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基于AT89S51单片机的数字万年历设计.doc
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基于AT89S51单片机的数字万年历设计.doc
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摘要:本设计以数字集成电路技术为基础,单片机技术为核心。软件设计采用模块化结
构,汇编语言编程。系统通过 LCD 显示数据,可以显示公历日期(年、月、日、时、
分、秒)以及星期。在内容安排上首先描述系统硬件工作原理,着重介绍了各硬件接口
技术和各个接口模块的功能;其次,详细的阐述了程序的各个模块和实现过程。
关键词:单片机;万年历;DS1302;LCM1602
Design of digital calendar based on MCU AT89S51
Bai Yang
School of physics and electronic information Grade 2005 Instructor: Tang Zheng-ming
Abstract: The design is based on digital integrate circuit, microcontroller technology is the
core of the system. The software design uses module structure and adapts microcontroller
assemble language. The system can display calendar date, including year, month, week, hour,
minute, second and week. The work principle of the system is discussed in this paper,
hardware interface and module function are reported primarily in the system. Every module of
program is described explicitly.
Keywords: MCU ; Calendar; DS1302; LCM1602
基于 AT89S51 单片机的数字万年历设计
摘要.................................................................................................................................................................1
1 设计要求 ......................................................................................................................................................2
2 方案论证与设计..........................................................................................................................................2
2.1 用可编程逻辑器件设计..................................................................................................................2
2.1.1 控制器部分 .................................................................................................................................3
2.2 显示部分的方案选择......................................................................................................................3
2.3 系统设计..........................................................................................................................................3
2.3.1 晶体振荡器电路………………………………………………………………………………..3
2.3.2 分频器电路 ………………………………………………………………………………..3
2.3.3 时间计数器电路 …………………………………………………………………………..3
2.3.4 时钟电路 ……………………………………………………………………………………..4
2.3.5 复位电路 ……………………………………………………………………………………. 4
2.3.6 复位电路的可靠性设计………………………………………………………………………...4
2.3.7 按键部分………………………………………………………………………………………..5
2.3.8 蜂鸣器电路……………………………………………………………………………………5
3.3.9 根据各模块的功能互相连接成电子万年历的控制电路……………………………………5
3 各硬件介绍 ...................................................................................................................................................6
3.1 AT89S51 的引脚说明.............................................................................................................................7
3.2 发光二极管指示电路设计……………………………………………………………………………8
3.3 蜂鸣器电路设计…………………………………………………………………………8
3.3.1 蜂鸣器的介绍………………………………………………………………………..9
3.3.2 蜂鸣器的结构原理…………………………………………………………………..9
3.4 LCM1602 简介…………………………………………………………………………9
3.5 DS1302 简介..................................................................................................................................10
4 系统硬件设计所需的器材……………………………………………………………….11
5 系统软件总体设计....................................................................................................................................11
6 系统功能介绍……………………………………………………………………………. 12
6.1 按键介绍 ........................................................................................................................................13
6.2 星期计算 ..........................................................................................................................................13
7 主程序流程图............................................................................................................................................14
8 安装制作 ……………………………………………………………………………….14
9 调试与检测安全 ……………………………………………………………………….14
10 结束语 .......................................................................................................................................................15
前言
电子万年历是实现对年,月,日,时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人
家庭,车站, 码头,办公室,银行大厅等场所,成为人们日常生活中的必需品。数字集
成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。钟
表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,在此基础上完成的万年历精度高,功能
易于扩展。可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广
播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等电
路。所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字时钟及扩大其应用有着非
常现实的意义。本设计就是数字时钟简单的扩展应用。
1 设计要求
本设计准备实现的功能:
(2) 可通过按键切换年、月、日及时、分、秒的显示状态
(3) 可随时调校年、月、日或时、分、秒
(4) 可每次增减一进行时间调节
(5) 可动态完整显示年份,实现真正的万年历显示
2 方案论证与设计
2.1 控制器部分方案论证
方案一:可采用 ALTERA 公司的 FLEX10K 系列 PLD 器件。设计起来结构清晰,
各个模块,从硬件上设计起来相对简单,控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但
是考虑到本设计的特点,EDA 在功能扩展上比较受局限,而且 EDA 占用的资源也相对
多一些。从成本上来讲,用可编程逻辑器件来设计也没有什么优势。
方案二:凌阳 16 位单片机有丰富的中断源和时基。它的准确度相当高,并且 C 语
言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O 口功能也比较强大,方便
使用。用凌阳 16 位单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理,可完成语音
的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展,使设计更加完善。成本也相对低一些。
但是,在控制与显示的结合上有些复杂,显示模组资源相对有限,而且单片机的稳定性
不是很高,而且就需要完成万年历这个不太复杂的设计可以不必用凌阳 16 位单片机来
完成,采用 51 单片机既能够实现既定功能,成本也不高。综合考虑最后选择用 51 单片
机来作为中心控制器件。
硬件控制电路主要用了 AT89S51 芯片处理器、LCD 显示器等。根据各自芯片的功
能互相连接成电子万年历的控制电路。软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时
间控制程序、时间显示及星期显示程序等组成。主控程序中对整个程序进行控制,进行
了初始化程序及计数器、还有键盘功能程序、以及显示程序等工作,时间控制程序是电
子万年历中比较重要的部分。时间控制程序体现了年、月、日、时、分、秒及星期的计
算方法。时间控制程序主要是定时器 0 计时中断程序每隔 10ms 中断一次当作一个计数,
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oligaga
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