基于单片机控制电子万年历设计.docVIP

第 PAGE 2 页 共 19页 基于单片机控制的电子万年历设计 1设计要求 功能：电子万年历能显示阳历、时间、室温，并能表明是否是闰年，通过按键实现切换。 本课题以单片机为核心，设计并制作出智能LCD电子钟，具有以下基本功能：计时、秒、分、时、天、周、月、年；能进行时间、年份、日期、星期显示；能区分是否闰年；能检测室温并显示。扩展功能部分可以通过控制按键使时间暂停、可以调整校正时间并通过按键切换轮流显示时间、年份、日期、星期。 2方案论证与对比 2.1液晶显示器控制方式选择 采用LCD液晶显示，具有超精致影像画质、十足平面显示、节省空间、节省能源等优点，但按控制方式不同，LCD可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种。可根据不同需要采用不同的方式。 方案一 被动矩阵式LCD 被动矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的限制，反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题，使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但成本低廉。 方案二 主动矩阵式LCD 目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD，也称TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶体管LCD)。TFT液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。与CRT显示器相比，LCD显示器的平面显示技术体现为较少的零件、占据较少的桌面及耗电量较小，但CRT技术较为稳定成熟。 相比之下，本设计当中选用方案二主动矩阵式LCD方式。 2.2 并行接口动态显示电路选择 可以采取串行接口动态显示电路或者并行接口动态显示电路，比较如下： 方案一 串行接口动态显示电路 利用8051系列单片机内部的串行接口，也可以实现动态显示及键盘处理。这样不但可以节省8051的并行I/O接口，而且在大多数不用单行口的情况下，可免于扩展接口。在这种方法中，串行口工作在方式0状态，相当于一个移位寄存器，其输入/输出通过RXD引脚，移位脉冲则由TXD输出。每次输入或输出8位数据（一个字节）。每输出一个字节，8051的硬件即自动使SCON寄存器中的中断TI置位，通过测试TI的状态，即可确定一个字节是否发送完毕。见图1。 方案二 并行接口动态显示电路 直接用P0口作线选，P2作位选连接数码显示管。见图2。 方案一中的串行接口动态显示电路显示方法有个很大的缺点，一旦计算机不执行显示程序，则显示立即停止。如要维持显示，则须花费计算机很多时间。而且在本次课程设计中，我们也有足够的I/O口，因此，选择并行接口动态显示电路较好。 2.3 LCD液晶显示器的接口方法选择 方案一 以硬件为主的LCD显示接口电路 这种接口方法的电路图见图 3，可以看出，在数据总线和LCD之间，必须有锁存器或I/O接口电路，此外，还应有专门的译码/限流电阻。通过译码器把1位十六进制或BCD码译为相应的显示段码，然后由限流电阻限制电流防止显示器因电流过大而烧坏。这种接口方法仅用一条输出指令，就可以进行LCD显示。但是所使用的硬件电路较多，而硬件译码缺乏灵活性，只能显示十进制数或十六进制。 方案二 以软件为主的LCD显示接口电路 这种接口方法的电路如图 ，它以软件查表代替硬件译码的方法，不但省去了译码器，而且还能显示更多的字符，但是电阻限流是必不可少的。本次设计采用这种接口电路。 2.4液晶显示器限流电阻选择 由于LCD的电流参数较小，为了防止因电流过大而被烧坏，能够帮助内存起到稳压作用，让内存工作更稳定，因此必须加入限流电阻。限流电阻有两种实现方式，比较如下： 方案一 直接用单个电阻限流 直接用单个电阻进行限流，散热快，但是既占空间又接线麻烦。 方案二 用排阻进行限流 用多个电阻排列而成的排阻能减少占用的空间，易于连线。 综上分析，本设计采用方案二排阻限流。 3系统硬件电路的设计 经上述比较，本次作品采用以AT89C52为核心的单片机最小系统板，显示模块采用数码管动态扫描显示。经过方案论证与比较，选择出最优方案的系统总体方案框图如图5所示。 按键模块 按键模块 电源 时间调整模块 显示模块 温度显示 星期显示 时间显示 年份显示显示 主控模块 图5 系统总体方案框图 3.1主控模块AT89C52 主控模块采用的是AT89C52单片机芯片。AT89C52是一个8位单片机，片内ROM全部采用FLASH ROM技术，晶振时钟为12MHz。AT89C52是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，有4个八位的并行双向I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3。第31引脚需要接高电位使单片机选用内部程序存储器；第9引脚是复位引脚，要接一个上电手动复位电路；第40脚为电源端VCC，接+5V电源，第20引脚为接地端VSS，通常在VCC和VSS引脚之间接0.1μF高频滤波电容。第18、19脚之间接上一