电子万年历的设计-毕业论文

2012届毕业论文昆山登云科技职业学院学生毕业设计（毕业论文）设计题目电子万年历姓名郁昊学号0901311140系、专业信息技术系应用电子班级应用电子09-1指导教师刘有涛2012年4月25日2012届毕业论文目录摘要.............................................................1引言.............................................................2第一章总体要求.....................................................3§1.1作品要求.............................................................................................................................3§1.2方案论证.............................................................................................................................3§1.2.1控制部分的方案选择.......................................3§1.2.2显示部分的方案选择.......................................3第二章系统硬件设计.................................................4§2.1单片机系统及显示电路.................................................................................................4§2.2驱动电路.............................................................................................................................5§2.3时钟控制电路....................................................................................................................5第三章软件设计.....................................................7第四章调试........................................................8§4.1硬件调试.............................................................................................................................8§4.2软件调试.............................................................................................................................8第五章总结........................................................9致谢.............................................................10参考文献...........................................................11附录A...........................................................12附录B...........................................................13附录C...........................................................142012届毕业论文第1页共20页电子万年历的设计摘要电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用，壁挂式LED数码管显示的日历钟逐渐受到人们的欢迎。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视，本设计利用数量较少的芯片制作了一个运用简单的电子万年历。以单片机作为本设计的核心，实现时钟日历的显示：用八段LED数码管分别显示年、月、日、星期、时、分、秒，用DS1302作为该设计的实时时钟芯片，用74LS164寄存器来驱动数码管的各段码，用三极管来驱动数码管的各位码。关键词:单片机、DS1302时钟芯片、数码管2012届毕业论文第2页共20页引言年历，是指印有一年的月份、星期、日期、节气等的印刷品。人们习惯把单张年历、月历、日历都划入广义的年历范畴内。几十年来，年历的发展见证了科技的发展和时代的变迁。年历工艺的进步显示了科技的发展和人民生活水平的提高。随着科学技术的发展，以前的年历已发展成现代的电子万年历，它一开始是采用数字电路实现的，电路复杂，精确度差，每天都需要调时，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得它的电路越来越简单，精度也越来越高，现在的电子万年历一般都用集成芯片和软件结合实现，电路简单，制作方便，给人们生产生活都来了极大的便利，它已成为我们生活中不可缺少的家居用品。2012届毕业论文第3页共20页第一章总体要求§1.1作品要求本作品电子万年历用LED数码管显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒。通过按键开关实现调时的功能，能调时，断电有实时时钟。§1.2方案论证§1.2.1控制部分的方案选择一、用可编程逻辑器件设计可采用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没有什么优势。二、用单片机设计单片机有丰富的中断源，方便本实验的设计。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调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些，虽然在控制与显示的结合上有些复杂，但和前则相比用单片机设计还是比较可行的。§1.2.2显示部分的方案选择一、液晶显示方式液晶显示效果出众，但是在显示时，屏幕会有明显的闪烁。而且存储空间有限，大大影响了电子万年历的性能。二、数码管显示相比液晶显示，采用七段数码管既经济实惠，在效果上也可以加入语音报时功能，操作比较液晶显示来说虽然略显繁琐，但总体也还可以做到比较人性化。所以，最后选择用LED数码管做显示部分。2012届毕业论文第4页共20页第二章系统硬件设计硬件电路主要分为单片机系统及显示电路、按键电路和时钟控制电路等几部分组成。设计框图如图2.1。图2.1电子万年历设计框图§2.1单片机系统及显示电路单片机采用89C51利用它的最小应用系统设计，如下图，电容C8，C13起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。晶振频率的典型值为12MHz，采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟信号需要比较稳定时，用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小时差。在本设计中用12MHz比较适当，相对的电容取为20PF。显示电路采用简单实用的共阳LED数码管，电阻选用200欧姆即可获得合适的亮度效果，段码用74LS164芯片驱动，位码用PNP三极管9012驱动。单片机系统及显示电路如图2.2所示。P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST/VPD9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40AT89C51AT89C51R622KR642KR652KR632KR662KR672KR612KQ79012Q69012Q59012Q49012Q39012Q29012VCCQ89012R40200R41200R42200R43200R44200R45200R46200R48200R49200R50200R51200R52200R53200R54200R55200R56200R57200R58200R59200R68200R69200abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS1DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS2DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS3DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS4DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS9DPY3abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS5DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS7DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS8DPY2abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOMabfcgdeDPYabcdefgdpdpCOMDS6DPY2Y112MC820PC1320PGNDGNDR912KA1K2D104007C1810UF/251122S1SW-PBVCCD15D16D17D18D19D20D21D15D16D17D18D19D20D21D15D16D17D18D19D20D21D1D2D3D4D5D6D7D1D2D3D4D5D6D7D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D8D9D10D11D12D13D14D8D10D11D12D13D14A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A143112131699D9VCC图2.2单片机及显示系统电路图显示电路时钟控制按键控制主控芯片（单片机）2012届毕业论文第5页共20页§2.2驱动电路驱动电路采用74LS164的芯片来驱动，在单片机系统中，如果并行口的IO资源不够，而串行口又没有其他的作用，那么我们可以用74LS164来扩展并行IO口，节约单片机资源它是一个8位并行输出门控串行输入移位寄存器，其显示数据以串行方式从单片机的输出口输出送往移位寄存器74LS164的A、B端，然后将转换的并行数据从输出端Q0～Q7输出，几乎同时驱动与之相接的