基于單片機(jī)控制的電子萬年歷的設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)控制的電子萬年歷的設(shè)計(jì)遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第I頁基于單片機(jī)控制的電子萬年歷的設(shè)計(jì)摘要單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速開展，縱觀我們現(xiàn)在生活的各個領(lǐng)域，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，到飛機(jī)上各種儀表的控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理，以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡等，這些都離不開單片機(jī)。在本設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)AT89C52作為控制器來控制電路。本設(shè)計(jì)分別對硬、軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)說明。硬件包括制器AT89C52、時鐘電路DS1302、顯示電路及鍵盤掃描電路組成，比方DS1302時鐘芯片包括實(shí)時時鐘/日歷和31字節(jié)的靜態(tài)RAM。它經(jīng)過一個簡單的串行接口與微處理器通信。

2、實(shí)時時鐘/日歷提供秒、分、時、日、周、月和年等信息。軟件局部給出了局部程序流程圖的設(shè)計(jì)，包括陽歷程序、時間調(diào)整程序和陰歷程序。陽歷程序是從DS1302各個存放器中讀出年、周、月、日、時、分、秒等數(shù)據(jù)。時間調(diào)整程序時用來正確的執(zhí)行調(diào)整時間的功能。陰歷程序的是要靠陽歷日期來推算的。推算方法是，根據(jù)陽歷當(dāng)前日期在一年中的天數(shù)來計(jì)算陰歷日期。軟件編程采用匯編語言編寫，因?yàn)槠浜啙?、使用方便靈活、容易實(shí)現(xiàn)程序的模塊化和結(jié)構(gòu)化。 關(guān)鍵詞：AT89C52芯片；DS1302芯片；匯編語言；陽歷程序；陰歷程序 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第II頁Design of electronic calendar base

3、d on single chipmicrocomputer controlAbstractMicrocomputer application technology rapid development, throughout we now all spheres of life, from missile navigation devices, to the aircraft various kinds of instrument control, from the computer network communication and data transmission, to industri

4、al automation process real-time control and data processing, as well as our life is widely used in all kinds of intelligent IC card, these are inseparable from microcontroller. In this design USES the monolithic AT89C52 as controller to control circuit. The design of hardware and software respective

5、ly design explains. Hardware including making machines AT89C52 single, clocking circuit DS1302, display circuit and keypad scanning circuit component, such as DS1302 clock chip including real-time clock/calendar and 31 bytes of static RAM. It passes through a simple serial interface and microprocess

6、or communications. Real-time clock/calendar provides seconds, points, when, day, week, month and year and other information. Software part gives part of the program flowchart design, including the Gregorian calendar procedure, time adjustment procedures and lunar program. The Gregorian calendar prog

7、ram DS1302 register read from each year, week, month, day, when data such as, minutes and seconds. Time to adjust to the correct implementation program adjusting time functions. Lunar program is to rely on the Gregorian calendar date of extrapolate. Computative method is, according to the solar cale

8、ndar days of the year the current date to calculate the lunar calendar date. Software programming using assembly language, because it is simple and easy to use agile and easy to implement procedures of modular and structured. Key Words: AT89C52 single chip;DS1302 chip;Assembly language;Gregorian cal

9、endar program;Lunar program 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第III頁目錄摘要 . I Abstract . II1 緒論 .11.1 單片機(jī)的介紹 . 11.2 本設(shè)計(jì)的要求 . 21.2.1功能要求 . 21.2.2方案論證 . 21.3 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容 . 31.3.1 硬件 . 31.3.2 軟件 . 32 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) .42.1主控制器的設(shè)計(jì) . 42.1.1 AT89C52主要性能特點(diǎn) . 42.1.2 AT89C52引腳圖與引腳功能 . 42.1.3 主控制器的連線圖 . 72.2 時鐘電路的設(shè)計(jì) . 82.2.1芯片介紹 . 82.2.2 DS13

10、02數(shù)據(jù)操作原理 . 82.2.3時鐘電路的連線圖 .112.3 顯示電路的設(shè)計(jì) . 123 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) .153.1陽歷程序 . 153.2時間調(diào)整程序 . 153.3陰歷程序 . 163.4顯示程序 . 20遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第IV頁總結(jié) .21致謝 .22參考文獻(xiàn).23附錄A 控制程序清單 .24附錄B 電路圖 .34遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1頁1 緒論1.1 單片機(jī)的介紹單片機(jī)的全稱是單片微型計(jì)算機(jī)Single Chip Micro-computer。為了使用方便，它把組成計(jì)算機(jī)的主要功能部件：中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、EPTOM、E2P

11、ROM或FLASH、定時/計(jì)數(shù)器和各種輸入/輸出接口電路等都集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，構(gòu)成了一個完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。與通用的計(jì)算機(jī)不同，單片機(jī)的指令功能是按照工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)，因此它又被稱為微控制器Microcontroller。單片機(jī)具有體積小、重量輕、耗能省、價格低、可靠性高和通用靈活等優(yōu)點(diǎn)。近幾年來，單片機(jī)的開展更為迅速，它已滲透到諸多學(xué)科的領(lǐng)域，以及人們生活的各個方面，如今單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、機(jī)電設(shè)備過程控制、自動檢測、家用電器和數(shù)據(jù)處理等各個方面。單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長，它的產(chǎn)生于開展與微處理器的產(chǎn)生于開展大體上同步，也經(jīng)歷了3個階段：第一個階段：20世紀(jì)70年代為單片機(jī)

12、的初級階段。這個階段以Intel公司的MCS-48系列單片機(jī)為典型代表。因受工藝和集成度限制，單片機(jī)中的CPU功能低、存貯器容量小、IO接口的種類和數(shù)量少，只能用在簡單場合。 第二個階段：20世紀(jì)80年代為單片機(jī)的成熟階段。這個階段以Intel的MCS-51、MCS-96系列單片機(jī)為典型代表。出現(xiàn)了性能較高的8位和16位單片機(jī)。提高了CPU的功能、擴(kuò)大了存貯器的容量、增加了IO接口種類和數(shù)量，單片機(jī)內(nèi)包括了異步串行口、A/D、多功能定時器等特殊IO電路。單片機(jī)應(yīng)用也得到了推廣。第三個階段：20世紀(jì)90年代至今為單片機(jī)高速開展階段。世界上著名半導(dǎo)體廠商不斷推出各種新型的8位、16位和32位單片機(jī)

13、，單片機(jī)的性能不斷完善，品種大量增加，在功能、功耗、體積、價格等方面能滿足各種復(fù)雜的或簡單的應(yīng)用場合需求，單片機(jī)應(yīng)用深入到各行業(yè)和消費(fèi)類的電子產(chǎn)品中1。單片機(jī)是為了實(shí)現(xiàn)控制功能而設(shè)計(jì)的一種微型計(jì)算機(jī)，它的應(yīng)用首先是控制功能，即實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域。單片機(jī)控制技術(shù)制藥研究遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第2頁如何控制計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展，單片機(jī)報時控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)日益廣泛，如在冶金、化工、電力、自動化機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人控制、柔韌制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等工業(yè)測控方面，已經(jīng)取得了令人矚目的研究與應(yīng)用成果，并在國民經(jīng)濟(jì)

14、中發(fā)揮著越來越大的作用。報時系統(tǒng)在現(xiàn)代社會中應(yīng)用很廣泛，大到大型的企業(yè)集團(tuán)，小到一個學(xué)校的定時系統(tǒng)以及家用的具有智能性的鬧鐘等。報時系統(tǒng)最重要的一個特性就是表達(dá)出其控制時間的準(zhǔn)確性、精確性。本設(shè)計(jì)任務(wù)正是以時間為控制對象，設(shè)計(jì)一個由單片機(jī)控制的報時系統(tǒng)。我所設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的自動報時系統(tǒng)，它不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子時鐘的各種功能，如具有較時、調(diào)時、定時、鬧鐘等功能，而且還能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)報時的功能。實(shí)時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于31天時可以自動調(diào)整，本設(shè)計(jì)具有簡單，實(shí)用性強(qiáng)，本錢低，使用維護(hù)方便，軟件功能強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。 21.2 本設(shè)計(jì)的要求1.2.1功能要求電子萬年歷能

15、顯示陽歷年、月、日、星期、<小>時、分<鐘>、秒和陰歷月、日，在顯示農(nóng)歷時間時,能說明是否為閏年。1.2.2方案論證按照系統(tǒng)審計(jì)功能的要求，初步確定系統(tǒng)由主控模塊、時鐘模塊、顯示模塊和鍵盤接口模塊共4個模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1.1所示。主控芯片使用51系列AT89C52單片機(jī)，時鐘芯片使用美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時時鐘DS1302。采用DS1302作為計(jì)時芯片，可以做到計(jì)時準(zhǔn)確。更重要的是，DS1302可以在很小電流的后備電源2.55.5V電源，在2.5V時耗點(diǎn)小于300nA下繼續(xù)計(jì)時，而且DS1

16、302可以編程選擇多種充電電流來對后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源根本不耗電。顯示模塊采用普通模塊采用普通的共陽LED數(shù)碼管，鍵輸出采用查詢法實(shí)現(xiàn)功能調(diào)整。 3 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第3頁 圖1.1 電子萬年歷電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖1.3 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.3.1 硬件根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)的組成框圖如圖1.1所示，主要由主控制器AT89C52、時鐘電路DS1302、顯示電路及鍵掃描電路組成。對于電子萬年歷來說，硬件系統(tǒng)是它的最根本的框架，是系統(tǒng)的所有功能的根底。硬件的選擇和所選硬件的性能對系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)的精度都有直接的影響，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成功與否很大程度上取決于硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1.3.

17、2 軟件本設(shè)計(jì)主要采用匯編語言進(jìn)行編程，同時利用Protel99SE進(jìn)行電路圖的繪制。本設(shè)計(jì)主要分為3局部，分別是陽歷程序、時間調(diào)整程序和陰歷程序。陽歷程序是從DS1302各個存放器中讀出年、周、月、日、時、分、秒等數(shù)據(jù)。時間調(diào)整程序時用來正確的執(zhí)行調(diào)整時間的功能。陰歷程序的是要靠陽歷日期來推算的。推算方法是，根據(jù)陽歷當(dāng)前日期在一年中的天數(shù)來計(jì)算陰歷日期。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第4頁2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)附錄B所示為電子萬年歷電路設(shè)計(jì)原理圖，系統(tǒng)由主控制器AT89C52、時鐘電路DS1302、顯示電路及鍵掃描電路組成。2.1主控制器的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用了芯片AT89C52作為核心控制器。A

18、T89C52是ATMEL公司產(chǎn)生的一款性能穩(wěn)定的8位單片機(jī)。AT89C52具有1KB的Flash程序存儲器，1個512字節(jié)的RAM，4個8位的雙向可位尋址I/O端口，3個16位的定時/計(jì)數(shù)器及1個串行口和6個向量二級中斷結(jié)構(gòu)。2.1.1 AT89C52主要性能特點(diǎn)AT89C52的性能特性如下4：1. 8KB Flash ROM，可以擦除1000次以上，數(shù)據(jù)保存10年。2. 256字節(jié)內(nèi)部RAM。3. 電源控制模式：1) 時鐘可停止和恢復(fù)；2) 空閑模式；3) 掉電模式。4. 6個中斷源。5. 4個中斷優(yōu)先級。6. 4個8位I/O口。7. 全雙工增強(qiáng)型UART。8. 3個16位定時/計(jì)數(shù)器：T0、T1標(biāo)準(zhǔn)80C51和增加的T2捕獲和比擬。9. 全靜態(tài)工作方式：024MHz。2.1.2 AT89C52引腳圖與引腳功能AT89C52的引腳排列如圖2.1所示。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第5頁 圖2.1 AT89C52的引腳AT89C52的引腳功能介紹如下：1. RST：復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。特殊存放器AUXR地址8EH上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。2. ALE/PROG：地址鎖存控制信號ALE是訪問外部程序存儲器時，鎖存底8位地址的輸出脈沖。在flash編程時，