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单片机的电子万年历设计毕业论文

2020-12-16 15:48编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目 录
一、引言1
二、系统方案设计1
(一)功能要求1
(二)系统原理总框图设计1
三、系统的硬件设计1
(一)单片机最小控制器模块1
(二)计时模块4
(三)显示驱动模块6
(四)温度检测模块7
四、系统的软件设计8
(一)主程序系统结构8
(二)程序设计流程图9
五、系统实现及功能调试.10
(一)元器件的焊接.10
(二)实物功能调试.11
六、总结13
致谢.14
参考文献.15
附录A原理图.16
附录B元器件清单.17
附录C PCB图18
附录D C语言程序19
一、引言
随着微电子技术的高速发展以及超大规模集成电路技术的完善,家用电子产品种类也变得日益丰富。起初时钟作为一种直观显示日期的工具因现代人们越来越强的时间观念变得十分重要,然而单靠摆钟的摆动和震荡所记录下来的时间,精度并不是很高,因此人们迫切需求一款有着更加精准的数字计时工具,于是便捷清晰的数字显示电子万年历变得流行起来。与机械钟表相比,电子万年历具有更优良的优点,由于使用的是数字集成电路,电子万年历计时更准,性能更稳,且更易携带。
本设计在原有万年历的基础上,采用单片机作为主控器,进一步设计了软件,同时与硬件相结合,以硬件软件化为指导思想,充分地发挥了单片机的功能。制作出的电子万年历不仅功耗低、精度高、体积小、功能多,而且电路简洁明了,系统稳定性高,具有简单清晰的操作界面,成本较低,实用性 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
很强且无机械装置,拥有更长的使用寿命。
系统方案设计
(一)功能要求
1.万年历能显示年、月、日。
2.万年历能显示时、分、秒、星期。
3.万年历能显示温度。
(二)系统原理总框图设计
结合设计的功能要求,决定采用单片机STC89C52作为主控制核心,片外配合计时模块、显示驱动模块以及温度检测模块构成。系统总框图如图2-1所示。
图2-1 系统总框图
系统的硬件设计
(一)单片机最小控制模块
1.芯片选择
单片机诞生至今一直在向着大容量和高性能化发展,其算术运算能力强,软件编程灵活、自由度大,可用其实现各类算法和逻辑控制。因其功耗低、体积小、技术成熟、成本低以及抗干扰性能好的特点,在各个领域中应用广泛。而由宏晶科技生产的STC89C52是一种带8K字节FLASH存储器的单片机,它是一种能在低电压场合工作的高性能CMOS类型的8位处理器,具有无法解密、功耗低、价格低、高速可靠性强和对静电干扰的抵抗力强等多种优点。它内部集成的只读存储器具有高达一千多次的可擦除性,而它的通用IO管脚能够和工业上广泛使用的MCS-51系列的指令集完美兼容,所以这一将FLASH和性能超强的8位CPU集成在一个芯片里的高效率微控制器在嵌入式领域中有着广泛的应用。由于STC89C52单片机的强控制能力,在面对工业中的高控制要求时,STC89C52有着极其丰富的I/O端口一般的单片机指令系统和处理功能,其运行速度和逻辑控制功能都高于同档次微机。因为是把各功能部件集成到一块芯片上形成内部的总线结构,连线的减少使得STC89C52单片机抗干扰能力提高,所以即使处于强磁场环境也易采用屏蔽措施从而能够在恶劣环境下工作。
STC89C52各引脚功能介绍: 
VCC:芯片电源端。
GND:接地端。
XTAL1:晶振管脚1。
XTAL2:晶振管脚2。
RESET:STC89C52复位引脚。当RESET管脚保持两个机器周期的高电平信号时,就可将系统复位。
EA / VPP:“EA”为“外部访问”的英文缩写,接低电平时,系统将使用外部代码(存储在外部EPROM)执行程序。
ALE/PROG:地址锁存器控制信号。在Flash编程时,该引脚可以被视为一个特殊的功能性编程输入脉冲来使用。
PSEN:外部程序存储器选通信号。STC89C52可以使用此引脚和RD引脚分别启用RAM和EPROM,使随机存取存储器和只读存储器组合在一起,共享64K定址范围。
P0口(P0.0~P0.7):漏极开路的8位双向I/O口。P0.0代表位0,P0.1代表位1,依此类推。其他三个I/O端口(P1,P2,P3)没有这样的电路结构,但里面装有升降电路,可用于促进8个LS TTL负载。
P3口(P3.0~P3.7):与P1口(P1.0~P1.7)、P2口(P2.0~P2.7)类似,同为8位双向I/O端口。其中P1接收低8位地址;P2接收高位地址和控制信号;P3口除了这些同时还有其他的额外特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制以及外部数据存储器内容的读写控制等。STC89C52引脚图如图3-1所示。

图3-1 STC89C52单片机引脚图
2.最小控制系统设计
单片机能运行的前提条件是要有电源、时钟等电路,通过对作为应用系统核心部分的最小系统进行存储器扩展、A/D扩展等,使单片机完成较为复杂的功能。单片机最小系统原理框架图如图3-2所示。
图3-2 单片机最小系统原理框图
系统关键在于全局的控制。这个由单片机、时钟电路、复位电路所组成的最小系统可以负责各个单元的初始化、运行的相互协调、调度。在这整个控制系统中,由晶振(图3-3中Y1)发射时钟信号,在时钟电路中电容(图3-3中C3范围在5~30pF间,典型值为30pF)的补偿下,晶振起振效果更佳,频率更稳定。STC89C52内部时钟振荡电路图如图3-3所示。

图3-3 STC89C52内部时钟振荡电路
与之组合的还有一个复原键,用按键复位和“看门狗”电路作为整个系统的复位。如图3-4所示的是STC89C52复位电路,复位端直接与电源端接通,在使用11.0592MHZ的时钟频率时,C1取10uF,R1取10kΩ。

图3-4 STC89C52 复位电路
(二)计时模块
计时采用DS1302为计时时钟芯片。该芯片是一个串联电路,接口简单,但需要准备电池和32.768kHz晶体,计时准确,使用方便,成本低。
1.DS1302性能简介
DS1302作为一种实时时钟芯片,可以提供实时信息,包括年、月、日、时、分、秒等,并能自动调整闰年天数和月末日期。DS1302时钟芯片内主要由移位寄存器、控制逻辑电路和振荡器组成。依靠RST、I/O、SCLK三根端线即可完成DS1302与单片机系统的数据传送。其引脚排列及内部结构如图3-5所示。
32.768kHz晶振引脚
Bit0

80H
81H

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