基于5152單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)（經(jīng)典）

1、（1）封面（2）開(kāi)題報(bào)告（3）中文摘要及關(guān)鍵詞（4）英（外）文摘要及關(guān)鍵詞（5）正文（6）（附錄）（7）參考文獻(xiàn)（8）致謝摘 要單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展，縱觀(guān)我們現(xiàn)在生活的各個(gè)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(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)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、電子寵物等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。單片機(jī)是集CPU ,RAM ,ROM ,定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上。而51系列單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)，應(yīng)用，從而達(dá)到學(xué)

2、習(xí)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)軟、硬的能力。 本文通過(guò)對(duì)一個(gè)基于單片機(jī)的能實(shí)現(xiàn)萬(wàn)年歷功能電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到學(xué)習(xí)、了解單片機(jī)相關(guān)指令在各方面的應(yīng)用。系統(tǒng)由主控制器AT89C51、時(shí)鐘電路DS1302、顯示電路、按鍵電路、和復(fù)位電路等部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘日歷顯示的功能，能進(jìn)行時(shí)、分、秒的顯示。關(guān)鍵詞 : 單片機(jī), 農(nóng)歷查詢(xún), 萬(wàn)年歷 目錄第一章 引 言 3第二章 設(shè)計(jì)方案論證 .421 方案論證與設(shè)計(jì) .42.1.1 控制部分的方案選擇.42.1.2 顯示部分的方案選擇42.1.3系統(tǒng)基本方案選擇和論證.422 單片機(jī)原理 .523 LED顯示數(shù)碼管 .5第三章 計(jì)算部分 .63.1 主要單元電路的器件 .

3、63.1.1 單片機(jī)主控制模塊 .63.1.2 時(shí)鐘電路模塊 . 73.2 其他模塊器件 83.2.1 74LS164 .83.2.2 CON8 . .93.2.3其他元器件 .9第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 .104.1顯示部分設(shè)計(jì) .104.1.1萬(wàn)年歷優(yōu)化算法 .114.2 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，日歷顯示設(shè)計(jì) 124.2.1 DS1302 的寄存器 .124.2.2 DS1302 實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的軟硬件 .124.2.3 DS1302 與CPU 的連接 12 4.3整體設(shè)計(jì) 13 4.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 144.4.1程序流程框圖 .14第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試部分 .18 5.1硬件測(cè)試 .18 5.2軟件測(cè)試 18

4、5.3測(cè)試結(jié)果分析與結(jié)論 185.3.1 測(cè)試結(jié)果分析 .185.3.2 測(cè)試結(jié)論 .19第六章 結(jié)論 .20第七章 謝辭 .21參考文獻(xiàn) .22附錄一：系統(tǒng)程序清單 .23第一章 引言隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的個(gè)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?xún)r(jià)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(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭，單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)已成為電子信息、電氣、通信、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)。而電子萬(wàn)年歷作為電子類(lèi)小設(shè)計(jì)不僅是市場(chǎng)上的寵兒，也是是單片機(jī)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)很常用的題目。因?yàn)樗挠泻芎玫拈_(kāi)放性和可發(fā)揮性，因此對(duì)作者

5、的要求比較高，不僅考察了對(duì)單片機(jī)的掌握能力更加強(qiáng)調(diào)了對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展的應(yīng)用。而且在操作的設(shè)計(jì)上要力求簡(jiǎn)潔，功能上盡量齊全，顯示界面也要出色。數(shù)字顯示的日歷鐘已經(jīng)越來(lái)越流行，特別是適合在家庭居室、辦公室、大廳、會(huì)議室、車(chē)站和廣場(chǎng)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。LED數(shù)字顯示的日歷鐘顯示清晰直觀(guān)、走時(shí)準(zhǔn)確、可以進(jìn)行夜視，并且還可以擴(kuò)展出多種功能。 所以，電子萬(wàn)年歷無(wú)論作為比賽題目還是練習(xí)題目都是很有價(jià)值。第二章 設(shè)計(jì)方案論證21方案論證與設(shè)計(jì)2.1.1.控制部分的方案選擇 a)用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)?？刹捎肁LTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。設(shè)計(jì)起來(lái)結(jié)構(gòu)清晰，各個(gè)模

6、塊，從硬件上設(shè)計(jì)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，控制與顯示的模塊間的連接也會(huì)比較方便。但是考慮到本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，EDA在功能擴(kuò)展上比較受局限，而且EDA占用的資源也相對(duì)多一些。從成本上來(lái)講，用可編程邏輯器件來(lái)設(shè)計(jì)也沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。 b)用凌陽(yáng)16位單片機(jī)設(shè)計(jì)。凌陽(yáng)16位單片機(jī)有豐富的中斷源和時(shí)基，方便本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。它的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，并且C語(yǔ)言和匯編兼容的編程環(huán)境也很方便來(lái)實(shí)現(xiàn)一些遞歸調(diào)用。I/O口功能也比較強(qiáng)大，方便使用。用凌陽(yáng)16位單片機(jī)做控制器最有特色的就是它的可編程音頻處理，可完成語(yǔ)音的錄制播放和識(shí)別。這些都方便對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行擴(kuò)展，使設(shè)計(jì)更加完善。成本也相對(duì)低一些。2.1.2顯示部分的方案選擇a)液晶顯示方式。液

7、晶顯示效果出眾，可以運(yùn)用菜單項(xiàng)來(lái)方便操作，但是在顯示時(shí)，特別是使用秒表功能時(shí)掃描速度跟不上，屏幕會(huì)有明顯的閃爍。而且由于61板的存儲(chǔ)空間有限，液晶顯示就不能與語(yǔ)音播抱程序同時(shí)實(shí)現(xiàn)。這些大大影響了電子萬(wàn)年歷的性能。b)相比液晶顯示，采用8段數(shù)碼管既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，在效果上也可以加入語(yǔ)音報(bào)時(shí)功能，操作比較液晶顯示來(lái)說(shuō)雖然略顯繁瑣，但總體也還可以做到比較人性化。所以，最后選擇LED數(shù)碼管顯示方案。2.1.3系統(tǒng)基本方案選擇和論證1.單片機(jī)芯片的選擇方案和論證：方案一: 采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片

8、機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線(xiàn)編程技術(shù), 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二: 采用AT89S52,片內(nèi)ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作；同時(shí)也與MCS-51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線(xiàn)編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。所以選擇采用AT89S52作為主控制系統(tǒng).2. 顯示模塊選擇方案和論證：方案一：

9、 采用LED液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見(jiàn),但是價(jià)格昂貴,需要的接口線(xiàn)多,所以在此設(shè)計(jì)中不采用LED液晶顯示屏.方案二：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不用此種作為顯示.方案三：采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描,LED數(shù)碼管價(jià)格適中,對(duì)于顯示數(shù)字最合適,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí),占用的單片機(jī)口線(xiàn)少。所以采用了LED數(shù)碼管作為顯示。3時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證：方案一：直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)

10、數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。方案二：采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS1302芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V5.5V范圍內(nèi)，2.5V時(shí)耗電小于300nA.4. 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述,對(duì)此次作品的方案選定: 采用AT89S52作為主控制系統(tǒng); DS1302提供時(shí)鐘;數(shù)字式溫度傳感器;LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描作為顯示。2.2 單片機(jī)原理單片機(jī)就是簡(jiǎn)化的微型計(jì)算機(jī)。CPU中本身自帶存儲(chǔ)器ROM和RAM。CPU片內(nèi)也

11、有總線(xiàn)。IC（集成電路）技術(shù)是將電路通過(guò)特殊工藝做在一塊硅基片上封裝成芯片，比如CPU，片外存儲(chǔ)器等等。 將單片機(jī)CPU（比如51系列），晶振，存儲(chǔ)器，地址鎖存器，邏輯門(mén)，七段譯碼器（顯示器），按鈕（類(lèi)似鍵盤(pán)），擴(kuò)展芯片，接口等通過(guò)PCB工藝（比如SMT貼片，或者插裝）做在環(huán)氧樹(shù)脂板上。這樣才是一個(gè)完整的單片（做在一塊PCB板上）的微型計(jì)算機(jī)。 2.3 LED顯示數(shù)碼管常見(jiàn)的LED顯示具有清晰明亮的特點(diǎn)。是顯示接口也是絕大多數(shù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)必備的部件之一。發(fā)光二極管組成的顯示器是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中最常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它由若干個(gè)發(fā)光二極管按一定的規(guī)律排列而成。當(dāng)某一個(gè)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)

12、點(diǎn)或一筆畫(huà)被點(diǎn)亮，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯出各種字符。1. 顯示器的結(jié)構(gòu)常用的7段顯示器的結(jié)構(gòu)如圖所示，發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起的稱(chēng)為共陽(yáng)極顯示器，陰極連在一起的成為共陰顯示器。1位顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)發(fā)光二極管ag控制7個(gè)筆畫(huà)的亮或暗，另一個(gè)控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗，這種筆畫(huà)的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的形狀有些失真，但失控簡(jiǎn)單，使用方便。第三章計(jì)算部分3.1 主要單元電路的器件3.1.1單片機(jī)主控制模塊AT89S52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一條I/

13、O線(xiàn)都能獨(dú)立地作輸出或輸入。如圖所示。1內(nèi)部結(jié)構(gòu)按功能分為8部分：CUP，程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，時(shí)鐘電路，串行口，并行I/O口，中斷系統(tǒng)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器。2.引腳定義及功能1）.電源及時(shí)鐘引腳Vcc：接+5V 電源Vss：接地XTAL1和XTAL2：時(shí)鐘引腳，外接晶體引線(xiàn)端。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此兩引腳端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。2）.控制引腳RST/Vpq：RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，Vpd是備用電源輸入端。當(dāng)RST輸入端保持2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)，單片機(jī)完成復(fù)位初始化操作。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障而突然下降到一定低電壓或斷電時(shí)，第2功能Vpd將為片

14、內(nèi)RAM提供電源以保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失。ALE/PROG：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。在存取外存儲(chǔ)器時(shí)，用于鎖存低8位地址信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)正常工作后，ALE端就周期性地以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6固定頻率向外輸出正脈沖信號(hào)。此引腳的第2功能PROG是對(duì)片內(nèi)帶有4K字節(jié)EPROM的8751固外程序時(shí)，作為編程脈沖輸入端。PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出端。當(dāng)片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，低電平有效。CPU從外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)，PSEN信號(hào)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生負(fù)脈沖，作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。EA/Vpp：程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端。當(dāng)EA為高電平時(shí)，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng)PC中的值超過(guò)0FFFH時(shí)

15、，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令；當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。3）.I/O口引腳P0.0P0.7:P0口8位雙向I/O口；P1.0P1.7:P1口8位準(zhǔn)雙向I/O口；P2.0P2.7:P2口8位準(zhǔn)雙向I/O口；P3.0P3.7:P3口8位準(zhǔn)雙向I/O口。3片外總線(xiàn)結(jié)構(gòu)分為三部分：數(shù)據(jù)總線(xiàn) Data Bus(DB）,地址總線(xiàn) Address Bus (AB）,控制總線(xiàn) Control Bus(CB). AT89S523.1.2時(shí)鐘電路模塊1. DS1302的結(jié)構(gòu)及工作原理 DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月

16、、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(xiàn)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內(nèi)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。2. 引腳功能及結(jié)構(gòu) 圖1所示出DS1302 的引腳排列,其中Vcc1 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(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302 由Vcc1 或Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2 大于Vcc

17、10.2V 時(shí)，Vcc2 給DS1302供電。當(dāng)Vcc2 小于Vcc1 時(shí)，DS1302 由Vcc1 供電。X1 和X2 是振蕩源，外接32.768kHz 晶振。RST 是復(fù)位/片選線(xiàn)，通過(guò)把RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST 輸入有兩種功能：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，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(guò)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

18、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(shuō)明。SCLK 始終是輸入端。3. 數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O)在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0 開(kāi)始。同樣，在緊跟8 位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK 脈沖的下降沿讀出DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0 位到高位7。3.2其他模塊器件3.2.1 74LS164它是個(gè)串入并出的8位移位寄存器，它常用于單片機(jī)系統(tǒng)中，下面結(jié)束一下這個(gè)元件的基本知識(shí)：74LS164引腳圖74LS164_內(nèi)部功能圖74LS164_邏輯符合表串行輸入帶鎖存 時(shí)鐘

19、輸入,串行輸入帶緩沖 異步清除 最高時(shí)鐘頻率可高達(dá)36Mhz 功耗：10mW/bit 74系列工作溫度： 0C to 70C Vcc最高電壓：7V 輸入最高電壓：7V 高電平：0.4mA 低電平：8mA3.2.2 CON8它是一個(gè)排插符號(hào) ，也就是一個(gè)插座，可以通過(guò)一個(gè)插頭將89C51的P0口引到外面的有關(guān)電路作擴(kuò)展用，也可以作為備用。3.2.3其他元器件電阻，電容，發(fā)光二極管，三極管若干。第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分4.1 顯示部分設(shè)計(jì)基本顯示原理：時(shí)鐘開(kāi)始顯示為0時(shí)0分0秒，也就是數(shù)碼管顯示，然后每秒秒位加1 ，到9后，10秒位加1，秒位回0。10秒位到5后，即59秒 ，分鐘加1，10秒位回0。依

20、次類(lèi)推，時(shí)鐘最大的顯示值為23小時(shí)59分59秒。這里只要確定了1秒的定時(shí)時(shí)間， 其他位均以此為基準(zhǔn)往上累加。 同時(shí)時(shí)鐘達(dá)到最大值的時(shí)候天數(shù)也增加一位，知道顯示了7后再變?yōu)?，同時(shí)陰歷和陽(yáng)歷的天數(shù)也加1，根據(jù)不同的月份顯示的天數(shù)陽(yáng)歷有28，29，30，31天，陰歷就要經(jīng)過(guò)計(jì)算得到，到了12個(gè)月后，年數(shù)自動(dòng)增加1，以此類(lèi)推，顯示萬(wàn)年歷的現(xiàn)實(shí)。另外，連接方式總電路圖上可以看到，這里就不做說(shuō)明了，下圖為顯示部分的電路圖。顯示部分電路圖4.1.1萬(wàn)年歷優(yōu)化算法1.陽(yáng)歷算法陽(yáng)歷的算法比較簡(jiǎn)單，每十月的總的天數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)是固定的。只有2月份，在閏年是29天，在非閏年是28天。每個(gè)月的日歷排法主要是確定每個(gè)月第

21、一天是星期幾。我們知道1901年1月1日是星期二，星期的變化是7天一個(gè)周期，比如說(shuō)要計(jì)算1901年2月1日是星期幾，可以這樣推算：從1901年1月1日到1901年2月1日總共經(jīng)過(guò)了31天(從表1可 看出)，31對(duì)7取模是3：i901年1月1日是星期二，加三后，是星期五。因此1901年2月1日是星期五。同理，可以推算出從19012100年任何一天是星期幾。表1月份123456789101112閏年312931303130313130313031非閏年3128313031303131303130312.陰歷算法陰歷的算法比較復(fù)雜，它包含兩個(gè)部分。一部分是陽(yáng)歷日和陰歷日的對(duì)應(yīng)關(guān)系；另一部分則是陽(yáng)歷日

22、和農(nóng)歷節(jié)氣的對(duì)應(yīng)關(guān)系。下面只介紹與設(shè)計(jì)有關(guān)的陰歷和陽(yáng)歷的關(guān)系。表2比特?cái)?shù)0123456789101112131415數(shù)據(jù)!1!1!1xxxx我們先要做一個(gè)數(shù)據(jù)表，這個(gè)數(shù)據(jù)表里面每2個(gè)字節(jié)，表示T一個(gè)陰所年彝個(gè)月份的天教 2個(gè)字節(jié)(共16bit)的具體意義如表2。 其中“！(01)中“0”表示30天，“1”表示29天?！皒 x x x(4個(gè)比特可表示數(shù)值范圍015)”表示該年中是否有閏月，數(shù)值“0”表示無(wú)閏月，“ 112” 表示某一個(gè)閏月。閏月一般是29天；在200年中(19012100年)，閏月是30天的，可用一個(gè)特殊語(yǔ)句來(lái)解決。這里2OO年需要200 x 2=400個(gè)字節(jié)，構(gòu)成陰歷壓縮數(shù)據(jù)表

23、。有了陰歷的數(shù)據(jù)表后，主要是要確定陽(yáng)歷日和胡歷日的對(duì)應(yīng)關(guān)系。我們知道陽(yáng)歷年1901年1月1日，對(duì)應(yīng)的陰歷年是對(duì)應(yīng)的陰歷日，可用以下算法：（1）從陽(yáng)歷年1901年1月1日到1901年2月1日，計(jì)算出經(jīng)過(guò)了31天；（2）根據(jù)陰歷數(shù)據(jù)表知道陰歷年1900年11月有29天，因此3129=2天。原來(lái)陽(yáng)歷年1901年1月1日對(duì)應(yīng)的陰歷日是11日，則有11+1=13；（3）因?yàn)殛帤v1901年12月份有30天，而13=30，所以陽(yáng)歷年1901年2月1日對(duì)應(yīng)的陰歷年是1900年12月13日。如果上一步相加得出的散大于當(dāng)前陰歷月的總的天敢，別應(yīng)該繼續(xù)減去當(dāng)前陰歷月的總的天數(shù)，直到符合條件。 對(duì)于月份增加時(shí)，還要通

24、過(guò)數(shù)據(jù)表查看是否要經(jīng)過(guò)閏月。對(duì)于其他任何一個(gè)陽(yáng)歷日和陰歷日的對(duì)應(yīng)關(guān)系，都可以通過(guò)以上算法求得結(jié)果。4.2 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，日歷顯示設(shè)計(jì)DS1302可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能.4.2.1 DS1302 的寄存器DS1302 有12 個(gè)寄存器，其中有7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD 碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見(jiàn)表1。此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM 相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 與RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)是單個(gè)

25、RAM 單元，共31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8 位的字節(jié)，其命令控制字為C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)為突發(fā)方式下的RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的RAM 的31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫(xiě))、FFH(讀)。4.2.2 DS1302 實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的軟硬件DS1302 與CPU 的連接需要三條線(xiàn)，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。圖3 示出DS1302 與89C2051 的連接圖，其中，時(shí)鐘的顯示用LCD。4.2.3 DS1302 與CPU 的連接實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè)32.768kHz 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振

26、，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。只要占用CPU 一個(gè)口線(xiàn)即可。 LCD 還可以換成LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的10 位多功能8 段液晶顯示模塊LCM101，內(nèi)含看門(mén)狗(WDT)/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示RAM，可顯示任意字段筆劃，具有34 線(xiàn)串行接口，可與任何單片機(jī)、IC 接口。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為2A(典型值)，省電模式時(shí)小于1A，工作電壓為2.4V3.3V，顯示清晰。4.3整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程：由串行的時(shí)鐘芯片DS1302，送給單片機(jī)，單片機(jī)處理后輸出。而74LS164將串行信號(hào)變成并行信號(hào)，每個(gè)

27、164對(duì)應(yīng)LED七段碼，三個(gè)164對(duì)應(yīng)三行LED數(shù)碼管。單片機(jī)P2.6-P2.0連接七個(gè)三極管作列驅(qū)動(dòng)，共七列數(shù)碼管，（實(shí)際有兩行是六列）行列掃描共同形成萬(wàn)年歷。其整個(gè)過(guò)程，如原理圖所示。4.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.4.1程序流程框圖 圖-C 時(shí)間調(diào)整程序流程圖第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試部分5.1硬件測(cè)試電子萬(wàn)年歷的電路系統(tǒng)較大，對(duì)于焊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(cuò)誤，則會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便，而且電路的交線(xiàn)較多，對(duì)于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會(huì)刺被帶有包皮的導(dǎo)線(xiàn)，則會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象。在本成電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到了很多的問(wèn)題?；叵脒@些問(wèn)題只要認(rèn)真多思考都是可以避免的，以下為主

28、要的問(wèn)題：（）LED數(shù)碼管的斷碼錯(cuò)亂,原因出于沒(méi)有認(rèn)真看清a、b 、c等引腳信息。解決：重新排列74LS47的輸出端，相應(yīng)接入LED數(shù)碼管，即可解決出現(xiàn)在的斷碼或亂碼。（ 2）對(duì)萬(wàn)年歷修改時(shí)間或日期時(shí)，有時(shí)LED數(shù)碼管被屏蔽掉，造成不亮現(xiàn)象。解決：根據(jù)儀器的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電路的驅(qū)動(dòng)能力不足，最后在DS1302時(shí)鐘芯片的/CS、SCLK、RET端接入5.1K的上拉電阻后,電路的驅(qū)動(dòng)能力才能滿(mǎn)足，即可解決不亮現(xiàn)象。5.2軟件測(cè)試電子成年歷是多功能的數(shù)字型，可以看當(dāng)前日期（陰、陽(yáng)歷）,時(shí)間，還有溫度的儀器。電子成年歷功能很多，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜,所以在編寫(xiě)程序和調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了相對(duì)較多的問(wèn)題。最后經(jīng)

29、過(guò)多次的模塊子程序的修改，一步一步的完成，最終解決了軟件。在軟件的調(diào)試過(guò)程中主要遇到的問(wèn)題如下：1燒入程序后，LED數(shù)碼管顯示閃動(dòng),而且亮度不均勻。解決：首先對(duì)調(diào)用的延時(shí)進(jìn)行逐漸修改，可以解決顯示閃動(dòng)問(wèn)題。其次，由于本作品使作動(dòng)態(tài)掃描方式顯示的數(shù)字，動(dòng)態(tài)掃描很快，人的肉眼是無(wú)法看出,但是調(diào)用的顯示程序時(shí)，如果不在反回時(shí)屏蔽掉最后的附值，則會(huì)出現(xiàn)很亮的現(xiàn)象，所以在顯示的后面加了屏蔽子令，最后解決了此問(wèn)題。2修改時(shí)間、日期時(shí)沒(méi)有農(nóng)歷沒(méi)有自動(dòng)對(duì)應(yīng)上。解決：把不相關(guān)的程序暫時(shí)屏蔽，地農(nóng)歷的子程序獨(dú)立調(diào)試，發(fā)現(xiàn)在調(diào)用農(nóng)歷自動(dòng)更新時(shí)，對(duì)十進(jìn)制和十六進(jìn)制處理不好，所以會(huì)造成錯(cuò)亂。最后把相應(yīng)的十進(jìn)制進(jìn)行修改，

30、使得可以與十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)，最后解決了此問(wèn)題.5.3測(cè)試結(jié)果分析與結(jié)論5.3.1 測(cè)試結(jié)果分析（1）在測(cè)試中遇到發(fā)光二極管、LED數(shù)碼管為不顯示時(shí),首先使用試測(cè)儀對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試,觀(guān)察是否存在漏焊,虛焊,或者元件損壞.（2）LED 數(shù)碼管顯示不正常，還有亮度不夠，首先使用試測(cè)儀對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試,觀(guān)察電路是否存在短路現(xiàn)象。查看燒寫(xiě)的程序是否正確無(wú)誤，對(duì)程序進(jìn)行認(rèn)真修改。 （3）.DS1302 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位MSB(D7)必須為邏輯1，如果D7=0，則禁止寫(xiě)DS1302，即寫(xiě)保護(hù)；D6=0，指定時(shí)鐘數(shù)據(jù)，D6=1，指定RAM 數(shù)據(jù)；D5D1 指定

31、輸入或輸出的特定寄存器；最低位LSB(D0)為邏輯0，指定寫(xiě)操作(輸入)， D0=1，指定讀操作(輸出)。在DS1302 的時(shí)鐘日歷或RAM 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，DS1302 必須首先發(fā)送命令字節(jié)。若進(jìn)行單字節(jié)傳送，8 位命令字節(jié)傳送結(jié)束之后，在下2 個(gè)SCLK 周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下8 個(gè)SCLK 周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。DS1302 與RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi):一類(lèi)是單個(gè)RAM 單元，共31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8 位的字節(jié)，其命令控制字為C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；再一類(lèi)為突發(fā)方式下的RAM 寄存器，在此方式下可一次性讀、寫(xiě)所有的RAM 的31 個(gè)字節(jié)。要

32、特別說(shuō)明的是備用電源B1，可以用電池或者超級(jí)電容器(0.1F 以上)。雖然DS1302 在主電源掉電后的耗電很小，但是，如果要長(zhǎng)時(shí)間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池?？梢杂美鲜诫娔X主板上的3.6V 充電電池。如果斷電時(shí)間較短(幾小時(shí)或幾天)時(shí)，就可以用漏電較小的普通電解電容器代替。100 F 就可以保證1 小時(shí)的正常走時(shí)。DS1302 在第一次加電后，必須進(jìn)行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間。5.3.2 測(cè)試結(jié)論經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)測(cè)試與分析,可以對(duì)電路的原理及功能更加熟悉,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對(duì)電路的分析能力.同時(shí)在軟件的編程方面得到更到的提高,對(duì)編程能力得到加強(qiáng).同時(shí)對(duì)所學(xué)的知識(shí)

33、得到很大的提高與鞏固第六章 結(jié)論在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，分工合作，充分發(fā)揮人的主觀(guān)能動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)，學(xué)到了許多沒(méi)學(xué)到的知識(shí)，完成了對(duì)萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期的目的。在最初的設(shè)計(jì)中，發(fā)揮“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”的作用，相互學(xué)習(xí)、相互討論、研究，完成了最初的設(shè)想。在電路焊接時(shí)雖然沒(méi)什么大問(wèn)題，但從中也知道了焊接在整個(gè)作品中的重要性，電路工程量大，不能心急，一個(gè)個(gè)慢慢來(lái)不能急于求成，反而達(dá)到事半功倍的效果。對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，才顯得電路板美觀(guān)、大方。程序編寫(xiě)中，由于思路不清晰，開(kāi)始時(shí)遇到了很多的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)靜下心來(lái)思考，理清了思路，終于能夠完成它。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做凡事

34、要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，一步一腳印。也練就了我們的耐心，做什么事都在有耐心。此次設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多很多東西，這是最重要的。第七章 謝辭畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，為我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活畫(huà)下了最后一筆。應(yīng)該感謝的人很多，首先感謝學(xué)院給我們提供了一個(gè)展現(xiàn)自己的舞臺(tái)，給我們一次難得煅煉的機(jī)會(huì)，使得我們的動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能都有了很大的提高。在做論文設(shè)計(jì)的日子里得到了指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)，在此向我們的指導(dǎo)教師致以誠(chéng)摯的謝意。感謝提供相關(guān)技術(shù)幫助的老師和同學(xué)，你們的支持和鼓勵(lì)使我們對(duì)這次的作品完成有了信心和動(dòng)力，也給了我們很多無(wú)私的幫助和支持，我們?cè)诖松畋碇x意。參考文獻(xiàn)1劉勇 編 數(shù)字電路 電子工業(yè)出版社 2004

35、2陳正振 編 電子電路設(shè)計(jì)與制作 廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 20073楊子文 編 單片機(jī)原理及應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 20064王法能 編 單片機(jī)原理及應(yīng)用 科學(xué)出版社 20045曹琳琳單片機(jī)原理及接口技術(shù)【M】北京：國(guó)防科技大學(xué)出版社，2000年6許惠民單片微型計(jì)算機(jī)原理、接口及應(yīng)用fM】 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2000年7康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)【M】北京：高等教育出版社，2001年附錄一：系統(tǒng)程序清單;* ;* 萬(wàn)年歷程序 *;*67H(高兩位年)66H(低兩位年)65H(月)64H(星期);63H(日)62H(小時(shí))61H(分)60H(秒)57H(農(nóng)歷月)56H(農(nóng)歷日);顯

36、示緩沖單元7CH7BH(4CH4BH)年低位，7AH79H(4AH49H)月;78H(48H)星期，77H76H(47H46H)日，75H74H(45H44H)時(shí);73H72H(43H42H)分，71H70H(41H40H)秒，5EH5DH(55H54H)農(nóng)歷年;5CH5BH(53H52H)農(nóng)歷月，5AH59H(51H50H)農(nóng)歷日;閏年標(biāo)志為F0,定時(shí)器T1為調(diào)整時(shí)候閃爍用。 SCLK EQU P3.2 IO EQU P3.3 RST EQU P3.4 YEAR DATA 66H MONTH DATA 65H WEEK DATA 64H DAY DATA 63H HOUR DATA 62H

37、MINTUE DATA 61H SECOND DATA 60H DS1302_ADDR DATA 32H DS1302_DATA DATA 31H ORG 0000H AJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH RETI ORG 0013H RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;* 主程序 ;* START: SETB EA MOV SCON,#00H ;串行輸出，方式0 MOV TMOD,#10H ;計(jì)數(shù)器1，方式1 MOV TL1,#00H MOV TH1,#00H MOV DS1302

38、_ADDR,#8EH MOV DS1302_DATA,#00H ;允許寫(xiě)1302 LCALL WRITE MOV DS1302_ADDR,#90HMOV DS1302_DATA,#0A6H;1302充電，充電電流1.1mA LCALL WRITE MAIN1: MOV DS1302_ADDR,#8DH ;READ OUT YEARLCALL READ MOV YEAR,DS1302_DATAMOV DS1302_ADDR,#8BH ;READ OUT WEEKLCALL READ MOV WEEK,DS1302_DATA MOV DS1302_ADDR,#89H ;READ OUT MONTH

39、 LCALL READ MOV MONTH,DS1302_DATA MOV DS1302_ADDR,#87H ;READ OUT DAY LCALL READ MOV DAY,DS1302_DATA MOV DS1302_ADDR,#85H ;READ OUT HOURLCALL READ MOV HOUR,DS1302_DATA MOV DS1302_ADDR,#83H ;READ OUT MINTUELCALL READMOV MINTUE,DS1302_DATA MOV DS1302_ADDR,#81H ;READ OUT SECOND LCALL READ MOV SECOND,DS1

40、302_DATA MOV R0,YEAR ;年分離，送顯示緩存 LCALL DIVIDE MOV 7BH,R1 MOV 4BH,R1 MOV 7CH,R2 MOV 4CH,R2 MOV 78H,WEEK MOV 48H,WEEK MOV R0,MONTH ;月分離，送顯示緩存 LCALL DIVIDE MOV 79H,R1 MOV 49H,R1 MOV 7AH,R2MOV 4AH,R2MOV R0,DAY ;日分離，送顯示緩存LCALL DIVIDEMOV 76H,R1 MOV 46H,R1 MOV 77H,R2 MOV 47H,R2 MOV R0,HOUR ;小時(shí)分離，送顯示緩存 LCALL

41、 DIVIDE MOV 74H,R1 MOV 44H,R1 MOV 75H,R2 MOV 45H,R2 MOV R0,MINTUE ;分分離，送顯示緩存 LCALL DIVIDE MOV 72H,R1 MOV 42H,R1 MOV 73H,R2 MOV 43H,R2 MOV R0,SECOND ;秒分離，送顯示緩存 LCALL DIVIDE MOV 70H,R1MOV 40H,R1 MOV 71H,R2 MOV 41H,R2 LCALL DISPLAY LCALL GENGXIN ;更新農(nóng)歷程序 JNB P1.1,SETG JNB F0,SSS CLR P1.3 ; 閏月，則p1.3清0，指示

42、燈亮LJMP MAIN1SSS: SETB P1.3 ;非閏月，則p1.3置位，指示燈滅LJMP MAIN1 ;* 公歷設(shè)置程序 ;* SETG: SETB TR1 SETB ET1 CLR 08H CLR 09H CLR 0AH CLR 0BH CLR 0CH CLR 0DH CLR 0EH CLR 0FH MOV DS1302_ADDR,#8EH MOV DS1302_DATA,#00H ;允許寫(xiě)1302 LCALL WRITE MOV DS1302_ADDR,#80H MOV DS1302_DATA,#80H ;1302停止振蕩 LCALL WRITE GWAIT: LCALL DISP

43、LAY JNB P1.1,GWAIT SETG1: LCALL DISPLAY JNB P1.1,SETG2 JNB P1.2,GADDYEAR AJMP SETG1 GADDYEAR: MOV R7,66H ;年加1 LCALL ADD1 MOV 66H,A CJNE A,#51H,GADDYEAR1 MOV 66H,#01HGADDYEAR1: MOV DS1302_ADDR,#8CH ;年值送1302 MOV DS1302_DATA,66H LCALL WRITE MOV R0,66H LCALL DIVIDE ;年分離送顯示緩沖 MOV 4BH,R1 MOV 7BH,R1 MOV 4C

44、H,R2 MOV 7CH,R2 WAITT1: LCALL DISPLAY JNB P1.2,WAITT1 AJMP SETG1 SETG2: SETB 0AH ;調(diào)月時(shí)閃標(biāo)志GWAIT2: LCALL DISPLAY JNB P1.1,GWAIT2 SETG3: LCALL DISPLAY JNB P1.1,SETG4 JNB P1.2,GADDMONTH AJMP SETG3GADDMONTH: MOV R7,65H ;月加1 LCALL ADD1 MOV 65H,A CJNE A,#13H,GADDMONTH1 MOV 65H,#01HGADDMONTH1:MOV DS1302_ADDR

45、,#88H ;月值送1302 MOV DS1302_DATA,65H LCALL WRITE MOV R0,65H LCALL DIVIDE ;月分離送顯示緩沖 MOV 79H,R1 MOV 49H,R1 MOV 7AH,R2 MOV 4AH,R2 WAITT2: LCALL DISPLAY JNB P1.2,WAITT2 AJMP SETG3 SETG4: SETB 0BH ;調(diào)日時(shí)閃標(biāo)志 GWAIT4: LCALL DISPLAY JNB P1.1,GWAIT4 SETG5: LCALL DISPLAY JNB P1.1,SETG6 JNB P1.2,GADDDAY AJMP SETG5 GADDDAY: MOV R7,63H ;日加1 LCALL ADD1 MOV 63H,A CJNE A,#32H,GADDDAY1 MOV 63H,#01HGADDDAY1: MOV DS1302_ADDR,#86H ;日值送1302 MOV DS1302_DATA,63H LCALL WRITE MOV R0,63H LCALL DIVIDE ;日分離送顯示緩沖 MOV 76H,R1 MOV 46H,R1