基于AT89C51單片機(jī)的多功能電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)論文

1、 PAGE24 / NUMPAGES25基于AT89C51單片機(jī)的多功能電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)AT89C51 SCM-BASED ELCTRONIC DESIGN CALENDAR 畢 業(yè) 論 文學(xué)院名稱瀘 州 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院系部名稱 電 子 工 程 系 專業(yè)名稱應(yīng) 用 電 子 技 術(shù) 2012年12月10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，利用proteus仿真，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。萬(wàn)年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以在

2、1602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。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。關(guān)鍵字:AT89C51；電子萬(wàn)年歷； DS1302;1602目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc343720633摘要01HYPERLINK l _Toc343720634第一章緒論03HYPERLINK l _Toc3437206351.1 課題研究的背景03HYPERLINK l _Toc3437206361.2課題解決的主要容03第二章HYPERLINK l _Toc343720637系統(tǒng)的總

3、體設(shè)計(jì)04HYPERLINK l _Toc3437206382.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)04HYPERLINK l _Toc3437206392.1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)04HYPERLINK l _Toc3437206402.2單片機(jī)與其附屬電路05HYPERLINK l _Toc3437206412.2.1 MCS-51系列單片機(jī)05HYPERLINK l _Toc3437206422.1.2 MCS-51系列單片機(jī)的工作條件電路08HYPERLINK l _Toc3437206432.1.3 DS130209HYPERLINK l _Toc3437206442.1.4 LCD1602顯示電路10HY

4、PERLINK l _Toc3437206452.1.5調(diào)節(jié)電路12HYPERLINK l _Toc343720646第三章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)12HYPERLINK l _Toc3437206473.1主程序12HYPERLINK l _Toc3437206483.2 LCD1602的驅(qū)動(dòng)程序13HYPERLINK l _Toc3437206493.3 DS1302的驅(qū)動(dòng)程序14HYPERLINK l _Toc343720650第四章萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)結(jié)論14HYPERLINK l _Toc3437206514.1 萬(wàn)年歷工作原理14HYPERLINK l _Toc3437206524.2 萬(wàn)年歷結(jié)構(gòu)原

5、理圖15HYPERLINK l _Toc343720653致16HYPERLINK l _Toc343720654參考文獻(xiàn)16HYPERLINK l _Toc343720655附錄17HYPERLINK l _Toc343720656附錄1仿真圖片17HYPERLINK l _Toc343720657附錄2程序代碼17-25第一章 緒論1.1 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。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。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

6、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。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35V電壓供電。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)，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。1.2課題解決的主要容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。（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。（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

7、。（4）根據(jù)硬件電路圖，在開發(fā)板上完成器件的焊接。（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。（6）通過編程、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。（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。（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。第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)單片機(jī)電子萬(wàn)年歷的制作有多種方法，可供選擇的器件和運(yùn)用的技術(shù)也有很多種。所以，系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案應(yīng)在滿足系統(tǒng)功能的前提下，充分考慮系統(tǒng)使用的環(huán)境，所選的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單使用、易于實(shí)現(xiàn)，器件的選用著眼于合適的參數(shù)、穩(wěn)定的性能、較低的功耗以與低廉的成本

8、。2.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2.1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)此系統(tǒng)由單片機(jī)主體電路、單片機(jī)工作條件電路、1602顯示電路、時(shí)間條件電路、時(shí)鐘芯片DS1302等幾大部分組成，其中單片機(jī)工作條件電路又包含電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等幾大部分組成，單片機(jī)工作條件電路使單片機(jī)正常的工作，然后單片機(jī)通過程序設(shè)置，控制DS1302時(shí)鐘芯片，從DS1302芯片讀取數(shù)據(jù)處理后送1602顯示，其顯示的時(shí)間和日期可以通過時(shí)間條件按鍵電路來進(jìn)行調(diào)整，此系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1圖2-1 系統(tǒng)硬件框圖2.2單片機(jī)與其附屬電路2.2.1 MCS-51系列單片機(jī)MCS-51系列單片機(jī)主要是指Intel公司生產(chǎn)的以51位核的單片機(jī)芯片

9、，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、片自帶振蕩器、片單總線等功能部件。AT89C51單片機(jī)就是MCS-51系列單片機(jī)的一種，它的片有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。其引腳圖如圖2-2所示。圖2-2 AT89C51單片機(jī)的引腳圖其引腳功能和部結(jié)構(gòu)如下：1.單片機(jī)的引腳功能AT89C51單片機(jī)有40個(gè)引腳。（1）、Vcc：電源電壓+5V（2）、GND

10、：接地（3）、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。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。（4）、P1口：P1口是一個(gè)帶部上拉電阻的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。對(duì)端口寫“1”，通過部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)椴看嬖谏侠娮?，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。（5）、P2口：P2口是一個(gè)帶部上拉電阻的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。對(duì)端口寫“1”，通過部的上拉電阻把端口拉到高

11、電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)椴看嬖谏侠娮瑁硞€(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。（6）、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)。表3-1 P3口的第二功能圖端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外中斷0）P3.3INT1（外中斷1）P3.4T0（定時(shí)/計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（定時(shí)/計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）（7）、RST：復(fù)位輸入。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。WDT溢出將使引腳輸出高電平，

12、設(shè)置SFR AUXR的DISRT0（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。（8）、ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存器允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(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。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。（9）、XTAL1：振蕩器反相放大器與部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。（10）、XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。2、AT89C51單片機(jī)部結(jié)構(gòu)看門狗（WDT）：WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。W

13、DT 由13位計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器（WDTRST）構(gòu)成。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。當(dāng)WDT激活后，晶振工作，WDT在每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)增加。WDT計(jì)時(shí)周期依賴于外部時(shí)鐘頻率。除了復(fù)位（硬件復(fù)位或WDT溢出復(fù)位），沒有辦法停止WDT工作。當(dāng)WDT溢出，它將驅(qū)動(dòng)RSR引腳輸出一個(gè)高電平?？删幊檀冢║ART）在AT89C51中，UART 的操作與AT89C51 和AT89C52 一樣。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。當(dāng)工作于異步方式時(shí)，它具

14、有全雙工的操作功能，也就是說，它可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。串行口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)仍然沒有被讀走，那將會(huì)丟掉一個(gè)字節(jié)）。串行口的發(fā)送和接收操作都是通過特殊功能寄存器中的數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF進(jìn)行的，但在SBUF的部，接收寄存器和發(fā)送寄存器在物理結(jié)構(gòu)上是完全獨(dú)立的。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。如果執(zhí)行SBUF指令，則讀出的數(shù)據(jù)一定來自接收緩存器。因此，CPU對(duì)SBUF的讀寫，實(shí)際上是分別訪問2個(gè)不同的寄存器。這2個(gè)寄存器的功能決不能混淆。振蕩電路：

15、AT89C51系列單片機(jī)的部振蕩器，由一個(gè)單極反相器組成。XTAL1反相器的輸入，XTAL2為反相器的輸出。可以利用它部的振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，只要XTAL1和XTAL2引腳上一個(gè)晶體與電容組成的并聯(lián)諧振電路，便構(gòu)成一個(gè)完整的振蕩信號(hào)發(fā)生器，此方式稱為部方式。另一種方式由外部時(shí)鐘源提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)到XTAL1端輸入，而XTAL2端浮空。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。在電路中，對(duì)電容C1和C2的值要求不是很嚴(yán)格，如果使用高質(zhì)的晶振，則不管頻率為多少，C1、C2通常都選擇30pF。定時(shí)/計(jì)數(shù)器：AT89C51單片機(jī)含有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。當(dāng)用

16、于定時(shí)器方式時(shí)，定時(shí)器的輸入來自部時(shí)鐘發(fā)生電路，每過一個(gè)機(jī)器周期，定時(shí)器加1，而一個(gè)機(jī)器周期包含有12個(gè)振蕩周期，所以，定時(shí)器的技術(shù)頻率為晶振頻率的1/12，而計(jì)數(shù)頻率最高為晶振頻率的1/24。為了實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，定時(shí)器中含有3種基本的寄存器：控制寄存器、方式寄存器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?？刂萍拇嫫魇且粋€(gè)8位的寄存器，用于控制定時(shí)器的工作狀態(tài)，方式寄存器是一個(gè)8位的寄存器，用于確定定時(shí)器的工作方式，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是16位的計(jì)數(shù)器，分為高字節(jié)和低字節(jié)兩部分。RAM：高于7FH部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址是8位的，也就是說其地址空間只有256字節(jié)，但部RAM的尋址方式實(shí)際上可提供384字節(jié)。的直接地址訪問同一

17、個(gè)存儲(chǔ)空間，高于7FH的間接地址訪問另一個(gè)存儲(chǔ)空間。這樣，雖然高128字節(jié)區(qū)分與專用寄器 ，即特殊功能寄存器區(qū)的地址是重合的，但實(shí)際上它們是分開的。究竟訪問哪一區(qū)，存是通過不同的尋址方式加以區(qū)分的。SFR：SFR是具有特殊功能的所有寄存器的集合，共含有22個(gè)不同寄存器，它們的地址分配在80HFFH中。雖然如此，不是所有的單元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的單元，其容是不確定的。如對(duì)這些單元進(jìn)行讀操作，得到的是一些隨機(jī)數(shù)，而寫入則無(wú)效，所以在編程時(shí)不應(yīng)該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元中，特殊功能寄存器主要有累加器ACC、B寄存器、程序狀態(tài)字寄存器PSW、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針DPTR、I/O端

18、口、串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF、定時(shí)器寄存器、捕捉寄存器、控制寄存器。中斷系統(tǒng)：AT89C51單片機(jī)有6個(gè)中斷源，中斷系統(tǒng)主要由中斷允許寄存器IE、中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP、優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)和一些邏輯門組成。IE寄存器用于允許或禁止中斷；IP寄存器用于確定中斷源的優(yōu)先級(jí)別；優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)用于執(zhí)行中斷源的優(yōu)先排序；有關(guān)邏輯門用于輸入中斷請(qǐng)求信號(hào)。在整個(gè)中斷響應(yīng)過程中CPU所執(zhí)行的操作步驟如下：（1）完成當(dāng)前指令的操作（2）將PC容壓入堆棧（3）保存當(dāng)前的中斷狀態(tài)（4）阻止同級(jí)的中斷請(qǐng)求（5）將中斷程序入口地址送PC寄存器（6）執(zhí)行中斷服務(wù)程序（7）返回2.1.2 MCS-51系列單片機(jī)的工作條件電路MCS-51

19、系列單片機(jī)的工作條件電路包括電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路；1、電源電路：其目的是為單片機(jī)提供電源電壓，MCS-51系列單片機(jī)的電源引腳為Vcc在單片機(jī)的第40腳，本課題只采用仿真，直接用proteus自帶的電源即可，在這里就不在多說。2、時(shí)鐘電路: 此電路的作用是為單片機(jī)提供12MHz時(shí)鐘信號(hào)，是單片機(jī)有節(jié)奏的工作，它由兩個(gè)諧振電容、一個(gè)晶振、和單片機(jī)部的振蕩電路構(gòu)成，其電路如圖2-3所示圖2-3 時(shí)鐘電路3、復(fù)位電路: 其作用是使單片機(jī)回到初始狀態(tài)，它由一個(gè)開關(guān)和一個(gè)上拉電阻構(gòu)成，其電路如圖2-4所示圖2-4復(fù)位電路2.1.3 DS1302DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能

20、、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、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2.5V5.5V。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部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302的引腳如圖2-5所示圖2-5 DS1302與單片機(jī)的連接圖Vcc2：芯片主電源，其作用是為芯片提供電源電壓。Vcc1：后備電源，其作用是在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘

21、的連續(xù)運(yùn)行。X1和X2：振蕩源，外接32.768kHz晶振。I/O：串行數(shù)據(jù)輸出端；RST：是復(fù)位/片選線，其作用有兩個(gè)，（1）RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；（2）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)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK：時(shí)鐘是輸入端，其作用是為芯片提供時(shí)鐘信號(hào)。2.1.

22、4 LCD1602顯示電路在此設(shè)計(jì)中其結(jié)果在1602液晶屏上顯示出來，1602能顯示16x2個(gè)字符，它的液晶芯片是HD44780，其芯片的引腳圖如圖2-6所示：圖2-6 LCD1602的引腳圖1、各引腳的功能如下：VSS：電源地，即電源接地端； VDD：芯片電源端，為芯片提供電源電壓，其工作電壓可在4.5v5.5v之間，通常為5v； VEE：背光燈電源，為1602液晶屏的背光燈提供電源，其電壓與芯片的電源一樣，可在4.5v5.5v之間，通常為5v； RS：數(shù)據(jù)/指令選擇端（H/L），通過控制該腳的電平，可選擇是向芯片寫入指令，還是向芯片寫入數(shù)據(jù)； RW：讀/寫選擇端（H/L）, 通過控制該腳的

23、電平，可選擇是向芯片傳入指令數(shù)據(jù)或指令，還是從芯片中讀取指令數(shù)據(jù)或指令；E：使能信號(hào)端，它的作用是為芯片提供使能信號(hào)；D0D7：并行數(shù)據(jù)傳送端；2、LCD1602各引腳與單片機(jī)的連接如圖2-7所示圖2-7 LCD1602與單片機(jī)的連接D0D7數(shù)據(jù)端口連接在單片機(jī)的P0口，由于單片機(jī)的P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，所以需要在數(shù)據(jù)端口上接上拉電阻。2.1.5調(diào)節(jié)電路在該設(shè)計(jì)電路中，時(shí)間和日期的調(diào)節(jié)采用四個(gè)獨(dú)立鍵盤構(gòu)成，其原理和結(jié)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單在這里就不多做介紹，本系統(tǒng)它與單片機(jī)的連接如圖2-8所示。2-8 獨(dú)立按鍵與單片機(jī)的連接圖中K1為調(diào)節(jié)的“選擇”即是調(diào)節(jié)時(shí)間、日期、還是星期；K2為選

24、擇項(xiàng)目的“加”動(dòng)作K3為選擇項(xiàng)目的“減”動(dòng)作K4為選擇項(xiàng)目的“確定”動(dòng)作和做加減動(dòng)作的“確認(rèn)”。（K1接2.3口、K2接2.4口、K3接2.5口、K4接2.6口）第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)的軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，與各個(gè)硬件模塊都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的子程序，通過主函數(shù)調(diào)用各子函數(shù)和子函數(shù)之間的相互調(diào)用來完成電子萬(wàn)年歷的功能。3.1主程序主程序主要完成獨(dú)立鍵盤的掃描、液晶的初始化、1602送顯等功能，其程序流程圖如圖3-1所示： 3-1 主程序流程圖3.2 LCD1602的驅(qū)動(dòng)程序1602分為兩行顯示，第一行顯示DATE字符和當(dāng)前的日期（年、月、日），第二行顯示TIME字符和當(dāng)前時(shí)間（時(shí)、分、秒）。其

25、程序流程圖如圖3-2所示：圖3-2 LCD1602的驅(qū)動(dòng)程序流程圖3.3 DS1302的驅(qū)動(dòng)程序DS1302工作時(shí)為了對(duì)任何數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化，需要將復(fù)位腳（RST）置為高電平且將8位地址和命令信息裝入移位寄存器。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘（SCLK）的上升沿串行輸入，前8位指定訪問地址，命令字裝入移位寄存器后，在之后的時(shí)鐘周期，讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，寫操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)。時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8（8位地址+8位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為8加最多可達(dá)248的數(shù)據(jù)。圖3-3 DS1302的驅(qū)動(dòng)程序流程圖第四章 萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)結(jié)論本課題從理論到實(shí)際應(yīng)用，用AT89C51單片機(jī)、DS1302、1602等一些電路的組

26、合，成功的設(shè)計(jì)出了一個(gè)電子萬(wàn)年歷。而且所設(shè)計(jì)的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)也按當(dāng)初要求的能夠在PROTEUS中進(jìn)行仿真，并且能夠很精確的顯示年歷。可以說該電子萬(wàn)年歷具有很高的實(shí)用價(jià)值。4.1 萬(wàn)年歷工作原理此系統(tǒng)由單片機(jī)主體電路、單片機(jī)工作條件電路、1602顯示電路、時(shí)間條件電路、時(shí)鐘芯片DS1302等幾大部分組成，它具有年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的顯示功能，它的工作是是靠實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1302這個(gè)芯片的強(qiáng)大功能來完成的，首先單片機(jī)通過程序設(shè)置，控制DS1302時(shí)鐘芯片，從DS1302芯片讀取數(shù)據(jù)處理后送1602顯示，其顯示的時(shí)間和日期可以通過按鍵來進(jìn)行調(diào)整，這樣可以使時(shí)間和日期更加的準(zhǔn)確。4.2 萬(wàn)年歷結(jié)

27、構(gòu)原理圖在軟件設(shè)計(jì)的過程中，利用了Keil這個(gè)軟件在程序錄入和調(diào)試的時(shí)候的優(yōu)越性，讓我能夠在編寫軟件的時(shí)候很方便的發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，現(xiàn)在已經(jīng)能夠使用Keil對(duì)所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行調(diào)試。對(duì)于PROTEUS這款軟件，也能熟練掌握電路設(shè)計(jì)仿真。由于平時(shí)沒有接觸過這兩個(gè)軟件，加上畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，對(duì)于他們的連接調(diào)試程序，未能熟練掌握，但以后有機(jī)會(huì)的話會(huì)再好好學(xué)習(xí)的。本次設(shè)計(jì)的電子萬(wàn)年歷也存在的不足的地方，有待于以后的改進(jìn)。致 經(jīng)過三個(gè)多月的時(shí)間，畢業(yè)設(shè)計(jì)按照預(yù)期完成了，由于本人的知識(shí)水平有限，論文和設(shè)計(jì)中有遺漏和缺陷的地方懇請(qǐng)指正。感我的導(dǎo)師龍艦涵老師給了我莫大的幫助，在他悉心的指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求下，作品

28、和論文順利完成了。論文從選題和最終完成，凝結(jié)著導(dǎo)師的辛勤的汗水，他不辭勞苦的教導(dǎo)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使我終生受益。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向?qū)熀退袔椭^我的老師致以崇高的敬意和衷心的感。還有感家人、朋友還有宿舍里所有的室友，是他們給我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍，在學(xué)習(xí)和生活中給了我支持和幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中我會(huì)時(shí)時(shí)敦促自己更加努力，不辜負(fù)師長(zhǎng)、親人、朋友對(duì)我的期望。參考文獻(xiàn)1 長(zhǎng)德.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)M.：機(jī)械工業(yè)，1999：98-350.2 平.單片機(jī)的原理與接口技術(shù)M.:電子工業(yè)，2006：1-113.3 王忠民.微型計(jì)算機(jī)原理M.:科技大學(xué)，2003：15-55.4 胡戴明.計(jì)算機(jī)組成原

29、理M.:經(jīng)濟(jì)科學(xué)，2005：43-56.5 紀(jì)宗南.單片機(jī)外圍器件使用手冊(cè)M.:航空航天大學(xué)，622-655.6 周雪.模擬電子技術(shù)M: 電子科技大學(xué)，2005：81-95.7 左金生.電子與模擬電子技術(shù)M.:電子工業(yè)，2004：105-131.8 勇.單片機(jī)開發(fā)環(huán)境Vision2的開發(fā)指南M. :航空航天大學(xué)，2004：173-199.9 斌武.單片機(jī)系統(tǒng)Proteus設(shè)計(jì)與仿真M. :電子工業(yè)，2005:52-89.附錄附錄1仿真圖片附錄2程序代碼#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsb

30、it SDA=P10; /DS1302數(shù)據(jù)線sbit CLK=P11; /DSB1302時(shí)鐘線sbit RST=P12; /DS1302復(fù)位線sbit RS=P20; /LCD寄存器選擇sbit RW=P21; /LCD讀/寫控制sbit EN=P22; /LCD啟用sbit K1=P23; /選擇sbit K2=P24; /加sbit K3=P25; /減sbit K4=P26; /確定uchar tCount=0;/一年中每個(gè)月的天數(shù)，二月的天數(shù)由年份決定uchar MonthsDays=0,31,0,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31;/周日，周一到周六0,1-6

31、 讀取DS1302時(shí)分別是1-7uchar *WEEK=SUN,MON,TUS,WEN,THU,FRI,SAT;/LCD顯示緩沖uchar LCD_DSY_BUFFER1=DATE 00-00-00 ;uchar LCD_DSY_BUFFER2=TIME 00:00:00 ;uchar DateTime7; /所讀取的日期時(shí)間char Adjust_Index=-1; /當(dāng)前調(diào)節(jié)的時(shí)間對(duì)象：秒，分，時(shí)，日，月，年(0,1,2,3,4,6)uchar Change_Flag=-MHDM-Y; /（分，時(shí)，日，月，年）（不調(diào)節(jié)秒周）/延時(shí)，向DS1302寫、讀一字節(jié)以與從DS1302指定位置度、寫

32、數(shù)據(jù)的程序/延時(shí)void DelayMS(uint x)uchar i;while(x-) for(i=0;i120;i+);/向DS1302寫入一個(gè)字節(jié)void Write_A_Byte_TO_DS1302(uchar x)uchar i;for(i=0;i=1;/從DA1302讀取一字節(jié)uchar Get_A_Byte_FROM_DS1302()uchar i,b,t;for(i=0;i=1;t=SDA;b|=t7;CLK=1;CLK=0;/BCD碼轉(zhuǎn)換return b/16*10+b%16;/從DS1302指定的位置讀數(shù)據(jù)uchar Read_Data(uchar addr)uchar

33、dat;RST=0;CLK=0;RST=1;Write_A_Byte_TO_DS1302(addr);dat=Get_A_Byte_FROM_DS1302();CLK=1;RST=0;return dat;/向DS1302某地址寫入數(shù)據(jù)void Write_DS1302(uchar addr,uchar dat)CLK=0;RST=1;Write_A_Byte_TO_DS1302(addr);Write_A_Byte_TO_DS1302(dat);CLK=0;RST=0;/設(shè)置時(shí)間void SET_DS1302()uchar i;Write_DS1302(0 x8E,0 x00);/寫控制字，

34、取消寫保護(hù)for(i=1;i7;i+) /分時(shí)日月年依次寫入/分的起始地址10000010（0 x82）,后面續(xù)依次是時(shí)，日，月，周，年，寫入地址每次遞增2 Write_DS1302(0 x80+ 2*i,(DateTimei/104)|(DateTimei%10); Write_DS1302(0 x8E,0 x80);/加保護(hù)/讀取當(dāng)前日期時(shí)間/void GetTime()uchar i;for(i=0;i7;i+)DateTimei=Read_Data(0 x81+2*i);/ /1602LCD的若干顯示控制代碼。/uchar Read_LCD_State() 讀LCD狀態(tài)uchar Re

35、ad_LCD_State()uchar state;RS=0;RW=1;EN=1;DelayMS(1);state=P0;EN=0;DelayMS(1);return state;/void LCD_Busy_Wait() 忙等待void LCD_Busy_Wait()while(Read_LCD_State()&0 x80)=0 x80);DelayMS(5);/void Write_LCD_Data(uchar dat) 向LCD寫數(shù)據(jù)void Write_LCD_Data(uchar dat) LCD_Busy_Wait(); RS=1;RW=0;EN=0;P0=dat;EN=1;Del

36、ayMS(1);EN=0;/void Write_LCD_Command(uchar cmd) 寫LCD指令void Write_LCD_Command(uchar cmd)LCD_Busy_Wait();RS=0;RW=0;EN=0;P0=cmd;EN=1;DelayMS(1);EN=0;/void Init_LCD() LCD初始化void Init_LCD()Write_LCD_Command(0 x38);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0 x01);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0 x06);DelayMS(1);Write_LC

37、D_Command(0 x0c);DelayMS(1);/void Set_LCD_POS(uchar P) 設(shè)置液晶顯示位置void Set_LCD_POS(uchar p)Write_LCD_Command(p|0 x80);/在LCD上顯示字符串void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s)uchar i;Set_LCD_POS(p);for(i=0;i16;i+)Write_LCD_Data(si); DelayMS(1);/日期與時(shí)間值轉(zhuǎn)換為數(shù)字字符void Format_DateTime(uchar d,uchar *a)a0=d/10+0;a1

38、=d%10+0;/判斷是否為閏年uchar isLeapYear(uint y)return(y%4=0&y%100!=0)|(y%400=0);/求自2000.1.1開始的任何一天是星期幾/函數(shù)沒有通過，求出總天數(shù)后再求星期幾，/因?yàn)榍罂偺鞌?shù)可能會(huì)超越uint的圍。void RefreshWeekDay()uint i,d,w=5;/已知1999.12.31是周五for(i=2000;i2000+DateTime6;i+)d=isLeapYear(i)?366:365;w=(w+d)%7;d=0;for(i=1;iDateTime4;i+) d+=MonthsDaysi;d+=DateTim

39、e3;/保存星期，06表示星期日至周六，為了與DS1302的星期格式匹配，返回值需要加1DateTime5=(w+d)%7+1;/void DateTime_Adjust(char x)switch(Adjust_Index)case 6:/年00-99 if(x=1&DateTime60) DateTime6-; /獲取2月天數(shù) MonthsDays2=isLeapYear(2000+DateTime6)?29:28; /如果年份變化后當(dāng)前月份的天數(shù)大于上限則設(shè)為上限 if(DateTime3MonthsDaysDateTime4) DateTime3=MonthsDaysDateTime4

40、; RefreshWeekDay();/刷新星期 break;case 4:/月01-12 if(x=1&DateTime41)DateTime4-; /獲取2月天數(shù) MonthsDays2=isLeapYear(2000+DateTime6)?29:28; /如果月份變化后當(dāng)前月份的天數(shù)大于上限則設(shè)為上限 if(DateTime3MonthsDaysDateTime4) DateTime3=MonthsDaysDateTime4; RefreshWeekDay();/刷新星期 break; case 3:/日00-28/29/30/31；調(diào)節(jié)之前首先根據(jù)年份得出該年中2月的天數(shù) MonthsDays2=isLeapYear(2000+DateTime6)?29:28; /根據(jù)當(dāng)前月份決定調(diào)節(jié)日期的上限 if(x=1&DateTime30) DateTime3-; RefreshW