基于51单片机的万年历的设计通信电子电子设计_通信电子-电子设计.pdf

《基于51单片机的万年历的设计通信电子电子设计_通信电子-电子设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于51单片机的万年历的设计通信电子电子设计_通信电子-电子设计.pdf（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、单片机课程实训 SCM PRACTICAL TRAINING 实训设计题目 Title Of Training 万年历的设计 分院（系别）Department 专 业 Speciality 班 级 Class 设计作者 Author 完成日期 Date 组 别 Team 指导教师 Advisor 目 录 第一部分 课程设计任务书.0 一、课程设计题目.0 二、课程设计时间.0 三、实训提交方式.0 四、设计要求.0 第二部分 课程设计报告.1 一、单片机发展概况.1 二、MCS-51 单片机系统简介.1 三、设计思想.2 四、硬件电路设计.2 1.总体设计.2 2.晶振电路.3 3.复位电路.

2、3 4.DS1302 时钟电路.3 5.温度采集系统电路.4 6.按键调整电路.4 7.闹钟提示电路.4 五、软件设计框图.5 六、程序源代码.5 1.主程序.5 2.温度控制程序.5 3.日历设置程序.6 4.时钟控制程序.6 5.显示设置程序.7 七、结束语.10 八、课程设计小组分工.10 九、参考文献.10 设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片

3、设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期第一部分 课程设计任务书 一、课程设计题目 用中小规模集成芯片设计制作万年历。二、课程设计时间 五天 三、实训提交方式 提交实训设计报告电子版与纸质版 四、设计要求（1）显示年、月、日、时、分、秒和星期，并有相应的农历显示。（2）可通过键盘自动调整时间。（3）具有闹钟功能。（

4、4）能够显示环境温度，误差小于1 （5）计时精度：月误差小于 20 秒。设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端

5、口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期第二部分 课程设计报告 一、单片机发展概况 单片机诞生于 20 世纪 70 年代末，它的发展史大致可分为三个阶段：第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有 8 位CPU，并行 I/O 端口、8 位时序同步计数器，寻址范围 4KB，但是没有串行口。第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有 I/O 串行端口，有多级中断处理系统，15 位时序同步技术器，RAM、ROM 容量加大，寻址范围可达 64KB。第三阶段（1982-至今）位单片机微处理改良型及 16

6、 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。二、MCS-51 单片机系统简介 MCS-51 系列单片机产品都是以 Intel公司最早的典型产品 8051 为核心构成的。MCS-51单片机由 CPU、RAM、ROM、I/O 接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。8051 单片机的基本性能有：8 位 CPU；布尔代数处理器，具有位寻址能力；128B内部 RAM，21 个专用寄存器；4KB内部掩膜 ROM；2 个 16 位可编程二进制加 1 定时器/计数器；

7、32 个（48 位）双向可独立寻址的 I/O 口；1 个全双工 UART（异步串行通信口）；5 个中断源，两级中断结构；片内振荡器及时钟电路，晶振频率为12MHz；外部程序/数据存储器寻址空间均为 64KB；111 条指令，大部分为单字节指令；单一+5V电源供电，双列直插 40 引脚 DIP 封装。设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课

8、程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期三、设计思想 整体设计以单片机技术为核心，采用 C语言进行软件设计，增加了程序的可读性和可移植性，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构。程序先向 LCD更新时钟芯片的时间与温度传感器的时间，然后进行初始化工作。程序由一个主函数，两个定时器中断程序，一个时钟设置子程序，一个农历设置子程序

9、，一个温度设置子程序，一个延时子程序，一个调时子程序，一个显示子程序构成。程序通过按键扫描程序来确定是否调用中断程序来对时间进行调整。用一子程序完成时分的调整，通过循环扫描四个按键的电平变化来判断对应按键是否按下，并带有去抖动功能，四个按键分别有增加，减小，退出与功能选择的作用。通过功能选择时钟设置与闹钟设置，使用加或减按键进行预置，完成后可点退出键完成操作。可分为以下几个功能模块：1）主程序：定时器中断初始化、时钟与温度更新程序与键盘监控。2）计时：为定时器中断服务子程序，完成刷新计时缓冲区的功能。3）农历：由阴历换算对照表得出阳历并显示。4）闹钟：采用定时器中断方式实现闹钟与整点报时。5)

10、温度：由温度传感器将温度传送到 LCD显示。6）设置：由按键设置闹钟时间或时钟时间。7）键盘扫描：判断是否有键按下，并确定键号。8）LCD显示：完成 8 位动态显示。四、硬件电路设计 1.总体设计 系统包括单片机主控模块，温度传感器采集模块，日历时钟模块，按键调整模块，蜂鸣器模块，闹钟模块。如图 1 所示为系统设计图。温度传感器 DS18B20 AT89C51 单片机 LCD12864 按键调整 电路 日历时钟芯片 DS1302 蜂鸣器闹钟 设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路

11、复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期图 1 系统设计图 如图 2 所示为系统仿真图。图 2 系统仿真图 2.晶振电路 如图 3 所示，51 单片机的内部有一个用于构成振荡器的高增益反相

12、放大器，它的输入端为 XTAL1 引脚，输出端为 XTAL2 引脚，两个跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容器通常取30pF左右。图 3 晶振电路 图 4 复位电路 3.复位电路 往单片机的复位引脚上输入24 个时钟周期以上的高电平，即执行复位操作。按键复位是指系统在运行时，按下一个开关，就能在 RST引脚产生一段时间的高电平，使系统复位，常见的按键复位电路如图4 所示。对 12MHz晶振频率而言，电路中 C取 10pF，R取 1K。4.DS1302时钟电路 DS1302是一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补

13、偿功能，工作电压为。采用三线接口与 CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。DS1302内部有一个318的用于临时性存放数据的RAM 寄存器。DS1302是 DS1202的升级产品，与 DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。图 5 示出 DS1302的引脚排列，其中 Vcc1 为后备电源，Vcc2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。当 Vcc2 大于 Vcc1+时，Vcc2 给 DS1302供电。当 Vcc2 小于

14、Vcc1时，DS1302由 Vcc1 供电。X1和 X2是振荡源，外接晶振。RST是复位/片选线，通过把 RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当 RST为高电平时，所有的数据传送被初始设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集

15、成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期化，允许对 DS1302进行操作。如果在传送过程中 RSTS置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电动行时，在 Vcc 大于等于之前，RST必须保持低电平。中有在 SCLK为低电平时，才能将 RST置为高电平，I/O 为串行数据输入端（双向）。SC

16、LK始终是输入端。图 5 DS1302时钟芯片 图 6 温度采集系统电路 5.温度采集系统电路 在本万年历当中温度的采集采用数字温度传感器DS18B20。它属于单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。具有如下的经济特点：（1）只要求一个端口即可实现通信。（2）在 DS18B20 中的每个器件上都有独一无二的序列号。（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。（4）测量温度范围在55。C到125。C之间。（5）数字温度计的分辨率用户可以从 9 位到 12 位选择。（6）内部有温度上、下限告警设置。

17、如图 6 所示。6.按键调整电路 按键采用 4 个独立的按键，一个功能键、一个退出键、一个加按键、一个减按键通过这四个按键可以来合理的设置时钟的调整和闹铃的设置等。如图 7 所示与 51 单片机的的连接示意图。图 7 按键调整电路 7.闹钟提示电路 当到达整点时或者当前的时间等于 51 单片机中设置闹钟时间时蜂鸣器便会发出声音进行提示。与单片机引脚的连接电路如图 8 所示。图 8 闹钟提示电路 图 9 LCD显示电路 8.LCD显示电路 在本万年历当中 12864 液晶显示当前的实时时间重要的阴阳历节日等功能。12864 液晶具有如下的特性：1）提供 8 位，4 位并行接口及串行接口可选 设计

18、任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时

19、期2）并行接口适配 M6800时序 3）自动电源启动复位功能 4）内部自建振荡源 6416 位字符显示 RAM（DDRAM 最多 16 字符4 行，LCD显示范围 162 行）(改为半角输入)2M 位中文字型 ROM（CGROM），总共提供 8192 个中文字型（1616 点阵）16K位半宽字型 ROM(HCGROM)，总共提供 126 个西文字型（168 点阵）6416 位字符产生 RAM（CGRAM）15 16 位总共 240 点的 ICONRAM（ICONRAM）其与单片机的连接电路如图 9 所示。五、软件设计框图 1.主程序流程图：2.阴阳历转换流程图：六、程序源代码 1.主程序#in

20、clude#include#include#include#include#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*sbit bell=P2 0;温度控制程序#ifndef _SENSOR#define _SENSOR#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*DS18B20 管脚配置*/sbit dq=P2 1;/*DS18B20软件延时专用*/设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片

21、机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期void Sensor_Delay(uchar count)日历设置程序#ifnd

22、ef _SUN_MOON#define _SUN_MOON /*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include#include /*功能:读取数据表中农历的大月或小月，如果大月返回 1,小月返回 0*/bit get_moon_day(uchar month_p,uint calendar_address)uchar temp,temp1;temp1=(month_p+3)/8;temp=0 x80(month_p+3)%8);temp=year_codecalendar_address+temp1&temp;if(t

23、emp=0)return(0);elsereturn(1);/*功能:输入 BCD的阳历数据，输出 BCD阴历数据(1901-2099)c_flag:阳历的世纪标志 clock_time:时钟地址*说明:c_flag=0:21世纪 c_flag=1:19世纪 */void Calendar_Convert(uchar c_flag,uchar*clock_time)bit flag_month,flag_year;uchar year,month,day,month_point;时钟控制程序#ifndef _REAL_TIMER_DS1302#define _REAL_TIMER_DS1302

24、 /*预定义*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*DS1302管脚配置*/sbit clock_rst=P24;sbit clock_io =P23;sbit clock_sclk=P22;/*为了编程方便定义的位变量*/sbit ACC0=ACC 0;设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规

25、模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期sbit ACC7=ACC 7;#define second_address 0 x80#define minute_address 0 x82#define hour_address 0 x84#define day_address 0 x86#define mo

26、nth_address 0 x88#define year_address 0 x8C/*功 能：向时钟 DS1302写入一个字节*/void Clock_Write_Byte(uchar temp)uchar i;ACC=temp;for(i=8;i0;i-)clock_io=ACC0;显示设置程序#ifndef _LCD_12864#define _LCD_12864 /*预定义*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*12864管脚配置*/#define port P1 sbit rs=P30;sbit rw=P31;

27、sbit e=P32;sbit cs1=P36;sbit cs2=P37;/*函数名称：Delay()*功 能：延迟时间=a*1ms*入口参数：*出口参数：无*/void Delay(uint a)uchar i;while(a-)for(i=0;i125;i+);/*设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提

28、交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期*函数名称：Lcd_Display_On()*功 能：LCD显示开*入口参数：无*出口参数：无*/void Lcd_Display_On()port=0 x3f;rs=0;rw=0;e=1;e=0;/*功 能：LCD显示关*/void Lcd_Display_Off()port=0 x3e;rs=0;rw=0;e=1;e=

29、0;/*功 能：LCD设置 X坐标*/void Lcd_Set_X(uchar x)port=0 xb8|x;rs=0;rw=0;e=1;e=0;/*功 能：LCD设置 Y坐标*/void Lcd_Set_Y(uchar y)port=0 x40|y;rs=0;设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设

30、计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期 rw=0;e=1;e=0;/*函数名称：Lcd_Set_X_Y(uchar x,uchar y)*功 能：LCD设置 x y 坐标*入口参数：x y *出口参数：无*/void Lcd_Set_X_Y(uchar x,uchar y)if(y64)cs1=1;cs2=0;Lcd_Set_Y(y);else cs1=0;cs2=1

31、;Lcd_Set_Y(y-64);Lcd_Set_X(x);/*函数名称：Lcd_Write_Command()*功 能：写指令代码*入口参数：无*出口参数：无*/void Lcd_Write_Command(uchar temp)port=temp;rs=0;rw=0;e=1;e=0;/*函数名称：Lcd_Write_Byte()*功 能：写数据*入口参数：无*出口参数：无*设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九

32、参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期*/void Lcd_Write_Byte(uchar temp)port=temp;rs=1;rw=0;e=1;e=0;#endif 七、结束语 以上为本次设计的概述，此后，对设计的硬件和软件各方面还需进一步的加

33、深，对芯片的管脚功能和用法还需有充分的了解，根据设计思路设计硬件电路。包括单片机的控制电路、时钟电路、键盘扫描电路、显示电路和闹钟电路。然后通过软件编程，实现对年、月、日、时、分、秒、星期和农历的自动调整。利用按键控制，基本实现万年历的各个功能。通过本次课程设计，我们认识到自己的单片机知识还是不能够支持单独做出作品，需要团队协作以及网上查找资料。八、课程设计小组分工 九、参考文献 设计任务书一课程设计题目二课程设计时间三实训提交方式四设计要求第二部分课程设计报告一单片机发展概况二单片机系统简介三设计思想四硬件电路设计总体设计晶振电路复位电路时钟电路温度采集系统电路按键调整电路闹钟课程设计小组分工九参考文献第一部分课程设计任务书一课程设计题目用中小规模集成芯片设计制作万年历二课程设计时间五天三实训提交方式提交实训设计报告电子版与纸质版四设计要求显示年月日时分秒和星期并有相应的农历报告一单片机发展概况单片机诞生于世纪年代末它的发展史大致可分为三个阶段第一阶段初级单片机微处理阶段该时期的单片机具有位并行端口位时序同步计数器寻址范围但是没有串行口第二阶段高性能单片机微机处理阶段该时期