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基于51单片机的电子日历+温度显示设计.doc
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2021-10-06
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基于51单片机的电子日历+温度显示设计.doc
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- .
2 电子日历设计与实现
2.1 任务分析
一、功能
本设计要求具有显示生肖、年、月、日、星期、时、分、秒等功能;阳历
与阴历能够自动关联;具有温度计功能;具备年、月、日、星期、时、分、秒
校准功能;设计最终到达效果如图 。
年
度 牛
月
农历已丑
四月十三
星期二 ::
图 2-1 设计效果图
二、系统原理
按照系统设计功能的要求,系统由单片机、时钟模块 、显示模块
、键盘以及温度采集模块 共 局部电路组成,电路构成框图
如图 所示。
图 2-2 系统设计原理框图
三、系统硬件要求
本设计电路采用 单片机为控制核心, 具有在线编程功
能,低功耗,能在 超低压工作。时钟电路由 提供,它是一种高性
能、低功耗、带 的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周、时、分、秒
进展计时,具有闰年补偿功能,工作电压为 ~。 部有一个
用于临时性存放数据的 存放器。器件在加电情况下,可自动生成年、
月、日、周、时、分、秒时间数据,该器件具有使用寿命长,精度高和低功耗
等特点,同时具有掉电自动保存功能。
温度的采集采用数字式温度传感器 ,此类传感器为数字式传感
器而且仅需要一条数据线进展数据传输,易于与单片机连接,可以去除 模
块,降低硬件本钱,简化系统电路。另外,温度传感器 还具有测量
精度高、测量围广等优点。显示局部用 液晶显示屏,液晶显示屏的
显示功能强大,可显示大量文字、图形,显示多样,清晰可见,能够到达较好
的显示效果。
2.2 电路设计
. -可修遍-

- -
一、单片机主控制模块的设计
单片机为 引脚双列直插芯片,有四个 口 ,,,,
单片机共有 个 位的 口〔、、、〕,每一条 线
都能独立地作输出或输入。
单片机的最小系统如图 所示, 引脚和 引脚接时钟电路,
接外部晶振和微调电容的一端,在片它是振荡器倒相放大器的输入, 接
外部晶振和微调电容的另一端,在片它是振荡器倒相放大器的输出。第 引脚
为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路, 引脚为接地端,
引脚为电源端,单片机电路如图 所示。
图 2-3 单片机电路
二、时钟电路模块的设计
数据操作原理 在任何数据传送时必须先初始化,把
脚置为高电平,然后把 位地址和命令字装入移位存放器,数据在 ! 的上
升沿被输入。无论是读周期还是写周期,开场 位指定 个存放器中哪个将
被访问到。在开场 个时钟周期,把命令字节装入移位存放器之后,另外的时
钟周期在读操作时输出数据,在写操作时写入数据。
的引脚连接如图 所示。其中 为后备电源, 为主
电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。 由
或 两者中的较大者供电。当 大于 + 时, 给
供电。当 小于 时, 由 供电。 和
是振荡源,外接 "#$ 晶振。 是复位片选线,通过把 输入驱动
置高电平来启动所有的数据传送,与 的 相连。 输入有两种
功能:首先, 接通控制逻辑,允许地址命令序列送入移位存放器;其次,
提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当 为高电平时,所有的数
据传送被初始化,允许对 进展操作。如果在传送过程中 置为低
电平,那么会终止此次数据传送, 引脚变为高阻态。上电运行时,在
% 之前, 必须保持低电平。只有在 ! 为低电平时,才能将
置为高电平。 为串行数据输入输出端&双向',与 的 相
连。! 始终是输入端。
- - word.zl-

- -
图 2-4DS1302 的引脚连接图
如果在传送过程中置 脚为低电平,那么会终止本次数据传送,并且
引脚变为高阻态。上电运行时,在 ((% 之前 , 脚必须保持低
电平。只有在 ! 为低电平时,才能将 置为高电平。
三、温度采集模块设计
如图 所示。采用数字式温度传感器 ,它是数字式温度传感
器,具有测量精度高,电路连接简单特点,此类传感器仅需要一条数据线进展
数据传输,使用P 与 的 口连接加一个上拉电阻,(( 接电
源,)) 接地。
图 2-5 DS18B20 温度采集
四、显示模块的设计
液晶显示模块 是一种图形点阵液晶显示器,它主要是由 *
个液晶显示点组成的一个 列* 行的阵列,可以显示 * 个&* 点
阵'汉字。每个显示点对应一位二进制数, 表示亮, 表示灭。存储这些点阵
信息的 称为显示数据存储器。要显示某个图形或汉字就是将相应的点阵信
息写入到相应的存储单元中。图形或汉字的点阵信息当然由自己设计,问题的
关键就是显示点在液晶屏上的位置〔行和列〕与其在存储器中的地址之间的关
系。 的主要技术参数和性能见表 。
表 主要技术参数和性能
参数 性能
电 源
电源功耗电流
显示容
接口总线
+;模块自带 负压,用于 的驱动电压
电源功耗电流&,,'-.
&列'*&行'点
与 / 接口采用 位数据总线并行输入输出和 条控制线;
- - word.zl-

- -
工作温度
储存温度
0~+0
0~+0,当温度低于–0时,不能做动画显示。
液晶显示模块 的 是用来传输数据的,与 的
相连。片选线 和 与 的 、 相连。12 是接地
线, 与 的电源连接起来。由于设计结果仿真实现,因此
的比照度调节控制和背光照明电源等引脚为系统默认,在设计中可以不予处理
的电路连接方式见图 所示。
图 2-6LCD12864 连接图
2.3 系统的软件设计
一、软件设计平台与设计过程
目前单片机程序的设计大多采用!34设计平台,图是该软件的操作界面,
本设计程序采用!34(5版本,利用语言编写,由于电子日历的数据处
理和函数较多,因此程序模块设计。在设计过程中,首先编写主程序以外的子
程序模块,如显示器驱动、驱动等,然后编写主函数。为了程
序构造简单化,各个子程序都经过条件编译形成头文件被主程序包含。被主程
序包含的文件含有汉字与字符库、线条图形库等。
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图 2-7 Keil 软件的使用界面
二、程序流程框图
在编程局部,首先要初始化 模块,即从 中读出日期和时间,
还要从温度传感器 中读取温度。别离日期、时间、温度后送到显示
模块。最后由农历更新子程序来实现与阳历自动关联。程序流程框图见图
。
图 2-7 主程序流程图
主程序包含主函数和
6、.7,36 、,)6、783
94:36、 ;8<:6、48=;>?6 头文件,并且含有系统的硬件的预处理
指令。主函数的作用是获取时间数据、显示温度、显示时间信息、对时间调整
- - word.zl-
开场
初始化
读写日期、时间和温度
别离日期 @ 时间 @ 温度显示值
显示子程序
日期、时间修改子程序
农历自动更新子程序
闰月子程
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