2022年电子万历方案.docx

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1、精品学习资源电子万年历设计个人资料整理仅限学习使用入学日期： 2021年9月论文完成日期： 2021年5月欢迎下载精品学习资源摘要在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非 常亲密的关系，每个人都受到时间的影响；为了更好的利用我们 自己的时间，我们必需对时间有一个度量，因此产生了钟表；钟 表的进展是特别快速的，从刚开头的机械式钟表到现在普遍用到 的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一 种功能计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过 程中，逐步发觉了钟表的功能太单一，没有更大程度上的满意人 们的需求；因此在这里，我想能不能把一些帮助功能加入钟表中 去；在此设计中所

2、设计的钟表不但具有一般钟表的功能，它仍能 实现额外的功能：世界时、农历显示；本系统采纳了以广泛使用 的单片机技术为核心，软硬件结合，使硬件部分大为简化，提高 了系统稳固性，并采纳 LED显示电路、键盘电路，使人机交互简便易行，此外结合音乐闹铃电路、看门狗和供电电路；本方案设 计出的万年历可以显示日期时间、世界时、农历，设置闹铃功能关键词 : GUI 界面设计； AT指令；多线程； PDU编码解码；ODBC AP；I Visual C+ ； SQL Server 2000欢迎下载精品学习资源目录 摘要 1第一章设计要求与方案论证31.1 设计要求： 3 1.1.1基本功能 31.1.2 发挥部分

3、 31.2 系统基本方案挑选和论证31.2.1 单片机芯片的挑选方案和论证：31.2.2 显示模块挑选方案和论证4 1.2.3时钟芯片的挑选方案和论证5 .2.4温度传感器的挑选方案与论证51.3 电路设计最终方案打算 6其次章系统的硬件设计与实现62.1 电路设计框图 62.2 系统硬件概述 62.3 主要单元电路的设计 72.3.2 时钟电路模块的设计 82.3.3 温度采集模块设计92.3.4 电路原理及说明10 2.3.5液晶显示模块概述15第三章系统的软件设计193.1程序流程框图 19第四章指标测试 224.1 测试仪器 22 4.硬件测试 22 4.软件测试 23第五章作品总结

4、24致谢词 25参考文献 26欢迎下载精品学习资源第一章 设计要求与方案论证1.1 设计要求：1.1.1 基本功能设计一个能够显示年、月、日、时、分、秒、星期功能的数字万年历；采纳 LED或 LCD显示年、月、日、时、分、秒、星期，并具备以下功能；1）能够任意设定年、月、日、时、分、星期；2）能够任意设定报时时间；3）能够区分平年、闰年、大小月份；1.1.2 发挥部分1）能够完成掉电爱护 停电后保持时钟正常运行，但可以不显示）；2）夜间自动关闭 LCD显示；3）具有温度显示功能；1.2 系统基本方案挑选和论证1.2.1 单片机芯片的挑选方案和论证 ：方案一:采纳 89C51 芯片作为硬件核心，

5、采纳Flash ROM，内部具有 4KB欢迎下载精品学习资源ROM储备空间 , 能于 3V 的超低压工作 , 而且与 MCS-51系列单片机完全兼容 , 但是运用于电路设计中时由于不具备ISP 在线编程技术,当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新 增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成肯定的 损坏；方案二:采纳 AT89S52,片内 ROM全都采纳 Flash ROM；能以 3V 的超底压工作；同时也与 MCS-51系列单片机完全该芯片内部储备器为8KB ROM储备空间，同样具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程

6、 序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不 会对芯片造成损坏；所以挑选采纳 AT89S52作为主掌握系统 .1.2.2 显示模块挑选方案和论证 ： 方案一：采纳 LED数码管动态扫描 ,LED 数码管价格适中 , 对于显示数字最合适 , 而且采纳动态扫描法与单片机连接时 , 占用的单片机口线少；但所需数码管太多焊接困难极易出错；所以不采纳 LED数码管作为显示；方案二：采纳点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发 光二极管组成，对于显示文字比较适合, 如采纳在显示数字显得太浪 费, 且 价 格 也相 对 较 高 , 所以 也不 用此 种 作为 显示 .欢迎下载精品学习资源

7、方案三：采纳 LCD液晶显示屏 , 液晶显示屏的显示功能强大 , 可显示大量文字, 图形, 显示多样 , 清楚可见 , 但是价格昂贵 , 需要的接口线多 , 本设计所需显示较多且需要文字；所以在此设计中采纳LCD液晶显示屏.1.2.3 时钟芯片的挑选方案和论证 ： 方案一：直接采纳单片机定时计数器供应秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数；采纳此种方案虽然削减芯片的使用，节省成本，但是，实现的时间误差较大；所以不采纳此方案；方案二：采纳 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

8、度高, 位的 RAM做为数据暂存区，工作电压 2.5V 5.5V 范畴内， 2.5V 时耗电小于 300nA.2.4温度传感器的挑选方案与论证:方案一：使用热敏电阻作为传感器，用热敏电阻与一个相应阻值电阻 相串联分压，利用热敏电阻阻值随温度变化而变化的特性，采集 这两个电阻变化的分压值，并进行A/D 转换；此设计方案需用A/D 转换电路，增加硬件成本而且热敏电阻的感温特性曲线并不是严格线性的，会产生较大的测量误差；欢迎下载精品学习资源方案二欢迎下载精品学习资源采纳数字式温度传感器DS18B2，0 此类传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以去除 A/D 模块

9、，降低硬件成本，简化系统电路；另外，数字式温度传感器仍具有测量精度高、测量范畴广等优点；1.3 电路设计最终方案打算综上各方案所述 , 对此次作品的方案选定 : 采纳 AT89S52 作为主掌握系统； DS1302 供应时钟；数字式温度传感器； LCD 液晶显示屏作为显示；其次章 系统的硬件设计与实现2.1 电路设计框图欢迎下载精品学习资源LCD 液晶显示模块DS1302时钟模块AT89S52主掌握模块键盘模块温度采集模块欢迎下载精品学习资源2.2 系统硬件欢迎下载精品学习资源本电路是由 AT89S52单片机为掌握核心，具有在线编程功能，低功耗，能在 3V超低压工作；时钟电路由DS1302 供

10、应，它是一种高性能、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，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V 5.5V；采纳三线接口与 CPU进行同步通信，并可采纳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31*8 的用于暂时性存放数据的RAM寄存器；可产生年、月、 日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动储存功能；温度的采集由DS18B20构成； 显示部份为 LCD液晶显示屏，能够实现字符与数字同时显示的功能；2.3 主要单元电路的设计2.3.1 主要单元电路的设计AT89S52 单片机为 40

11、引脚双列直插芯片 , 有四个 I/O 口P0,P1,P2,P3, MCS-51 单片机共有 4 个 8 位的 I/O 口P0、P1、P2、P3），每一条 I/O 线都能独立地作输出或输入；单片机的最小系统如下图所示 ,18引脚和 19 引脚接时钟电路,XTAL1 接外部晶振和微调电容的一端, 在片内它是振荡器倒相放大器的输入 ,XTAL2 接外部晶振和微调电容的另一端 , 在片内它是振荡器倒相放大器的输出 . 第 9 引脚为复位输入端 , 接上电容 , 电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端 ,40引脚为电源端.如图-1所示欢迎下载精品学习资源图-1主掌握系统2.3.2 时钟电路模块的设

12、计图-2 示出 DS1302 的引脚排列，其中 Vcc1 为后备电源， Vcc2为主电源；在主电源关闭的情形下，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+0.2V 时， Vcc2 给 DS1302供电；当 Vcc2 小于 Vcc1 时， DS1302由 Vcc1 供电； X1 和 X2 是振荡源，外接 32. KHz晶振； RST是复位 / 片选线，通过把 RST输入驱动置高电平来启动全部的数据传送； RST 输入有两种功能：第一， RST 接通掌握规律，答应地址 / 命令序列送入移位寄存器；其次， RST供应终止单字节或

13、多字节数据的传送手段；当RST为高电平常，全部的数据传送被初始化，答应对DS1302 进行操作；如果在传送过程欢迎下载精品学习资源RSTS置为低电平，就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 2.5V 之前， RST必需保持低电平；中有在 SCLK 为低电平常，才能将 RST置为高电平， I/O 为串行数据输入端 时钟芯片 DS1302的工作原理：DS1302在每次进行读、写程序前都必需初始化，先把SCLK端置 “0”，接着把 RST端置“ 1”，最终才赐予 SCLK脉冲；读/ 写时序如下图 4 所示；图 5 为 DS1302的掌握字，此掌握字的位7 必

14、需置 1，如为 0 就不能把对 DS1302进行读写数据；对于位6，如对程序进行读 / 写时 RAM=，1 对时间进行读 / 写时， CK=0；位 1 至位 5 指操作单元的地址；位 0 是读/ 写操作位，进行读操作时，该位为 1；该位为 0 就表示进行的是写操作；掌握字节总是从最低位开头输入 / 输出的；表 6 为 DS1302的日历、时间寄存器内容：“ CH”是时钟暂停标志位，当该位为1 时，时钟振荡器停止， DS1302 处于低功耗状态；当该位为0 时，时钟开头运行；“ WP”是写爱护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前， WP必需为0；当“ WP”为 1 时，写爱护位防止对任一寄存器

15、的写操作；2 DS1302 的掌握字节欢迎下载精品学习资源DS1302的掌握字如表 -1 所示；掌握字节的高有效位 位 7） 必需是规律 1，假如它为 0，就不能把数据写入DS1302中，位 6 假如 0，就表示存取日历时钟数据，为1 表示存取 RAM数据；位 5 至位 1 指示操作单元的地址；最低有效位 数据输入输出 DS1302 的寄存器DS1302有 12 个寄存器，其中有 7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD码形式, 其日历、时间寄存器及其掌握字见表 -2 ；表-2 DS1302 的日历、时间寄存器此外， DS1302 仍有年份寄存器、掌握寄存器、充电寄存器、欢迎下载精

16、品学习资源时钟突发寄存器及与 RAM相关的寄存器等；时钟突发寄存器可一次性次序读写除充电寄存器外的全部寄存器内容； DS1302 与 RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个 RAM单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8 位的字节，其命令掌握字为 C0H FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性读写全部的 RAM的 31 个字节，命令掌握字为 FEH写、FFH读；2.3.5 液晶显示模块概述一.YM 12832C 是一种图形点阵液晶显示器 , 它主要由行驱动器 / 列驱动器及 12832 全点阵液晶显示器组成；可完成 162 个16 8 点

17、阵ASCII 码显示 , 也可以显示 8 2 个16 16 点阵汉字；与外部 CPU接口可采纳并行方式掌握；主要技术参数和性能 :1. 电源:VDD:+2.7 +5V；2. 显示内容 :128 列 32 行点；3. 全屏幕点阵；4.2M ROMCGRO总M共供应 8192 个汉字 16 16 点阵；5.16K ROMHCGR）OM总共供应 128 个字符16 8 点阵）；6.2MHZ频率；7. 工作温度 : -10 +55 , 储备温度 : -20 +60 2.外形尺寸图欢迎下载精品学习资源工程正常尺寸单位模块体积1106514.5mm视域76 25.2mm行列点阵数12832DOTS点距离0

18、.52 0.52mm点大小0.57 0.57mm三、模块主要硬件构成说明RS，R/W的协作挑选打算掌握界面的 4 种模式：RSR/W功能说明LLMPU写指令到指令暂存器 IR）LH读出忙标志 BF）及地址记数器 AC）的状态HLMPU写入数据到数据暂存器 DR）HHMPU从数据暂存器 DR）中读出数据忙标志 :BF到 DB7总线, 从而检验模块之工作状态 .欢迎下载精品学习资源 字型产生 ROMCGR）OM字型产生 ROMCGR）O提M 供 8192 个此触发器是用于模块屏幕显示开和关的掌握； DFF=1 为开显示 ,DDRA的M 内容就显示在屏幕上， DFF=0为关显示 DFF的状态是指令

19、DISPLAY ON/OFF和 RST信号掌握的； 显示数据 RAMDDR）AM显示数据 RAM供应 642 个位元组的空间，最多可掌握 4 行16 字64 个字）的中文字型显示，当写入显示数据RAM时，可分别显示 CGROM与 CGRAM的字型；此模块可显示三种字型，分别是 瘦长的英数字型、 CGRAM字型及 CGROM的中文字型，三种字型的挑选，由在 DDRAM中写入的编码挑选，在 000F的编码中将挑选 CGRAM的字定义字型， 107F 的编码中将挑选瘦长英数字的字型，至于A0 以上的编码将自动的结合下一个位元 组 ， 组 成 两 个 位 元 组 的 编 码 形 成 中 文 字 型 的

20、 编 码字型产生 RAM供应图象定义 造字功能,可以供应四组 1616点的自定义图象空间，使用者可以将内部字型没有供应的图象字 型自行定义到CGRAM中，便可和 CGRAM中的定义一般的通过 DDRAM显示在荧屏中； 地址计数器 AC地址计数器是用来贮存 DDRAM/CGRA之M一的地址 , 它可由设定指令暂存器来转变，之后只要读取或是写入 DDRAM/CGRA的M值时，地址计数器的值就会自动加一，当 RS 为“ 0”时而 R/W 为“1”时，地址计数器的值会被读取到 DB6DB0中； ICON RAMIRA）MIC1 供应 256 点的 ICON 显示，它分别由 16 组的 IRAM地址来组

21、成，每一组 IRAM 地址由 16 个位元构成，每次写入一组IRAM 时，必需通过连续写入两个位元组的资料来完成，先写入高位元组再写入低位元组； LCD 驱动电路LCD 驱动电路供应 33 COMMON以及 64 SEGMENT信号来驱动 LCD 棉板， SEGMEN数T 据从 CGRAM/CGRO转M换储存到 64 位元的 SEGMEN串T 列锁存，当 33 个 COMMO中N 的一个 COMMO输N出时，欢迎下载精品学习资源相对应的 SEGMEN数T驱动电路； 游标/ 闪耀掌握电路据将从 64 位元的串列锁存输出到 SEGMENT欢迎下载精品学习资源此模块供应硬体游标及闪耀掌握电路，由地址

22、计数器的值来指定DDRAM中的游标或闪耀位置四模块的外部接口外部接口信号如下表 2 所示并行接口）：欢迎下载精品学习资源管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述RS=“H”, 处理显示数据RS=“L”, 处理掌握指令R/W=“H”,E=“H”, 数据被读到 DB7DB0R/W“=L”,E=“HL”, DB7D表21EL/AAC/+5V背光源电压2EL/KAC/0V背光源电压3VSS0V电源地4VCC+5V电源正5VEE05.0V液晶显示器驱动电压6RSH/L7R/WH/LB0 的数据被写到IR 或 DR8EH/L使能信号9DB0H/L数据线10DB1H/L数据线11DB2H/L数据线12DB3H/

23、L数据线13DB4H/L数据线14DB5H/L数据线15DB6H/L数据线16DB7H/L数据线欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源第三章 系统的软件设计3.1 程序流程框图开头初始化读、写日期、时间和温度分别日期 时间 温度显示显示子程序确认返回日期、时间修改子程确认返回闰月子程序返回图-A 主程序流程图欢迎下载精品学习资源图-B 运算阳历程序流程图欢迎下载精品学习资源图 -C时 间 调 整 程 序 流 程 图欢迎下载精品学习资源4.1测试仪器序号名称型号1PC机LXB-HF769A2双路直流稳压电源CA17303D3KeiluVision24数字万用表DT92085ISP 在线编程器第

24、四章 指标测试4. 硬件测试电子万年历的电路系统较大，对于焊接方面更是不行轻视， 巨大的电路系统中只要出于一处的错误，就会对检测造成很大的不便，而且电路的交线较多，对于各种锐利的引脚要留意处理， 否就会刺破带有包皮的导线，就会对电路造成短路现象；在本电子万年历的设计调试中遇到了很多的问题；回想这些问题只要认真多摸索都是可以防止的，以下为主要的问题：） LCD 显示显现重叠， , 缘由出于没有给出正确的显示地址；解决：重新排列选取合适地址； 2 ）对万年历修改时间或日期时，有时LCD 数码管被屏蔽欢迎下载精品学习资源掉，造成不显示现象；解决：依据仪器的测试，发觉电路的驱动才能不足，最终在DS13

25、02时钟芯片的 /CS、SCLK、RET端接入 5.1K 的上拉电阻后 ,电路的驱动才能才能满意，即可解决不亮现象；4. 软件测试电子万年历是多功能的数字型，可以看当前日期, 时间，仍有温度的仪器；电子万年历功能很多，所以对于它的程序也较为 复杂, 所以在编写程序和调试时显现了相对较多的问题；最终经过多次的模块子程序的修改，一步一步的完成，最终解决了软件；在软件的调试过程中主要遇到的问题如下： 1烧入程序后， LCD液晶显示闪动 , 而且亮度不匀称；解决：第一对调用的延时进行逐步修改，可以解决显示闪动问题；其次，由于本作品使作动态扫描方式显示的数字，动态扫描很快，人的肉眼是无法看出 , 但是调

26、用的显示程序时，假如不在反回时屏蔽掉最终的附值，就会显现很亮的现象，所以在显示的后面加了屏蔽子令，最终解决了此问题；2 加入温度的程序后，进行修改时间、日期时相应的液晶屏没有按要求显示；解决：由于 DS18B20是串行通信数据，只用一个口线传输， 在处理采集的模拟信号时需要肯定的时间，当把万年历的程序相接入时，会对延时有很大的影响；所以在调用温度子程序时，先关闭定时器 1 中断答应，在温度子程序反回时再打开定时器1 中断允许；最终解决了此问欢迎下载精品学习资源第五章 作品总结在整个设计过程中，发挥团队精神，分工合作，充分发挥人的主观能动性，自主学习，学到了很多没学到的学问；较好的完成了作品；达

27、到了预期的目的，在最初的设计中，发挥“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”的作用；相互学习、相互争论、争论；完了最初的设想；在电路焊接时虽然没什么大问题，但从中也知道了焊接在整个作品中的重要性，电路工程量大，不能心急，一个个渐渐来不能急于求成；反而达到事半功倍的成效；对电路的设计、布局要先有一个好的构思，才显得电路板美观、大方；程序编写中，由于思路不清楚，开头时遇到了很多的问题，经过静下心来摸索，和同组员的争论，理清了思路，反而得心应手；在此次设计中，知道了做凡事要有一颗平常的心，不要想着走捷径，一步一脚印；也练就了我们的耐心，做什么事都在有耐心；欢迎下载精品学习资源致谢词高校三年的学习生活即将终止乐，这

28、篇论文作为我在校期间学习的最终一份答卷，敬礼给各位老师；在高校这三年的学习和生活，我不仅学到了丰富的专业学问，更学到了各位老师人真工作、爱岗敬业、为人师表的优良品质；在此，谨向各位老师表示深深的敬意和谢意！在论文修改过程中，诚心的感谢指导老师张老师尽心尽力的对论文进行了认真的修改，无论是在论文格式仍是论文内容上， 都要求的较为严格，使我在设计过程中学到了很多东西；欢迎下载精品学习资源参考文献1 李 建 忠 . 单 片 机 原 理 及 应 用 . 西 安 电 子 科 技 大 学 出版,2006.022 张俊谟 . 单片机中级教程. 北京航空航天高校出版,2006.033 余 发 山 . 单 片

29、机 原 理 及 及 应 用 技 术 . 中 国 矿 业 高校 出 版社,2003.124 杨 凌 霄 . 微 型 计 算 机 原 理 及 应 用 . 中 国 矿 业 大 学 出 版社,2004.085 李飞光 . 单片机课程设计实例指导. 北京航空航天高校出版社,20046 李振声试验电子技术P182 193） . 国防工业高校出版社，20017 何 立 民 . 单 片 机 应 用 技 术 选 编 . 北 京 航 空 航 天大 学 出 版社,2000.088 万光毅 . 单片机试验与实践教程. 北京航空航天高校出版社,2005.019 周 航 慈 . 单 片 机 程 序 设 计 基 础 . 北 京 航 空 航 天大 学 出 版社,1991.1110 黄 遵 熹 . 单 片 机 原 理 接 口 与 应 用 . 西 北 工 业 大 学 出 版社,1997.05欢迎下载精品学习资源学 号20210601013姓名赵彦丽专业电子信息6系 别信息工程系班级电信1班学制技术 三年制论文题目电子万年历设计指导老师姓名张国栋职务或职称指导老师评语：成果：指导老师签名：年月日复审看法：成果：复审人签名：年月日答辩委员会评语：成果：主持人签名：年月日欢迎下载精品学习资源终审看法：成果：终审人签名：年月日欢迎下载