51單片機(jī)萬年歷畢業(yè)設(shè)計論文【范本模板】

專畢業(yè)設(shè)計（論文）題目單片機(jī)子萬年歷文摘

單片機(jī)電子萬年歷論文要電子萬年歷是一種非常廣泛日常計時工具，對現(xiàn)代社會越來越流.它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功而且的用壽命長，誤差小。對于數(shù)字電子萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒和溫度等信還具有時間校準(zhǔn)等功能。該電路采用AT89S52單機(jī)作為核心，功耗小能在3V的壓工作，電壓可選用3~5V電壓供電。本設(shè)計是基于系列的單片機(jī)進(jìn)行的電子萬年歷設(shè)計，可以顯示年月日時分秒及周信息具有可調(diào)整日期和時間功能在設(shè)計的同時對單片機(jī)的理論基礎(chǔ)和外圍擴(kuò)展知識進(jìn)行了比較全面準(zhǔn)備.在硬件與軟件設(shè)計時，沒有良好的基礎(chǔ)知識和實踐經(jīng)驗會受到很大限制,每項功能實現(xiàn)時需要那種硬件,程序該如何編寫，算法如何實現(xiàn)等,沒有一定的基礎(chǔ)就不可能很好的實現(xiàn)。在編寫程序過程中發(fā)現(xiàn)

以現(xiàn)有的相關(guān)知識要獨自完成編寫任務(wù)困難重,在老師和同學(xué)的幫助下才完成了程序部分的編寫。萬年歷的設(shè)計過程在硬件與軟件方面進(jìn)行同步設(shè)計。硬件部分主要由AT89C52單片機(jī)，LED顯示電路，以及調(diào)時按鍵電路等組成。在單片機(jī)的選擇上本人使用了AT89C52單片機(jī),該單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。顯示器使用2片7SEG—MPX8-CA和一片7SEG-MPX4-CA7SEG-MPX8—CA是一種八個共陽二極管顯示器是一種四個共陽二極管顯示器.為了能更輕松的控制這三片顯示器，本人使用了片74HC164驅(qū)動。74HC1648位邊沿觸發(fā)式移位寄存器,串行輸入數(shù)據(jù)然后并行輸出.軟件方面主要包括日歷程序時間調(diào)整程序，公歷轉(zhuǎn)陰歷程序，顯示程序等。程序采用匯編語言編,以便更簡單地實現(xiàn)調(diào)整時間及陰歷顯示功能。所有程序編寫完成后，在軟件中進(jìn)行調(diào)試，確定沒有問題后在Proteus軟件中嵌入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真最后總在老師同學(xué)的幫助以及自己的努力下完成了此次電子萬年歷的設(shè)計。關(guān)鍵詞：時鐘電鐘;DS1302；DS18B20;態(tài)掃描；單片機(jī)Abstractistools,popularcanbeyearmonth，day，，hours，，time,butcompensationavariety，andslonglifesmallerror。Fordigitalusingandigitaldisplaysimultaneouslydisplay，month，Sunday，hours，minutes,secondsandtemperatureotherinformationbutalsootherfunctions.circuitAT89S52thecoreconsumption,low-voltagework~voltage。The51microcontrollerstheelectroniccalendar,informationminutesandseconds,weeks,adjustabletimefunctions。Atthetheoftheoreticalbasisoftheperipheralexpansionofknowledgehardwaredesign,therebasicknowledgepracticalexperiencewillbe，eachfeatureisrequiredachievehardware,procedurestoimplementsuchalgorithms，therecertaincangoodimplementation.Foundpreparationexistingknowledgetocompletepreparationthetaskalonedifficult,ofcompletetheoftheCalendarthedesignprocessinhardwaresoftwaredesign.HardwaremainlytheAT89C52microcontroller,LEDdisplaycircuit，andtunecomposedcircuitwhenthebutton.SCMchoicemicrocontroller,whichissuitableformanyofcontrol2

applications。MonitortheusetwoCAandaCA.7SEG-MPX8-CA—yang7SEG-MPX4-CAisfour-yangdisplay.ordertomoreeasilycontrolthreemonitors,Iusethree74HC164。74HC164shiftregisterinputdata，。softwareincludescalendarprogram,timetolunarcalendarprograms,displayprogramsProgramswrittenlanguagemoretherealizationoflunarcalendardisplay。programmingismakeproblems,inthesoftwaremicrocontrollerembeddedsimulation。finaloverallteacherhelpstudents,aswelleffortstocompleteelectronic。Keywords:ClockelectricDS1302；DS18B20scan:scm3

一、設(shè)要求與方案證

目錄………………41設(shè)要求…………41.2統(tǒng)基本方選擇和論…………41。2.1單片芯片的選方案和論…………41。2顯模塊選擇案和論證………………41時鐘片的選擇案和論證………………41溫度感器的選方案與論證………………5二。系的硬件設(shè)計實現(xiàn)

………………2電設(shè)計框圖……………2.2統(tǒng)硬件概…………52主單元電路設(shè)計……………………62。1單片機(jī)控制模塊設(shè)計………………2。3.2時鐘路模塊的計…………………62。3.3溫度集模塊設(shè)……………72.3。4電路原理及說明………72.3.5示模塊設(shè)計………三、系的軟件設(shè)計

…………………3程序流程框圖…………93子序的設(shè)計……………93.2。1DS18B20溫度子程……………………93.2。2讀、寫DS1302子程序………………10四。指標(biāo)測

…………4測儀器………………114硬件測試……………………114.3軟件試………………114。４測試結(jié)分析與結(jié)………124.4。1測試結(jié)果分析…………124.4.2測試結(jié)論……………12五、作總結(jié)

…………12六、致詞

……………4

一設(shè)要與案證1.1

設(shè)要（１)本求①具有年、月、日、星期、時、分、秒等功;②時間與陰、陽歷能夠自動關(guān);③具有溫度計功能；④具備年、月、日、星期、時、分、秒校準(zhǔn)功;2)創(chuàng)新求①具上、下課響鈴功能；②具防御報警功能；1.2系基方選和證單片芯的擇案論：方案一：采用89C51芯片作為硬件核心,采用FlashROM內(nèi)部具有4KBROM存空,能于3V的低壓工作，而且與MCS-51系單片機(jī)完全兼容，但是運(yùn)用于電路設(shè)計中時由于不具備ISP在線編程技,當(dāng)在電路進(jìn)行調(diào)試時程的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，對芯片的多次拔插會對芯片造成一定的損壞。方案二采用片全采FlashROM；能以3V超底壓工作；同時也與MCS—51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲器為8KBROM存儲空間，同樣具有89C51的功，且具有在線編程可擦除技術(shù)在電進(jìn)行調(diào)試時于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦?不需要對芯片多次拔所以不會對芯片造成損.所以選擇采用AT89S52作主控制系統(tǒng)。。2.2顯示塊擇案論：方案一：采用LED液晶顯示屏晶示的顯示功能強(qiáng)可顯示大量文字形顯多樣，清晰可見，但是價格昂貴,需要接口線多，所以在此設(shè)計中不采用液顯示屏方案二采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合采在顯示數(shù)字得太浪費價也相對較高以不用此種作為顯.方案三：采用LED數(shù)管動態(tài)掃描LED數(shù)碼管價格適,對于顯示數(shù)字最合適而且采用動態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時，占用的單片機(jī)口線少。所以采用了LED數(shù)管作為顯示1.2.3時鐘片選方和證:方案一：直接采用單片機(jī)定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒計數(shù).采用此種方案雖然減少芯的使用約成本但是實的時間誤差較大所以不采用此方案。5

方案二：采用DS1302時芯片實現(xiàn)時鐘DS1302芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計數(shù)，而且精度高，位做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2。5V～5.5V范圍內(nèi)2.5V耗電小于300nA１。2.4溫度傳感的擇案論:方案一：使用熱敏電阻作為傳感器熱電阻與一個相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個電阻變化的分壓值，并進(jìn)A轉(zhuǎn)。此設(shè)方案需用轉(zhuǎn)電路，增加硬件本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會產(chǎn)生較大的測量誤差。方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器此傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸易于與單片機(jī)連接可去除A/D模，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路。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)1.3電設(shè)最方?jīng)Q綜上各方案所述對此次作品的案選定：用作為主控制系統(tǒng)DS1302供時鐘數(shù)式溫度傳感器LED數(shù)管動態(tài)掃描作為顯.二:統(tǒng)硬設(shè)與現(xiàn)2.1電設(shè)框LED數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示模塊DS1302時2系硬概

AT89S52

本電路是由AT89S52單機(jī)為控核心，具有在線編程功低功耗，能在3V超壓工作；時鐘電路由DS1302提，是一種高性能、低功耗、帶RAM的時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓2.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)同步通可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或數(shù)據(jù).DS1302內(nèi)有一個31*8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存?？僧a(chǎn)生年、月、日、周日時分秒有使用壽命長精度高和低功耗等特點時有掉電自動保存功能；溫度的采集由DS18B20構(gòu)；顯示部份由２１個數(shù)碼管74ls138、74ls47譯器構(gòu)成。使用動態(tài)掃描顯示方式對數(shù)字的顯.6

2主單電的計2。3.1單片主制塊設(shè)AT89S52單片為40引雙列直插芯片，有四個I/O口P0,P1，P2,P3,—51單機(jī)共有個8位I/O口（、P1、P2、P3一I/O線都能獨立地作輸出或輸入。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,18腳和19引腳時鐘電路接部晶振和微調(diào)電容的一端在內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入接部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出9引腳為復(fù)位輸入端接電容電及開關(guān)后夠上電復(fù)位電,20引為接地端,引腳為電源端。如圖-1所示1時鐘路塊設(shè)圖-2示出DS1302的引腳排列,中為后備電源Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連運(yùn)行DS1302由Vcc1Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)大于Vcc1+0.2V時給DS1302供電Vcc2小Vcc1時,DS1302由Vcc1供電X1和X2是振蕩源，外接32.７６８KHz晶。RST是位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入兩種功能：首先RST接通控制邏輯,允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時所有的數(shù)據(jù)傳送被初始，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RSTS置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電動行時，在Vcc大于等于2。5V之前RST必須保持低電平有在SCLK為電平時才能將RST置為高電平I/O為串行數(shù)據(jù)輸入端（雙向。SCLK始是輸入端。7

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的引腳圖2.3.3溫度集塊計如圖—3所采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測量精度電路連接簡單特點，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用Ｐ與的I/O口接加一上拉電阻Vcc接電源,接。圖—3溫度采集。4電路原及明(1)時芯片DS1302的工作原：DS1302在次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始,把SCLK端置“0”,接著把RST端置“1后給予SCLK脈沖；寫時序如下圖4所。圖為DS1302的控制字，此控制字的位必須1若0則能把對進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)對于位6若程序進(jìn)行讀/寫時RAM=1，時間進(jìn)行/寫CK=0.1至5操作單元的地址。位0是/寫操作位，進(jìn)行讀操作時，該位為1；位為0表示進(jìn)行的是寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入輸?shù)谋?為DS1302的歷間寄存器內(nèi)容是時鐘暫停標(biāo)志位當(dāng)位為1時時振蕩器停止處低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時,時鐘開始運(yùn)行”是寫保護(hù)位在何的對時鐘和RAM寫操作之前WP須為?！啊睘?時寫護(hù)位防止對任一寄存器的寫操作。8

（2）DS1302的制字節(jié)DS1302控制字如表所示制節(jié)的高有效(須是邏輯果為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入中位如則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)1表存取數(shù)據(jù)；位5至1示操作單元的地址；最低有效位如為表要進(jìn)行操作，為表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出A3A2A1A0

/CK/WR表1的制字格式(3)數(shù)輸入輸出(I/O）在控制指令字輸入后的下一個時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入，據(jù)輸入從低位即位開始。同樣在跟8位控制指令字的下一個SCLK脈的下降沿讀出DS1302數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位高位如圖示圖4讀寫序圖（4）DS1302的存器DS130212個存器其中有寄存器與日歷時鐘相關(guān)存的數(shù)據(jù)位為碼形式其日歷、時間寄存器及其控制字見-2.表—2DS1302的歷時間寄器9

此外還有年份寄存器控制寄存器充電寄存器時鐘發(fā)寄存器及與相關(guān)的寄存器等時突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302RAM相的寄存器分為兩類：類是單個單，共31，每個單元組態(tài)為一個8位字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操;另一類為突發(fā)方式下的寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個節(jié)，命令控制字為FEH(寫、FFH(讀）2.3.5顯示塊設(shè)如圖－5所采用動態(tài)掃描顯示,由２１個數(shù)碼管譯器限電阻，再接三管接到共陽數(shù)碼管的端為選通位,位選擇相應(yīng)的列74ls47接240Ω限流電,再接共行的LED數(shù)管的斷碼。圖—LED動態(tài)掃描顯示10

三:統(tǒng)軟設(shè)3程序流程圖

開始初始化讀、寫日期、時間和溫度分離日期時間溫度顯示值顯示子程序定時鬧鈴子程序日期、時間修改子程序農(nóng)歷自動更新子程序閏月子程返回圖-主序程圖—B計算陽程序流程圖11

圖C時調(diào)程流圖12

圖-陰歷序程3.2子序設(shè)。1DS18B20溫子序CONFIG12EQU7FHDIVABLCALLWRITE111TEMPHEQU21HMOVA，BMOVA，#44HTEMPLEQU20HMOVB,#0AHLCALLWRITE111REG2EQU22HDIVABLCALLDL1MSREG3EQU23HSWAPALCALLRESETREG4EQU24HORLA,BMOVA,DATEQUP0.7MOV10H,ALCALLWRITE111TOUTOU:RETMOVA,#0BEHLCALLCHUSHI：LCALLWRITE111LCALLRDTEMPLCALLRESETLCALLERAD111MOVA，TEMPLMOVA,MOVTEMPL，AANLA，＃11110000BLCALLWRITE111LCALLERAD111MOVTEMPL,AMOV，＃4EHMOVTEMPH，AMOVA，TEMPHLCALLWRITE111RETANLA，#00000111BMOV，#CONFIG12RESET:ORLA,TEMPLLCALLWRITE111LA：SWAPARETSETBDATMOV25H,A：MOV52H，＃200MOVALCALLRESETLB：MOVB，＃64HMOVA,＃0CCHCLR13

DJNZ52H，LBRETSETBDATWRITE111:MOV52H,＃30MOV53H,LC:W51HA:DJNZ52H，LCSETBCLRCMOV＃8ORLC,DATRRCAJCLBCLRDATMOV58H,#80W52HA:LD：DJNZ54H,W52HAORLCMOVDAT,CJCLPMOV＃30DJNZ58H，LDW53HA:SJMPLADJNZ54H,W53HALP:DJNZ53H,W51HAMOV52H,SETBDATLF：RETDJNZ52H,LFERAD111:。2讀、寫程；寫1302程WRITE:CLRSCLKCLRSCLKNOPNOPMOVA，31HSETBRSTMOV＃8NOPWRITE2:MOVA,32HRRCAMOVR4,＃8NOP據(jù)給1302WRITE1:CLRSCLKRRCA;送地址給1302NOPNOPNOPNOPMOVIO,CCLRSCLKNOPNOPNOPNOPNOPNOPSETBSCLKMOV，CNOPNOPNOPNOPDJNZR4,WRITE2NOPCLRRSTSETBSCLKRETNOPNOP;讀程序DJNZR4,WRITE1READ:

CLREAMOV58H，#8RD1A：CLRDATMOV54H,#6NOPSETBDATRD2A：DJNZ54H,RD2AMOVC,DATRRCAMOV55H,#30RD3A：DJNZ55H,RD3ADJNZ58H,RD1ASETBDATRETCLRSCLKNOPNOPSETBRSTNOPMOVA,32HMOVR4,#8READ1：RRCA;送地址給1302NOPMOVIO,CNOPNOPNOPSETBSCLKNOPNOPNOPCLRSCLKNOPNOPDJNZ，READ1MOVR4，＃814

READ2：CLRSCLKNOP;從中出數(shù)據(jù)NOPNOPMOVC,IONOPNOP四:指測4.1測儀序號

NOPNOPNOPRRCANOPNOPNOPNOP名稱

SETBSCLKNOPDJNZ，READ2MOV31H,ACLRRSTRET型號123454.硬測

PC機(jī)雙路直流穩(wěn)壓電源V8通單片機(jī)仿真器數(shù)字萬用表ISP在線編程器

LXB-HF769ACA17303DV8/LDT9208電子萬年歷的電路系統(tǒng)較大,對于接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出于一處的錯誤則會對檢測造成很大的不,而且電路的交線較多，對于各種利的引腳要注意處理，否則會刺被帶有包皮的導(dǎo)線，則會對電路造成短路現(xiàn)象。在本成電子萬年歷的設(shè)計調(diào)試中遇到了很多的問題?；叵脒@些問題只要認(rèn)真多思考都是可以避免的，以下為主要的問題：（１）LED數(shù)碼的斷碼錯亂，原因出于沒有認(rèn)真看清、b、c等腳信息解決:重新排列74LS47的出端，相應(yīng)接入LED數(shù)管，即可解決出現(xiàn)在的斷碼或亂碼。（）對萬年歷修改時間或日期時，有時LED數(shù)碼管被屏蔽,成不亮現(xiàn)象。解決:根儀器的測試，發(fā)現(xiàn)電路的驅(qū)動能力不足，最后在時芯片的/CS、端入5的拉阻后，電路的驅(qū)動能力才能滿足，即可解決不亮現(xiàn)象。4.軟測電子成年歷是多功能的數(shù)字型，可以看當(dāng)前日(陰、陽歷間還有溫度的儀.電子成年歷功能很多，所以對于它的程序也較為復(fù),以在編寫程序和調(diào)試時出現(xiàn)了相對較多的問題后過多次的模子程序的修一步一步的完,最終解決了軟件軟的調(diào)試過程中主要遇到的問題如下：1．燒入程序后,LED數(shù)管顯示,而且亮度不均.解決：首先