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毕设论文--于基单片机的万年历设计.doc
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毕设论文--于基单片机的万年历设计.doc
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1.引言 ...................................................................................................................................................1
1.1 背景 .........................................................................................................................................1
1.2 应用价值 .................................................................................................................................1
1.3 设计目的 .................................................................................................................................2
2.设计方案 ............................................................................................................................................3
2.1 设计任务 .................................................................................................................................3
2.2 设计内容 .................................................................................................................................3
3.总体设计及核心部件简介 ................................................................................................................3
3.1 总体设计框图 .........................................................................................................................3
3.2 硬件设计 .................................................................................................................................5
3.3 软件设计 .................................................................................................................................6
3.3.1 主程序: ....................................................................................................................6
3.3.2LCD12864 显示 ..........................................................................................................27
3.3.3DS18B20 程序段 ........................................................................................................32
3.3.4DS1302 程序段 ..........................................................................................................35
3.4 时钟芯片 DS1302 .................................................................................................................40
3.4.1 DS1302 芯片相关知识 ............................................................................................40
3.5 温度传感器 DS18B20...........................................................................................................43
3.5.1DS18B20 芯片相关知识 ............................................................................................43
3.6 显示 LCD12864 ....................................................................................................................45
3.6.1LCD12864 的基本知识 ..............................................................................................45
4.仿真与调试 ......................................................................................................................................48
6.参考文献 ..................................................................................................................................50
附录 1.电路硬件仿真图 ............................................................................................................50
附录 2.元器件清单 ....................................................................................................................50
0
1.引言
1.1 背景
1946 年 2 月 15 日,第一台电子数字计算机 ENIAC 问世,这标志着计算机时代
的到来。计算机的发展,经历了电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、
大规模集成电路计算机和超大规模集成电路计算机五个时代。微处理器、存储器
和 I/O 接口电路构成微型计算机,从应用形态上,微型计算机可以分为三种:多
板机(系统机)、单板机和单片机。在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器
和 I/O 接口电路,从而构成了单芯片微型计算机,即单片机。
单片机体积小、控制功能强,其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用
需求具有独特的优势!单片机技术发展十分迅速,产品种类以琳琅满目,其发展
经过三个阶段:其一:单片机形成阶段。1976 年,Intel 公司提出了 MCS-48 系列
单片机。主要特点:在单个芯片内完成了 CPU、存储器和 I/O 接口等部件的集成;
但存储器容量较小,寻址范围小(不大于 4K),无串行接口,指令系统功能不强。
其二:单片机结构成熟阶段。1980 年,1976 年,Intel 公司提出 MCS-51 系列单片
机。主要特点:存储器容量增加,寻址范围扩大(64K),结构体系成熟。其三:
性能提高阶段。近年来,个半导体厂商不断推出新型单片机芯片,典型的产品如
Atmel 公司的 AT89C51RD2 单片机。主要特点:控制性能优异、种类繁多。
现在,单片机芯片市场已经呈现出百发齐放、欣欣向荣的局面!单片机应用
技术已经成为电子应用系统设计中最为常用的技术手段,学习和掌握单片机应用
技术具有极其重要的现实意义。
1.2 应用价值
由于单片机具有良好地控制性能和灵活的潜入品质,其在各种领域都获得了
极为广泛的应用。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能
和精度,是仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便
地完成与企业把产品的升级换代。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、
自动控制技术和计算机技术与一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机还
可以用于各种物理量的采集与控制,电流、电压、温度、液压、流量等物理参数
的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在较复杂的工业系统中,经常采用
分布式测控系统完成大量的分布参数的采集。在这一系统中,采用单片机作为分
布式系统的前端采集模块,系统具有运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉这
一系列优点。家用电器是单片机的又一重要领域,前景十分广,另外,在交通领
1
域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。
1.3 设计目的
利用单片机,时钟芯片、温度传感器、数码管等实现日期、时间、温度的显
示即一个简单的万年历。将我所学的单片机汇编语言应用及对所学知识的了解熟
练运用!加强对 51 系列单片机的构造了解及应用,熟悉汇编语言或 C 语言编程,
综合掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、芯片器件的选择方法、模块
化编程等多项知识。
(1)通过万年历的设计掌握好对 PROTEUS 仿真设计的熟练使用;
(2)通过万年历的设计熟练掌握单片机的各个功能,并且对单片机有一个总体的
把握,设计中对单片机各功能的了解,达到理想设计效果;
(3)设计中使用了时钟芯片 DS1302、温度传感器 DS18B20、LCD 显示等,通过设
计对他们熟练掌握;
(4)用 PROTEUS 仿真模拟实现具体应用使个人设计系统能够真正使用运行,遇到
问题在解决问题;
(5)把理论知识与实践知识相结合,充分发挥个人能力,并在实践中得到锻炼,
合作解决问题,直到弄透弄懂;
(6)提高利用已学的知识分析和解决问题的能力,加深自己对所学知识的理解运
用。
2
2.设计方案
2.1 设计任务
通过对所学知识,及对单片机的认识理解,完成一个带有温度测量功能的万
年历的软件、硬件设计。
(1)万年历设计系统硬件
(2)万年历设计系统软件
2.2 设计内容
(1)设计前进行总体规划,设计步骤;
(2)对各个元件的了解,画出设计原理电路图;
(3)用 PROTEUS 软件画出设计电路图;
(4)用 KEIL 软件编写程序;
(5)把 C 语言编写的程序转化成单片机可以识别的程序;
(6)在 PROTEUS 里模拟并调试程序,使其达到理想效果;
(7)填写设计任务书、说明书。
3.总体设计及核心部件简介
3.1 总体设计框图
3
主程序流程图
开始
开中断:初始化
显示开机图画
调节标志
读温度
数据处理
显示数据
调节值
关中断
调节标志
日
6
7
周
2
月
3
4
5
其 它
它
时
分
秒
年
1
开中断
退出中断
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