单片机电子万历课程设计方案().pdf

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1、单片机课程设计姓名：吕长明学号：04040804021 专业班级：机电四班1/12 一、单片机原理及应用简介随着国内超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成技术的最新发展之一是将CPU 和外围芯片，如程序存储器、数据存储器、并行、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片计算机Single-Chip Microcomputer）。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元，如A/D、D/A 转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元等。因此，只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统

2、，如工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等。二、系统硬件设计8052 是标准的40 引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照-单片机引脚图图 1：图 1 8052引脚P0.0P0.7 P0 口 8 位双向口线 在引脚的 3932号端子）。P1.0P1.7 P1 口 8 位双向口线 在引脚的 18号端子）。P2.0P2.7 P2 口 8 位双向口线 在引脚的 2128号端子）。P3.0P3.7 P2 口 8 位双向口线 在引脚的 1017号端子）。8052 芯片管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0 口：P0 口为一个8 位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门

3、电流。当 P1口的管脚第一次写1 时，被定义为高阻输入。P0能够用于文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD

4、2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7

5、N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:

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8、B7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编

9、码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U42/12 外部程序数 据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH 编程时，P0 口 作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时P0外部必 须被拉高。P1 口：P1

10、 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出4 个 TTL 门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出

11、地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4 个TTL 门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流 ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如表1所示：口管脚备选功能P3.0 RXD 串行输入口P3.1 TXD 串行输出口P3.2/INT0 外部中断 0 P3.

12、3/INT1 外部中断 1 P3.4 T0 记时器 0 外部输入P3.5 T1 记时器 1 外部输入P3.6/WR 外部数据存储器写选通P3.7/RD 外部数据存储器读选通表 1 特殊功能口P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 H

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19、Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U43/12 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。一般情况下，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意 的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置0。此时，ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存

20、储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSE N信号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器0000 H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1 时，/EA 将内 部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FL ASH 编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源 来实现电子万年历的功能。共具备两个功能:1）显示年月日及分秒信息2）具有可调整日期和时间功能。该电子万年历能够成功实现时钟运行，调整功能，且精确度经调试一天的误差在 2S内。1 微

21、处理器在设计过程中我使用12MHZ 晶振与单片机 8052 相连接,通过软件编程的方法实现了以 24 小时为一个周期同时显示小时,分钟和秒的要求,该定时闹钟设有九个按键，使之具备了校时、定时功能。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。在 PROTEUS 软件环境下的 8052 芯片如图 4 所示：文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文

22、档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G

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28、8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U44/12 图 4 PROTEUS软件环境下的 8052芯片2 显示电路就时钟而言，通常可采用液晶显示或数码管显示。由于一般的段式液晶屏，需要专门的驱动电路，而且液晶显示作为一种被动显示，可视性相对较差；对于具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块字符或点阵），一般多采用并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多。另外，89C2051 本身无专门的液晶驱动接口，因此，本设计采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光

29、二极管组成，对于显示文字比较适合。初始化时，由软件编写的指令就集中在显示功能的设置上。LGM12641BS1R 的指令可带一个、两个参数，或无参数。若指令中含有参数，则每条指令执行时均须先送入参数，再送入指令代码。由于状态位作用不一样，因此执行不同指令必须检测不同状态位。液晶显示模块LGM12641BS1R 如图 5 所示：文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G

30、5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1

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32、4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V1

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36、V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U45/12 图 5 显示电路 LGM12641BS1R 3 按键电路由于我设计的是电子万年历，需要实现多种功能的显示，并要能够切换显示和调节年月日，因此，在设计过程中按键的设计就显得尤为重要。在设计过程中我一共采用了4 个按键，尽量在小的空间里实现最多的功能。其中MODE 键是年月日与时间显示切换键，按下一次就能够更换一次显示位。在调整显示环境下UP和 DONW 键是显示调整位的的加1 减 1 键，FUNCTION键实现清零，并提高万年历显示的精确性。按键电路如图6 所示：文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 Z

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43、K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U46/12 图 6 按键电路四、硬件电路的总体框图设计该设计的硬件电路的总体框图如图7 所示：图 7 总体框图五、硬件电路原理图设计该万年历是以单片机8052 为核心来完成的。在硬件电路中采用P0 口作为 6 位液晶显示电路的驱动接口，这是由于P0 口输出驱动电路工作处于开漏状态,它的驱动能力强,故只需外接上拉电阻便可以把LE

44、D数码管点亮。因为共阴的LED数码管它的驱动电流是分开的,在单片机进行动态扫描的时候不会影响彼此的电流,故该电路中的 8 位 LED数码管均用共阳阴极的数码管。8 位 LED数码管的位选线分别由相应的P2.0 P2.5 控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个 8 位的 I/O 口控制,即 P0 口。P3 口与八个校时按键相连，以成功实现万年历校时的功能。电路原理图如图8 所示：按键与按钮电路复位等辅助电路液晶显示电路总体开关电源系统文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8

45、U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V10G5Y9 HD2N2Z7X1K9 ZB7N6Z7U8U4文档编码:CH5U2V

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