电子万年历课程设计报告.

赣南师院物理与电子信息学院课程设计报告书姓名：张华宾班级：13电气工程及其自动化学号：130806058时间：2015.10.301目录1设计任务和要求...............................................................................................................22方案论证...........................................................................................................................22.1方案比较.......................................................................................................................22.1.1方案一........................................................................................................................22.1.2方案二........................................................................................................................32.2方案选择.......................................................................................................................33系统硬件设计...................................................................................................................33.1主控电路的设计...........................................................................................................33.1.1关于AT89C51单片机..............................................................................................33.1.2振荡器电路的设计....................................................................................................63.1.3复位电路的设计........................................................................................................73.2DS1302时钟电路.........................................................................................................93.3LCD1602液晶显示的设计.........................................................................................114软件设计........................................................................................................................124.1主控程序的设计.......................................................................................................................124.2DS1302时钟电路流程设计...................................................................................................134.3LCD显示电路和按键流程设计............................................................................................145系统测试结果及分析....................................................................................................155.1测试方法......................................................................................................................155.2测试结果及分析.........................................................................................................156结束语与心得体会........................................................................................................15参考文献............................................................................................................................16附录1.................................................................................................................................16附录2.................................................................................................................................302设计题目电子万年历的设计设计要求基本要求：（1）具有显示年、月、日、星期、时、分、秒等功能；（2）万年历具有闰月识别显示功能；（3）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；设计过程摘要:本次课程设计以实现电子万年历，即在利用LCD电路进行显示年、月、日、星期、时、分、秒等功能。本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括显示电路、时钟电路、按键电路等。本系统使用了专门的时钟芯片DS1302，读出其时间在LCD1602上显示，并能通过按键对其进行调时和校准。关键字：AT89C51单片机、DS1302，LCD1602，电子万年历1.设计任务和要求(1)应用AT89S52单片机设计单片机实现对DS1302的控制(2).选用LCD1602显示，实时显示年、月、日、星期、时、分、秒，采用按键式实现时钟对表和快慢调整；(3)硬件设计部分，根据设计的任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理,器件的作用,分析和计算过程；(4)软件设计部分，根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行调试并打印程序清单；(5)原理图设计部分，根据所确定的设计电路，利用Protel99se和Protues工具软件绘制电路原理图。2.方案论证2.1方案比较2.1.1方案一电子万年历的设计，硬件控制电路主要用了AT89C51芯片处理器、数码管显示器。根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序等组成。原理框图如图2.1所示。图2.1方案1原理框图数码管显示模块按键模块AT89C51单片机最小系统模块3（1）控制按键：用于手动控制、手动调整、预置值的输入等（2）输出显示：数码管显示。2.1.2方案二硬件控制电路主要用了AT89C51芯片处理器、LCD1602显示器、DS1302实时时钟。根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序等组成。原理图框图如图2.2所示。图2.2方案二原理框图本系统使用8052作为CPU，由CPU来控制时钟芯片DS1302，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高，工作电压2.5V～5.5V范围内。液晶显示方式显示功能强，效果直观。2.2方案选择将方案一与方案二进行比较：LED数码管动态扫描。相对于液晶显示比较经济实惠，但液晶显示比数码管显示美观，LED数码管在操作上比较繁琐。液晶显示方式显示功能强，效果直观。方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高，工作电压2.5V～5.5V范围内。综上所述，在价格、功能、操作的难易程度方面选择方案二。3.系统硬件设计公交车报站系统主要由四个部分组成，即主控电路、时钟电路、LCD液晶显示电路。各部分电路的设计在本章中做了详细的说明。3.1主控电路的设计3.1.1关于AT89C51单片机AT89C51单片机的结构框图如图3.1所示。它主要由下面几个部分组成：1个8位中央处理单元（CPU）、片内Flash存储器、片内RAM、4个8位的双1602液晶显示模块按键模块DS1302模块AT89C51单片机最小系统模块4向可寻址I/O口、1个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行接口、2个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。在AT89C单片机结构中，最显著的特点是内部含有Flash存储器，而在其他方面的结构，则和Inter公司的8051的结构没有太大的区别。图3.1AT89C51单片机的结构框图（1）主要性能与MCS-51兼容；4K字节可编程闪烁存储器；1000次写/擦循环；数据保留时间10年；全静态工作：0Hz-24Hz；三级程序存储器锁定；128*8位内部RAM；32可编程I/O线；；两个16位定时器/计数器；6个中断源；可编程串行通道；片内振荡器和时钟电路另外，AT89C51是用静态逻辑来设计的，其工作频率可下降到0Hz，并提供两种可用软件来选择的省电方式——空闲方式（IdleMode）和掉电方式（PowerDownMode）。在空闲方式中，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，故只保存片内RAM中的内容，直到下一个