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单片机课程设计—电子万年历.doc
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单片机课程设计—电子万年历
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郑州轻工业学院
软件学院
单片机与接口技术课程设计总结报告
设计题目: 电子万年历
学生姓名:
系 别:
专 业:
班 级:
学 号:
指导教师:
2011 年 12 月 16 日
.
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设计题目:
电子万年历
设计任务与要求:
1、显示年月日时分秒及星期信息
2、具有可调整日期和时间功能
3、增加闰年计算功能
方案比较:
方案一:系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块,主控制模块采用
AT89C52 单片机为控制中心,显示模块采用普通的共阴 LED 数码管,键输入采用中断实现
功能调整,计时使用 AT89C52 单片机自带的定时器功能,实现对时间、日期的操作,通
过按键盘开关实现对时间、日期的调整。
方案二:系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块,LCD 显示模块,电源
电路、复位电路、晶振电路等模块。主控模块采用 AT89C52 单片机,按键模块用四个按
键,用于调整时间,显示模块采用 LCD1602,时钟电路模块采用 DS1302 时钟芯片实现对
时间、日期的操作。
两个方案工作原理大致相同,只有显示模块和时钟电路不同。LED 数码管价格适
中,对于数字显示效果较好,而且使用单片机的端口也较少; LCD1602 液晶显示屏,显
示功能强大,可以显示大量文字、图形,显示多样性,清晰可见,价格相对 LED 数码管
来说要昂贵些,但是基于本设计显示的东西较多,若采用 LED 数码管的话,所需数码管
较多,而且不利于控制,因此选择 LCD1602 作为显示模块。DS1302 是一款高性能的实时
时钟芯片,以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压范围宽和低功耗等优点,得到
广泛的应用,实时时钟有秒、分、时、星期、日、月和年,月小于 31 天时可以自动调
整,并具有闰年补偿功能,而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作。单片
机有定时器的功能,但时间误差较大,且需要编写时钟程序,因此采用 DS1302 作为时钟
电路。
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对比以上方案,结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。
逻辑总框图:
该电子万年历的总体设计框图如图(1)所示。
设计所需的元件:
元件名称 型号 数量/个
单片机 AT89C52 1
时钟芯片 DS1302 1
晶振 12MHz 1
晶振 32.768kHz 1
电容 30pF 2
电容 22uF 1
按键开关 4
电阻 10K 9
滑动变阻器 1K 1
电池 1.5V 4
LCD LCD1602 1
电源 Vcc +5V 1
导线 若干
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单元电路设计:
1、主控制系统
单片机中央处理系统的方案设计,选用 AT89C52 单片机作为中央处理器,如图(2)
所示。该单片机除了拥有 MCS-51 系列单片机的所有优点外,内部还具有 8K 的在系统可
编程 FLASH 存储器,低功耗的空闲和掉电模式,极大的降低了电路的功耗,还包含了定
时器、程序存储器、数据存储器等硬件,其硬件能符合整个控制系统的要求,不需要外
接其他存储器芯片和定时器件,方便地构成一个最小系统。整个系统结构紧凑,抗干扰
能力强,性价比高。
2、时钟振荡电路
时钟振荡电路图(3)所示,时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟
信号,电路由两个 30pF 的瓷片电容和一个 12MHz 的晶振组成,并接入到单片机的 XTAL1
和 XTAL2 引脚处,使单片机工作于内部振荡模式。此电路在加电后延迟大约 10ms 振荡器
起振,在 XTAL2 引脚产生幅度为 3V 左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振
的频率决定。电路中两个电容 C1、C2 的作用使电路快速起振,提高电路的运行速度。
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图(3) 时钟振荡电路图 图(4) 复位电路
3、复位电路
复位电路由电阻和极性电容组成,如图(4)所示,通过高电平使单片机复位,在时钟
电路开始工作后,当高电平的时间超过大约 2us 时,即可实现复位。此复位电路为上电
复位,较为简单。若改进可以添加手动复位的功能,上电复位发生在开机加电时,由系
统自动完成,手动复位通过一个按键来实现,在程序运行时,若遇到死机,死循环或程
序“跑飞”等情况,通过手动复位就可以实现重新启动的操作。手动按钮复位需要人为
在复位输入端 RST 上加入高电平。一般采用的办法是在 RST 端和正电源 Vcc 之间接一个
按钮和一个电阻。
5、按键电路
按键电路由四个轻触开关组成,如图(9)所示。按键用来调整时间,其一端直接接到
单片机的端口,另一端接地,当按下按键时,相应的端口变为低电平,通过一个与门只
要这四个按键有一个按下就会在 P3.2 检测到一低电平就触发外部中断 0 进入按键调节程
序中,通过与个各键相连的端口 P3.4_P3.7 可以判断是哪个键按下,从而作相应的操
作。
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