基于51单片机电子万年历论文djst.docx
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1、基于511单片机机电子万万年历毕毕业论文文摘 要要:电子万年年历是一一种非常常广泛日日常计时时工具,对对现代社社会越来来越流行行。它可可以对年年、月、日日、周日日、时、分分、秒进进行计时时,还具具有闰年年补偿等等多种功功能,而而且DSS13002的使使用寿命命长,误误差小。对对于数字字电子万万年历采采用直观观的数字字显示,可可以同时时显示年年、月、日日、周日日、时、分分、秒和和温度等等信息,还还具有时时间校准准等功能。该该电路采采用ATT89SS52单单片机作作为核心心,功耗耗小,能能在3VV的低压压工作,电电压可选选用35V电电压供电电。本设计是是基于551系列列的单片片机进行行的电子子万年
2、历历设计,可可以显示示年月日日时分秒秒及周信信息,具具有可调调整日期期和时间间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。在硬件与软件设计时,没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制,每项功能实现时需要那种硬件,程序该如何编写,算法如何实现等,没有一定的基础就不可能很好的实现。在编写程序过程中发现以现有的相关知识要独自完成编写任务困难重重,在老师和同学的帮助下才完成了程序部分的编写。万年历的的设计过过程在硬硬件与软软件方面面进行同同步设计计。硬件件部分主主要由AAT899C522单片机机,LEED显示示电路,以以及调时时按键电电路等组组成。在在单片机机的选择择上本人
3、人使用了了AT899C52单片片机,该该单片机机适合于于许多较较为复杂杂控制应应用场合合。显示示器使用用2片77SEGG-MPPX8-CAA和一片片7SEEG-MMPX44-CAA。7SEEG-MMPX88-CAA是一种种八个共阳二极极管显示示器,7SEEG-MMPX44-CAA是一种种四个共阳二极极管显示示器。为为了能更更轻松的的控制这这三片显显示器,本本人使用用了3片片74HHC1664来驱驱动。774HCC1644 是 8 位位边沿触触发式移移位寄存存器,串串行输入入数据,然然后并行行输出。软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,公历转阴历程序,显示程序等。程序采用汇编语言编写,以便更简
4、单地实现调整时间及阴历显示功能。所有程序编写完成后,在wave软件中进行调试,确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。最后总在老师同学的帮助以及自己的努力下完成了此次电子万年历的设计。关键词:时钟电钟钟;DSS13002;DDS188B200;动态态扫描;单片机机 目目录一、设计计要求与与方案论论证 41.1 设计要要求 41.2 系统基基本方案案选择和和论证 41.2.1单片片机芯片片的选择择方案和和论证 41.2.2 显显示模块块选择方方案和论论证 41.2.3 时时钟芯片片的选择择方案和和论证 4二.系统统的硬件件设计与与实现52.1 电路设设计框图图 52.2 系统
5、硬硬件概述述 52.3 主要单单元电路路的设计计 62.3.1单片片机主控控制模块块的设计计 62.3.2时钟钟电路模模块的设设计 62.3.3电路路原理及及说明 72.3 4显示示模块的的设计 8三、系统统的软件件设计 93.1程程序流程程框图 93.2 子程序序的设计计 93.2.1读、写写DS113022子程序序 100五、作品品总结12六、致谢谢词12参考文献献133附录一:系统电电路图14附录二:系统程程序清单单15附录三:系统使使用说明明书40一、设计计要求与与方案论论证1.1设计要要求:()基基本要求求 具有年、月月、日、星星期、时时、分、秒秒等功能能; 万年历具具有闰月月识别显
6、显示功能能; 具备年、月月、日、星星期、时时、分、秒秒校准功功能;( 2 ) 创创新要求求 万年历具具有阴历历显示功功能; 具有有测量室室内温度度功能;1.2 系统基基本方案案选择和和论证1.2.1单片片机芯片片的选择择方案和和论证:方案一: 采用899C511芯片作作为硬件件核心,采采用Fllashh ROOM,内内部具有有4KBB ROOM 存存储空间间,能于于3V的的超低压压工作,而且与与MCSS-511系列单单片机完完全兼容容,但是是运用于于电路设设计中时时由于不不具备IISP在在线编程程技术, 当在在对电路路进行调调试时,由由于程序序的错误误修改或或对程序序的新增增功能需需要烧入入程
7、序时时,对芯芯片的多多次拔插插会对芯芯片造成成一定的的损坏。方案二:采用ATT89SS52,片内RROM全全都采用用Flaash ROMM;能以以3V的的超底压压工作;同时也也与MCCS-551系列列单片机机完全该该芯片内内部存储储器为88KB ROMM 存储储空间,同同样具有有89CC51的的功能,且且具有在在线编程程可擦除除技术,当当在对电电路进行行调试时时,由于于程序的的错误修修改或对对程序的的新增功功能需要要烧入程程序时,不不需要对对芯片多多次拔插插,所以以不会对对芯片造造成损坏坏。所以选择择采用AAT899S522作为主主控制系系统.1.2.2 显显示模块块选择方方案和论论证:方案一
8、: 采用LLED液液晶显示示屏,液液晶显示示屏的显显示功能能强大,可显示示大量文文字,图图形,显显示多样样,清晰晰可见,但是价价格昂贵贵,需要要的接口口线多,所以在在此设计计中不采采用LEED液晶晶显示屏屏.方案二:采用点阵阵式数码码管显示示,点阵阵式数码码管是由由八行八八列的发发光二极极管组成成,对于于显示文文字比较较适合,如采用用在显示示数字显显得太浪浪费,且且价格也也相对较较高,所所以也不不用此种种作为显显示.方案三:采用LEED数码码管动态态扫描,LEDD数码管管价格适适中,对对于显示示数字最最合适,而且采采用动态态扫描法法与单片片机连接接时,占占用的单单片机口口线少。所以采用用了LE
9、ED数码码管作为为显示。1.2.3时钟钟芯片的的选择方方案和论论证:方案一:直接采用用单片机机定时计计数器提提供秒信信号,使使用程序序实现年年、月、日日、星期期、时、分分、秒计计数。采采用此种种方案虽虽然减少少芯片的的使用,节节约成本本,但是是,实现现的时间间误差较较大。所所以不采采用此方方案。方案二: 采用DDS13302时时钟芯片片实现时时钟,DDS13302芯芯片是一一种高性性能的时时钟芯片片,可自自动对秒秒、分、时时、日、周周、月、年年以及闰闰年补偿偿的年进进行计数数,而且且精度高高,位的的RAMM做为数数据暂存存区,工工作电压压2.55V55.5VV范围内内,2.5V时时耗电小小于3
10、000nAA.1.3 电路设设计最终终方案决决定综上各方方案所述述,对此此次作品品的方案案选定: 采用用AT889S552作为为主控制制系统; DSS13002提供供时钟;数字式式温度传传感器;LEDD数码管管动态扫扫描作为为显示。二.系统统的硬件件设计与与实现2.1 电路设设计框图图LED数码管动态扫描显示模块AT89S52主控制模 块键盘模块DS1302时钟模块2.2 系统硬硬件概述述本电路是是由ATT89SS52单单片机为为控制核核心,具具有在线线编程功功能,低低功耗,能能在3VV超低压压工作;时钟电电路由DDS13302提提供,它它是一种种高性能能、低功功耗、带带RAMM的实时时时钟电
11、电路,它它可以对对年、月月、日、周周日、时时、分、秒秒进行计计时,具具有闰年年补偿功功能,工工作电压压为2.5V5.55V。采采用三线线接口与与CPUU进行同同步通信信,并可可采用突突发方式式一次传传送多个个字节的的时钟信信号或RRAM数数据。DDS13302内内部有一一个311*8的的用于临临时性存存放数据据的RAAM寄存存器。可可产生年年、月、日日、周日日、时、分分、秒,具具有使用用寿命长长,精度度高和低低功耗等等特点,同同时具有有掉电自自动保存存功能;温度的的采集由由DS118B220构成成;显示示部份由由个个数码管管,744ls1138、774lss47译译码器构构成。使使用动态态扫描
12、显显示方式式对数字字的显示示。2.3 主要单单元电路路的设计计2.3.1单片片机主控控制模块块的设计计 AT889S552单片片机为440引脚脚双列直直插芯片片,有四四个I/O口PP0,PP1,PP2,PP3, MCSS-511单片机机共有44个8位位的I/O口(PP0、PP1、PP2、PP3),每每一条II/O线线都能独独立地作作输出或或输入。单片机的的最小系系统如下下图所示示,188引脚和和19引引脚接时时钟电路路,XTTAL11接外部部晶振和和微调电电容的一一端,在在片内它它是振荡荡器倒相相放大器器的输入入,XTTAL22接外部部晶振和和微调电电容的另另一端,在片内内它是振振荡器倒倒相放
13、大大器的输输出.第第9引脚脚为复位位输入端端,接上上电容,电阻及及开关后后够上电电复位电电路,220引脚脚为接地地端,440引脚脚为电源源端. 如图图-1 所示图-1 主控制系系统2.3.2时钟钟电路模模块的设设计图-2示示出DSS13002的引引脚排列列,其中中Vccc1为后后备电源源,Vccc2为为主电源源。在主主电源关关闭的情情况下,也也能保持持时钟的的连续运运行。DDS13302由由Vccc1或VVcc22两者中中的较大大者供电电。当VVcc22大于VVcc11+0.2V时时,Vccc2给给DS113022供电。当当Vccc2小于于Vccc1时,DDS13302由由Vccc1供电电。X
14、11和X22是振荡荡源,外外接322.KHHz晶振振。RSST是复复位/片片选线,通通过把RRST输输入驱动动置高电电平来启启动所有有的数据据传送。RRST输输入有两两种功能能:首先先,RSST接通通控制逻逻辑,允允许地址址/命令令序列送送入移位位寄存器器;其次次,RSST提供供终止单单字节或或多字节节数据的的传送手手段。当当RSTT为高电电平时,所所有的数数据传送送被初始始化,允允许对DDS13302进进行操作作。如果果在传送送过程中中RSTTS置为为低电平平,则会会终止此此次数据据传送,II/O引引脚变为为高阻态态。上电电动行时时,在VVcc大大于等于于2.55V之前前,RSST必须须保持
15、低低电平。中中有在SSCLKK 为低低电平时时,才能能将RSST置为为高电平平,I/O为串串行数据据输入端端(双向向)。SSCLKK始终是是输入端端。 图-22 DSS13002的引引脚图2.3.3电路路原理及及说明(1) 时钟芯芯片DSS13002的工工作原理理: DSS13002在每每次进行行读、写写程序前前都必须须初始化化,先把把SCLLK端置置 “0”,接着着把RSST端置置“1”,最后后才给予予SCLLK脉冲冲;读/写时序序如下图图4所示示。图55为DSS13002的控控制字,此此控制字字的位77必须置置1,若若为0则则不能把把对DSS13002进行行读写数数据。对对于位66,若对对
16、程序进进行读/写时RRAM=1,对对时间进进行读/写时,CCK=00。位11至位55指操作作单元的的地址。位位0是读读/写操操作位,进进行读操操作时,该该位为11;该位位为0则则表示进进行的是是写操作作。控制制字节总总是从最最低位开开始输入入/输出出的。表表6为DDS13302的的日历、时时间寄存存器内容容:“CH”是时钟钟暂停标标志位,当当该位为为1时,时时钟振荡荡器停止止,DSS13002处于于低功耗耗状态;当该位位为0时时,时钟钟开始运运行。“WP”是写保护护位,在在任何的的对时钟钟和RAAM的写写操作之之前,WWP必须须为0。当当“WP”为1时时,写保保护位防防止对任任一寄存存器的写写
17、操作。(2) DS113022的控制制字节DS13302的的控制字字如表-1所示示。控制制字节的的高有效效位(位位7)必必须是逻逻辑1,如如果它为为0,则则不能把把数据写写入DSS13002中,位位6如果果0,则则表示存存取日历历时钟数数据,为为1表示示存取RRAM数数据;位位5至位位1指示示操作单单元的地地址;最最低有效效位(位位0)如如为0表表示要进进行写操操作,为为1表示示进行读读操作,控控制字节节总是从从最低位位开始输输出RAM RDD1 A44 A33 A22 AA1 AA0 / CCK /WWR表-1 DSS13002的控控制字格格式(3) 数据输输入输出出(I/O)在控制指指令字
18、输输入后的的下一个个SCLLK时钟钟的上升升沿时,数数据被写写入DSS13002,数数据输入入从低位位即位00开始。同同样,在在紧跟88位的控控制指令令字后的的下一个个SCLLK脉冲冲的下降降沿读出出DS113022的数据据,读出出数据时时从低位位0位到到高位77。如下下图-44所示 图图-4 DSS13002读/写时序序图(4) DS113022的寄存存器DS13302有有12个个寄存器器,其中中有7个个寄存器器与日历历、时钟钟相关,存存放的数数据位为为BCDD码形式式,其日日历、时时间寄存存器及其其控制字字见表-2。 表-22 DSS13002的日日历、时时间寄存存器 此外,DDS1330
19、2 还有年年份寄存存器、控控制寄存存器、充充电寄存存器、时时钟突发发寄存器器及与RRAM相相关的寄寄存器等等。时钟钟突发寄寄存器可可一次性性顺序读读写除充充电寄存存器外的的所有寄寄存器内内容。 DS113022与RAAM相关关的寄存存器分为为两类:一类是是单个RRAM单单元,共共31个个,每个个单元组组态为一一个8位位的字节节,其命命令控制制字为CC0HFDHH,其中中奇数为为读操作作,偶数数为写操操作;另另一类为为突发方方式下的的RAMM寄存器器,此方方式下可可一次性性读写所所有的RRAM的的31个个字节,命命令控制制字为FFEH(写)、FFFH(读)。 2.3.4显示示模块的的设计如图55
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