【正文】 TXD（串行輸出口）INT0（外中斷0）INT1（外中斷1）T0（定時(shí)/計(jì)時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)/計(jì)時(shí)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）l RST：復(fù)位輸入。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。l P3口：P3口是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P3的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（MOVX Ri指令）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。l P2口：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。l P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線服用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。l Vcc：電源電壓+5Vl GND：接地l P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件框圖如圖31時(shí)鐘芯片DS1302串口AT89C51P2口LED顯示器驅(qū)動(dòng)電路圖31 系統(tǒng)硬件框圖 AT89S51單片機(jī)本系統(tǒng)采用的是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)，首先我們來(lái)熟悉一下AT89C51單片機(jī)的外部引腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。（2）AT89C51單片機(jī)AT89C51單片機(jī)的主要特性如下：l 與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容l 4K字節(jié)的在線編程Flash存儲(chǔ)器，1000次擦寫周期l ～l 全靜態(tài)工作模式：0～33MHzl 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖l 1288字節(jié)內(nèi)部RAM l 32個(gè)可編程I/O口線l 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器l 6個(gè)中斷源l 全雙工串行UART通道l 低功耗空閑和掉電模式l 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)l 看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針l 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性l 具有掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)功能l 靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁(yè)寫模式）由于AT89C51單片機(jī)片內(nèi)有4K字節(jié)的在線編程Flash存儲(chǔ)器，可以擦寫1000次，具有掉電模式，而且具有掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)功能，對(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)非常實(shí)用。單片機(jī)的應(yīng)用，使許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度大大提高，可以說(shuō)當(dāng)今世界正在經(jīng)受一場(chǎng)以單片機(jī)技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命浪潮的沖擊。從而實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)年歷的功能。（8）軟件設(shè)計(jì)時(shí)必須要有完善的思路，要做到程序簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。（6）通過(guò)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(jì)的功能。（4）根據(jù)硬件電路圖，在開發(fā)板上完成器件的焊接。（2）根據(jù)選用的電子萬(wàn)年歷芯片設(shè)計(jì)外圍電路和單片機(jī)的接口電路。由于社會(huì)對(duì)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(wàn)年歷發(fā)展并且投入市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。電子萬(wàn)年歷的開發(fā)與研究在信息化時(shí)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(duì)等單位禮堂、訓(xùn)練場(chǎng)地、教學(xué)室、公共場(chǎng)地等場(chǎng)合，可以說(shuō)遍及人們生活的每一個(gè)角落?！　〈巳f(wàn)年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)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(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。對(duì)于數(shù)字電子萬(wàn)年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。關(guān)鍵字AT89C51；電子萬(wàn)年歷； DS1302目 錄第一章 引言 1 1 1 1第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 2 2 器件的選用 2 2第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 4 4 4 AT89C51單片機(jī) 4 8位移位寄存器74LS164（串行輸入，并行輸出） 8 ds1302 11第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 14 主程序 14 從1302讀取日期和時(shí)間程序 15 系統(tǒng)源代碼 15第五章 PROTEUS使用 16 16 ISIS對(duì)電子萬(wàn)年歷的硬件電路設(shè)計(jì) 26 ISIS進(jìn)行電子萬(wàn)年歷的仿真測(cè)試 30結(jié)論 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35附錄 36第一章 引言 課題研究的背景 隨著科技的快速發(fā)展，時(shí)間的流逝,從觀太陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。萬(wàn)年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以在LED上同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于AT89C51單片機(jī)的多功能電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)AT89C51 SCMBASED ELCTRONIC DESIGN CALENDAR學(xué)生姓名喬峰學(xué)院名稱信電工程學(xué)院專業(yè)名稱電子信息工程技術(shù)指導(dǎo)教師高玉芹2012年5月20日摘要本文介紹了基于AT89C51單片機(jī)的多功能電子萬(wàn)年歷的硬件結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制器，以串行時(shí)鐘日歷芯片DS1302記錄日歷和時(shí)間，它可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。此萬(wàn)年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。它可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。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。 二十一世紀(jì)是數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，而單片機(jī)在數(shù)字化高速發(fā)展的時(shí)代扮演著極為重要的角色。所以說(shuō)電子萬(wàn)年歷的開發(fā)是國(guó)家之所需，社會(huì)之所需，人民之所需。本課題所研究的電子萬(wàn)年歷是單片機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)具體應(yīng)用，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）選用電子萬(wàn)年歷芯片時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮功能實(shí)在、使用方便、單片存儲(chǔ)、低功耗、抗斷電的器件。（3）在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)電路盡量簡(jiǎn)單。（5）根據(jù)設(shè)計(jì)的硬件電路，編寫控制AT89C51芯片的單片機(jī)程序。（7）在硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶操作等因素。第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能往往決定了系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)成本，性能，功耗等多方面的考慮決定用三個(gè)8位74LS164串行接口外接LED顯示器，RESPACK8對(duì)單片機(jī)AT89C51進(jìn)行供電，時(shí)間芯片DS1302連接單片機(jī)AT89C51。 器件的選用單片機(jī)AT89C51電容RESPACK8三個(gè)74LS164串行接口傳感器DS1302單片機(jī)自70年代問(wèn)世以來(lái)以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，用廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)得到蓬勃發(fā)展，單片機(jī)功能正日漸完善。主要單片機(jī)類型如下：(1)MCS51系列單片機(jī)MCS51系列單片機(jī)主要是指Intel公司生產(chǎn)的以51位內(nèi)核的單片機(jī)芯片，具有8位CPU、4K字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、可擴(kuò)展外部64K字節(jié)RAM和ROM、2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、4個(gè)8位并行I/O口、1個(gè)全雙工串行I/O口、21字節(jié)的專用寄存器、5個(gè)中斷源、片內(nèi)自帶振蕩器、片內(nèi)單總線等功能部件。所以選用AT89C51單片機(jī)作為電子萬(wàn)年歷芯片的控制單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)有40個(gè)引腳。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)要求外接上拉電阻。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P2亦接收低高位地址和其他控制信號(hào)。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，見(jiàn)表31所示：P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。該位置后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。l PSEN：程序存儲(chǔ)允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。l EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的變成電壓Vpp.l XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。AT89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) l 看門狗（WDT）：WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。WDT 在默認(rèn)情況下無(wú)法工作；為了激活WDT，用戶必須往WDTRST 寄存器（地址：0A6H）中依次寫入01EH 和0E1H。WDT計(jì)時(shí)周期依賴于外部時(shí)鐘頻率。當(dāng)WDT溢出，它將驅(qū)動(dòng)RSR引腳輸出一個(gè)高電平。AT89C51系列單片機(jī)的串行通信口可以工作于同步和異步通信方式。串行口內(nèi)的接收器采用的是雙緩沖結(jié)構(gòu)，能夠在接收到的第一個(gè)字節(jié)從接收寄存器讀走之前就開始接收第二個(gè)字節(jié)（當(dāng)然，如果第二個(gè)字節(jié)接收完畢，而第一個(gè)字節(jié)仍然沒(méi)有被讀走，那將會(huì)丟掉一個(gè)字節(jié)）。如果將數(shù)據(jù)寫入SBUF，數(shù)據(jù)會(huì)被送入發(fā)送寄存器準(zhǔn)備發(fā)送。因此，CPU對(duì)SBUF的讀寫，實(shí)際上是分別訪問(wèn)2個(gè)不同的寄存器。l 振蕩電路：AT89C51系列單片機(jī)的內(nèi)部振蕩器，由一個(gè)單極反相器組成?？梢岳盟鼉?nèi)部的振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，只要XTAL1和XTAL2引腳上一個(gè)晶體及電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個(gè)完整的振蕩信號(hào)發(fā)生器，此方式稱為內(nèi)部方式。在組成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，多數(shù)采用這種方式，這種方式結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，可靠性高。l 定時(shí)/計(jì)數(shù)器：AT89C51單片機(jī)內(nèi)含有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。為了實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，定時(shí)器中含有