上就是記錄一定時間范圍內（比如100年或更多）的具體陽歷或陰歷的日期的年歷，方便有需要的人查詢使用，與原始歷法并無直接聯(lián)系。用最少的芯片就能實現(xiàn)最強大的功能，這是將來電子產(chǎn)品的主流方向，它將無可置疑地一步步取代其它同類產(chǎn)品，其數(shù)量之大和應用面之廣，是其它任何類型的計算機所無法比擬的。本論文主要研究基于單片機的萬年歷設計。設計目標：使基于STC89C52單片機的萬年歷實現(xiàn)以下四個功能：具有年、月、日、星期、時、分、秒等功能；具備年、月、日、星期、時、分、秒校準功能；具有與即時時間同步的功能；具有顯示溫度的功能；：第一章：緒論是介紹了基于STC89C52單片機的萬年歷研究意義，重點闡述了本課題的研究內容和研究工作。第三章：主要介紹了設計要求和課題器件選擇的論證方案。最后簡要的介紹了硬件調試中的問題和解決辦法。最后簡單地描述了本論文的整體框架和論文章節(jié)的安排。單片機具有結構簡單、控制功能強、可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點，因而在許多行業(yè)都得到了廣泛應用，并且在諸多領域中都發(fā)揮了無可比擬的巨大作用。單片機的芯片內僅由CPU的專用處理器發(fā)展而來。因而可以方便地組裝各種智能式控制設備和儀器，做到機、電、儀一體化。在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠的工作，這是其他機種無法比擬的。低功耗。可以采用C語言開發(fā)環(huán)境，具有友好的人機互交環(huán)境。在目前，用戶對單片機的需要越來越多，但是，要求也越來越高。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS32FM，81C90。有的單片機內部設置了專門用于變頻控制的脈寬調制控制電路，這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR1MR24等。這種單片機由三個核組成：一個是微控制器和DSP核，一個是數(shù)據(jù)和程序存儲器核，最后一個是外圍專用集成電路（ASIC）。 功耗、封裝及電源電壓的進步 現(xiàn)在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。～2K程序存儲器，25～128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，6個I/O端口以及一個定時器，有的還含4道A/D ，完全可以滿足一些低檔系統(tǒng)的應用。 工藝上的進步 現(xiàn)在的單片機基本上采用CMOS技術，有個別的公司。原因是其內部已集成上各種應用電路；功耗越來越低和模擬電路結合越來越多。C語言程序經(jīng)編譯后生成的目標程序代碼效率高，幾乎可以與匯編語言媲美。所以本系統(tǒng)以C語言進行軟件設計，增加了程序的可讀性和可移植性，便于擴展和更改，軟件的設計采用模塊化結構，使程序設計的邏輯關系更加簡潔了。同樣具有AT89S51的功能，且具有在線編程可擦除技術，當對電路進行調試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增功能需要燒入程序時，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞,因此選擇采用STC89C52作為主控制系統(tǒng)核心。所以在此設計中采用1602液晶顯示屏。所以本設計采用DS1302時鐘芯片。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點。這也是完成設計的先決條件。使用高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。當使用芯片內部時鐘時，此兩引腳端用于外接石英晶體和微調電容；當使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。ALE/PROG：地址鎖存允許信號輸出端。PSEN：程序存儲允許輸出端。當EA為高電平時，CPU執(zhí)行片內程序存儲器指令，但當PC中的值超過0FFFFH時，將自動轉向執(zhí)行片外程序存儲器指令；當EA為低電平時，CPU只執(zhí)行片外程序存儲器指令。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。作為輸出口，每位能驅動4個TTL邏輯電平。作為輸出口，每位能驅動4個TTL邏輯電平?！篜3口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口。 單片機主控制模塊的設計本設計中單片機主要負責對外設的控制和各個功能模塊間的協(xié)調，沒有復雜的數(shù)據(jù)計算，因此，8位的51系列單片機足以勝任。,單片機的XTAL0和XTAL1引腳用于連接晶振電路。VSS為電源地,VCC為電源正。它利用的是電容充電的原理來實現(xiàn)的。 復位電路（2）復位電路工作原理上電復位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復位操作。單片機本身就如一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地工作。其中VCC1為后備電源，VCC2為主電源。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。上電行動時，RST必須保持低電平。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。當“WP”為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。數(shù)字溫度傳感器DS18B20是由Dalles半導體公司生產(chǎn)的，它具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣（），適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領域。 （4）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。 （7）在9位分辨率時最多在 ，12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數(shù)字，速度更快。 DS18B20的內部結構組成DS18B20的供電方式有兩種：寄生電源供電方式和外部電源供電方式。用于單線操作，漏極開路；VCC接電源正；實現(xiàn)鍵盤控制的方法有多種，它可以用FPGA來進行控制，也可以用單片機來進行控制。4行4列共16個鍵，只占用8根I/O口線，鍵數(shù)目較多，可節(jié)省口線。這種方式為編程掃描方式。1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線。4RSRS為寄存器選擇。RS為寄存器選擇端，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。，R/, E ，當RS=0時，對LCD1602寫入指令；當RS=1時，對LCD1602寫入數(shù)據(jù)。此外還介紹了各模塊和單片機的連接方法、其特性及電路原理，最后確定系統(tǒng)的整體硬件設計方案。流程圖分析：開始進入初始化DS18B20，就是通過主機拉低單線產(chǎn)生復位脈沖然后釋放該線，如果有應答脈沖，即發(fā)起ROM命令當成功的執(zhí)行操作命令后，就使用Convert T命令即開始溫度轉換，當轉換完后，又初始化DS18B20是否有應答脈沖，若有，就發(fā)起Read Scratchpad（讀取暫存器和CRC字節(jié)）命令，既同時讀出第1，2個字節(jié)，即為溫度的數(shù)據(jù)。 時鐘流程圖 LCD顯示程序流程圖。部分源程序如下：ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。i) { DQ=1。 //復合賦值運算，等效dat=dat1 DQ=1。}WriteOneChar(unsigned char dat) //有參函數(shù)，功能是寫，而寫的內容就是括號內的參數(shù){ unsigned char i=0。 DQ=datamp。 dat=1。 //跳過讀序列號的操作，調用寫函數(shù)，寫0xcc指令碼 WriteOneChar(0x44)。 //跳過讀序列號的操作，調用寫函數(shù)，寫0xcc指令碼 WriteOneChar(0xbe)。 //溫度轉換DS18_delay(20)。要想與DS1302通信，首先要先了解DS1302的控制字。、。部分源程序如下：void write_byte(uchar dat) //寫一個字節(jié){ ACC=dat。a) { IO=ACC0。 }}uchar read_byte() //讀一個字節(jié){ RST=1。 SCLK=1。}void write_1302(uchar add,uchar dat) //向1302芯片寫函數(shù)，指定寫入地址，數(shù)據(jù){ RST=0。 write_byte(dat)。 RST=0。 temp=read_byte()。}1602通過D0~D7的8位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令，其模塊內的控制器有11條控制指令。 //設置液晶工作模式，意思：16*2行顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù) write_1602(0x0c)。 //日歷顯示固定符號從第一行第1個位置之后開始顯示 for(a=0。 } write_1602(er+2)。 //寫顯示時間固定符號，兩個冒號 //delay(3)。這款軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。Keil使用“工程”（Project）的概念，對工程（而不能對單一的源程序）進行編譯/匯編、連接等操作。它由ISIS和ARES兩個軟件構成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺軟件，它運行于Windows操作系統(tǒng)上，用戶可以對模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。（4）支持大量的存儲器和外圍芯片。 Keil軟件調試流程首先選擇菜單FileNew…，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或C語言源程序（或選擇FileOpen…，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，（.a51）。緊接著對工程進行設置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇ProjectOption for Target ‘Target1’（或點右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項），打開工程屬性設置對話框，共有8個選項卡，主要設置工作包括在Target選項卡中設置晶振頻率、在Debug選項卡中設置實驗仿真板等，如果要寫片，還必須在Output選項卡中選中“Creat Hex Fi”（）；其它選項卡內容一般可取默認值。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進行在線修改（DebugInline Assambly…），不必執(zhí)行先退出調試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進行編譯/匯編和連接、然后再次進入調試狀態(tài)的步驟。 Proteus軟件運行流程Proteus ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面，如圖所示。Proteus ISIS的工作界面： Proteus ISIS的工作界面按P在庫中查找元器件： Pick Devices窗口將所需要的元器件放置好后， proteus仿真萬年歷的原理圖 萬年歷的功能仿真模擬調試：當電路搭建好之后，選中單片機STC89C52，左鍵點擊STC89C52，在出現(xiàn)的對話框里點擊Program File按鈕，找到剛才Keil軟件編譯得到的HEX文件，載入然后點擊“OK”按鈕就可以模擬了?；叵脒@些問題只要認真多思考都是可以避免的，以下為主要的問題：（1）對萬年歷修改時間或日期時，有時LCD液晶顯示屏被屏蔽掉，造成不亮現(xiàn)象。若無此問題查看燒寫的程序是否正確無誤，對程序進行認真修改。如下為硬件實物圖： 萬年歷硬件圖 萬年歷顯示 本章小結本節(jié)介紹了Proteus軟件和k