毕业设计-毕业设计(论文)--万年历的设计与制作.docVIP

毕业设计（论文） 分 院： 机电学院 学生姓名： 楼龙飞 专业班级： 07电子（1）班 学 号： 071120114 指导教师： 高晓红 二O一O 年 五 月 万年历的设计与制作 摘 要:文章首先简单的介绍了电子万年历的发展，然后介绍由AT89系列单片机制作的万年历采用软件硬件结合的方法来完成年、月、日、小时、分、秒、星期等的实现。利用51单片机最小系统为核心，时钟芯片DS1302来实现万年历显示走时更准，功耗更低，具有很大的实用价值。 关键词：单片机、DS1302、液晶显示、PCB设计 一、前言 随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。　由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，现代电子钟具有走时准确、性能稳定、制作维修简单等优点，弥补了传统钟表的许多不足之处。我们利用单片机技术设计制作的电子万年历, 采用软件硬件结合的方法，控制液晶显示屏输出，来显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度。其最大特点硬件电路简单，安装方便，软件设计独特，可靠，可以很方便的由软件编程进行功能的调整和改进。 本设计中还用到的由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。 （一）单片机内部结构和功能实体介绍 本次设计所用的AT89S52单片机内部由CPU、四个并行I/O口，ROM，RAM，定时器/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路。CPU主要用来运算、控制，四个并行I/O口分别是P0、P1、P2、P3，ROM，用来存放程序RAM用来存放中间结果。其内部结构示意图如图1所示。 （二）单片机的引脚设置 1、I/O脚：P0.0-P0.7口8位双向I/O口线 P1.0-P1.7口8位双向I/O口线 P2.0-P2.7口8位双向I/O口线 P3.0-P3.7口8位双向I/O口线,P3口线有第二功能 2、控制脚：ALE/地址锁存控制信号 外部程序存储器读选通信号 /Vp外部访问允许/编程电源输入端 RST/VPD复位信号 3、晶振脚：XTAL1和XTAL2外接晶体引线端 4、电源脚：Vss引脚接地线和Vcc引脚接+5V电源 、系统电路的设计说明 （一）系统设计目标 本课题是一个采用AT89S51单片机为核心控制器件，通过硬件制作与软件编程，设计制作一个简易的电子万年历。其主要的功能是实现年、月、日、星期、时、分、秒、温度的显示。为实现以上功能要完成以下任务： 1、剖析本课题要实现的功能和工作原理，进行方案设计； 2、绘制原理图； 3、制作印制电路板图； 4、程序的设计与编写； 5、实物的制作； 6、实物测试与调试。 （二）系统设计思路 本次设计包括AT89S51单片机及基本外围电路模块、DS1302时钟电路模块、显示电路模块、按键控制电路模块、温度检测模块、电源电路模块等部分组成，系统框架图如图2所示： （）单元电路设计 本设计由复位电路时钟电路电路LCD1602显示电路DS1302时钟电路DS18B20温度传感器供电电路等各单元电路组成，以下做逐一介绍。 1、复位电路 复位电路包含电解电容C4电阻R6、R5和按键S1，如图3所示。单片机要实现复位，要求RST脚保持两个机器周期以上的高电平。常用的复位电路包括上电复位电路和按键复位电路两种，考虑到调试的便利，本课题设计采用按键复位电路。根据T=R*C 2us时间常数计算公式，电阻与电容的各参数搭配如图3所示 图3 单片机复位电路 2、时钟电路 时钟电路包括晶振Y1，电容C1，C2等元件，一般单片机时钟电路都选用频率稳定度较高的石英晶体作为振荡源。石英晶振的频率选取主要考虑单片机型号和系统功能要求两个要素。比如本次采用的AT89S52单片机可以外接0~24MHz石英晶体。在本次系统中，控制周期只有普通的各器件延时小程序，考虑到延时计算精确（1周期为1us），另一方面频率高给PCB设计带来一定压力，故认为选择振荡频率为12.0MHz的石英晶体比较适宜。电容C1和C2主要