多功能電子萬年歷PPT

1、Company LOGO姓名：姓名：學(xué)號：學(xué)號：指導(dǎo)老師：竇建華指導(dǎo)老師：竇建華目錄2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3硬件設(shè)計(jì)4軟件設(shè)計(jì)5總結(jié) 1設(shè)計(jì)目的及意義目的和意義 隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)的個人領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。單片機(jī)以體積小、功能全、性價比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制、家用電器、通信設(shè)備、信息處理、尖端武器等各種測控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。 而電子萬年歷作為電子類小設(shè)計(jì)不僅是市場上的寵兒，也是是單片機(jī)實(shí)驗(yàn)中一個很常用的設(shè)計(jì)。數(shù)字顯示的日歷鐘已經(jīng)越來越流行，特別是適合在家庭居室、辦公室、大廳、會議室、車站和廣場等使用，壁掛式LED數(shù)碼管顯示的日歷鐘逐漸受到人們的歡迎。LCD數(shù)字顯示的日歷

2、鐘顯示清晰直觀、走時準(zhǔn)確、可以進(jìn)行夜視，并且還可以擴(kuò)展出多種功能。 v 本設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)顯示模塊、溫本設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)顯示模塊、溫度采集模塊、時間處理模塊度采集模塊、時間處理模塊和調(diào)整設(shè)置模塊四個模塊組和調(diào)整設(shè)置模塊四個模塊組成。系統(tǒng)以成。系統(tǒng)以AT89S52單片單片機(jī)為控制器，以串行時鐘日機(jī)為控制器，以串行時鐘日歷芯片歷芯片DS1302記錄日歷和記錄日歷和時間，它可以對年、月、日、時間，它可以對年、月、日、時、分、秒進(jìn)行計(jì)時，還具時、分、秒進(jìn)行計(jì)時，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。溫有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。溫度采集選用度采集選用DS18B20芯片，芯片，萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，數(shù)據(jù)

3、顯示采用數(shù)據(jù)顯示采用1602A液晶顯液晶顯示模塊，可以在示模塊，可以在LCD上同時上同時顯示年、月、日、星期、時、顯示年、月、日、星期、時、分、秒，還具有時間校準(zhǔn)等分、秒，還具有時間校準(zhǔn)等功能功能系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) AT89S52電 源 模 塊溫 度 模 塊獨(dú) 立 按 鍵時 鐘 模 塊顯 示 模 塊鬧 鐘 模 塊圖1 硬件電路框圖設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求v（1）用）用4個按鍵實(shí)現(xiàn)所有功能，計(jì)時準(zhǔn)確。個按鍵實(shí)現(xiàn)所有功能，計(jì)時準(zhǔn)確。v（2）可以設(shè)定鬧鐘功能。）可以設(shè)定鬧鐘功能。v（3）有陰歷功能，平年閏年準(zhǔn)確無誤。）有陰歷功能，平年閏年準(zhǔn)確無誤。v（4）液晶能顯示年、月、日、星期、時、分、秒、）液晶能顯示年、月

4、、日、星期、時、分、秒、溫度溫度硬件設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)有單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路組成，時鐘電路選用了12MHZ的晶振提供時鐘，作用為給單片機(jī)提供一個時間基準(zhǔn)，其中執(zhí)行一條基本指令需要的時間為一個機(jī)器周期，單片機(jī)的復(fù)位電路，按下復(fù)位按鍵之后可以使單片機(jī)進(jìn)入剛上電的起始狀態(tài)。硬件設(shè)計(jì) 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)LCD的D0D7分別接單片機(jī)的的P0口，作為數(shù)據(jù)線，因?yàn)镻0口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以外部另外加上4.7K的上拉電阻；P2.5P2.7分別接LCD的RS、RW、E三個控制管腳；RV1用來調(diào)節(jié)LCD的顯示灰度；BLK、BLA為背光的陰極和陽極，接上相應(yīng)電平即點(diǎn)亮背光燈。其中1602的第3腳

5、接10K與1.5K的串聯(lián)電阻起到分壓作用，能夠調(diào)節(jié)第一行與第二行亮度對比。第16接個三極管的作用放大，是為了能夠讓液晶顯示器的背光燈亮起，從而在夜間也能觀看萬年歷。硬件設(shè)計(jì) 鍵盤模塊蜂鳴器模塊設(shè)計(jì)對以上4個按鍵作簡要說明：K1SET 鍵，K2UP鍵，K3DOWN鍵，K4OUT/STOP鍵。SET 鍵：按下SET鍵進(jìn)入時間校準(zhǔn)狀態(tài)，按一下進(jìn)入秒調(diào)整，兩下分調(diào)整，依此類推可進(jìn)行各年月日，時分秒以及星期的校準(zhǔn)；UP鍵：當(dāng)SET鍵按下時，UP進(jìn)行SET選定項(xiàng)（如：小時）的加操作;DOWN鍵：當(dāng)SET鍵按下時，DOWN進(jìn)行SET選定項(xiàng)（如：小時）的減操作；OUT鍵：當(dāng)OUT鍵按下時，此鍵功能為退出校準(zhǔn)功

6、能，進(jìn)入下一模式，顯示溫度值和上下限的溫度值。4個獨(dú)立按鍵分別與STC89C52的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3接口相連。硬件設(shè)計(jì) 鍵盤模塊蜂鳴器模塊設(shè)計(jì)蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O口是無法直接驅(qū)動的，所以要利用三極管開關(guān)電路來驅(qū)動。本處選用的是8550三極管，它是一個PNP型的三極管，當(dāng)基極給低電平的時候三極管導(dǎo)通，這時候蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)給高電平的時候，三極管關(guān)閉，蜂鳴器不發(fā)聲。硬件設(shè)計(jì) 時鐘模塊溫度檢測模塊設(shè)計(jì)圖6為DS1302的接口電路，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。VCC1在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源并提供低功率的電池備份。VCC2在雙電源

7、系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)用方式中VCC1連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。DS1302由VCC1或VCC2 兩者中較大者供電。當(dāng)VCC2大于VCC1+0.2V時，VCC2給DS1302供電。當(dāng)VCC2小于VCC1時，DS1302由VCC1供電。DS1302在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖； 硬件設(shè)計(jì) 時鐘模塊溫度檢測模塊設(shè)計(jì)如6圖所示，該系統(tǒng)中采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，具有測量精度高，電路連接簡單特點(diǎn)，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用P3.7與DS18B20的DQ口連

8、接，Vcc接電源，GND接地。DS18B20的工作電流約為1mA，VCC一般為5V，則電阻R=5V/1mA=5K，目前用的電阻一般不是可調(diào)電阻，只是固定阻值，市場上有的就那么幾個型號。其中DS18B20接有電源，則需要一個上拉即可穩(wěn)定的工作。這個電阻通常比較大，我們選擇10K電阻的來起到上拉作用，使之為高電平，使后續(xù)電路保護(hù)。軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)開始DS1302初始化設(shè)置DS1302讀年月日星期時分秒將讀取的數(shù)據(jù)處理后送液晶屏顯示返回 測試及分析測試及分析本設(shè)計(jì)由數(shù)據(jù)顯示模塊、溫度采集模塊、時間處理模塊和調(diào)整設(shè)置模塊四個模塊組成。系統(tǒng)的核心采用的是STC89C52單片機(jī)；數(shù)據(jù)顯示模塊采用的是L

9、CD液晶顯示；溫度采集模塊用的是DS18B20溫度傳感器，該傳感器所采用的是單總線傳輸，內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換，用起來非常方便；時間處理模塊用的是DS1302時鐘芯片，可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計(jì)時，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能；調(diào)整設(shè)置模塊共包括四個按鍵：模式選擇鍵、功能選擇鍵、調(diào)整加按鍵、調(diào)整減按鍵。電路實(shí)際效果如圖21程序運(yùn)行圖系統(tǒng)仿真圖 系統(tǒng)原理圖 P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(R XD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0 )12P3.3(INT1 )13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(

10、WR )16P3.7(R D)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PR OG30EA/VPP31(AD7)P0.732(AD6)P0.633(AD5)P0.534(AD4)P0.435(AD3)P0.336(AD2)P0.237(AD1)P0.138(AD0)P0.039VC C40U1AT8 9C52/S52VC CC2104321P1POWERVC C112233445566S1SWITCHR1

11、2.2KD1LEDVC CbceQ1S8550Y112MHzC322C4221234K4seeNL-NZR410KVC CVC CbceQ28550VC CR22.2KLS1SPEAKERGND1VCC2V03RS4R/W5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714A15K16D2LCM_160 2VC CVC C1234K1SET1234K2UP1234K3DOWNR32.2KCOM1R12R23R34R45R56R67R78R89RP84.7KVC CVC CVcc21X12X23GND4CE5I/O6SCLK7Vcc18U2DS1 302VC CP23VY232.768+C110uFGND1DQ2VCC3U3DS1 8B20R510KVC CVC CR61.5kR710k總結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了不少課本上沒有的知識，也鍛煉了自己的動手能力，將以前學(xué)過的零散的知識串到一起。經(jīng)過我長時間的設(shè)計(jì)及調(diào)試，本系統(tǒng)基本能實(shí)現(xiàn)萬年歷系統(tǒng)的所有功能。不足之處有：1.硬件的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高2.系統(tǒng)界面人性化還不足。我的綜合設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，通過這些我的硬件和軟件開發(fā)能力都獲得了提高。首先硬件方面，基本掌握了P