宁宁波波大大红红鹰鹰学学院院单单片片机机原原理理及及应应用用 课课程程设设计计报报告告课题名称：课题名称： 单片机液晶显示单片机液晶显示“万年历万年历” 分分 院：院： 机械与电气工程学院机械与电气工程学院 教教 研研 室：室： 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级： 0 09 9电电自自3 3 姓姓 名名： 徐卡达徐卡达 学学 号号： 091290345091290345 指导教师：指导教师： 杨会保杨会保 二二一二一二 年年 五五 月月单片机液晶显示单片机液晶显示“万年历万年历”一、一、设计任务设计任务利用 STC89C52RC 单片机设计一个具有如下功能的电子万年历：(1)、能够显示年、月、日、时、分、秒、星期(2)、能正确显示闰年日期(3)、用独立键盘进行校时2 2、硬件设计硬件设计1 1、系统框图、系统框图按照系统设计的要求和功能，将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块、LCD 显示模块、蜂鸣器电路、电源电路、复位电路、晶振电路几个模块，系统框图如图 1 所示。主控模块采用 STC89C52RC 单片机，按键模块用 5个按键，用于调整时间和设定闹钟，显示模块采用 LCD1602，时钟电路模块采用 DS1302 实时时钟实现对时间，日期的操作。图 1 基于 AT89C52RC 单片机的电子万年历系统框图2 2、原理图原理图基于 STC89C52RC 单片机的电子万年历硬件仿真电路图如图 10 所示，系统由 STC89C52RC 单片机、按键扫描电路、显示电路、时钟电路、晶振电路、复位电路、蜂鸣器电路组成。图 2 电子万年历仿真图3 3、各部分介绍、各部分介绍(1)、主控模块 控制芯片使用 STC89C52，控制系统如下图：图 3 STC89C52RC 主控模块 主控制芯片采用 STC89C52，系统包括晶振电路、复位电路、下载接口。（2） 、时钟芯片 时钟芯片使用 DS1302，该模块电路原理图如下图：图 4 DS1302 时钟电路时钟电路采用的是 ds1302 芯片，DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、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 2.5V5.5V。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。工作电压与单片机的输入电压比较适合。上面是它的一些基本的应用介绍。下面是它的引脚的描述：图 5 DS1302 引脚下面是 DS1302 的时钟寄存器。我们要读取的时间数据就是从下面这些数据寄存器中读取出来的。当我们要想调整时间时，可以把时间数据写入到相应的寄存器中就可以了。 图 6 DS1302 的时钟寄存器 DS1302 和单片机的连接很简单。只需一根复位线，一根时钟线，一根数据线即可。同时它本身还需要接一个 32.768KHz 的晶振来提供时钟源。对于晶振 的两端可以分别接一个 6PF 左右的电容以提高晶振的精确度。同时可以在第 8 脚接上一个 3.6V 的可充电的电池。当系统正常工作时可以对电池进行涓流充电。 当系统掉电时，DS1302 由这个电池提供的能量继续工作。 （3） 、时钟振荡电路时钟振荡电路图 7 所示：图 7 STC89C52RC 时钟振荡电路时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个30pF 的瓷片电容和一个 12MHz 的晶振组成，并接入到单片机的 XTAL1 和 XTAL2引脚处，使单片机工作于内部振荡模式。此电路在加电后延迟大约 10ms 振荡器 图 7 STC89C52RC 时钟振荡电路起振，在 XTAL2 引脚产生幅度为 3V 左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。（4） 、复位电路复位电路由电阻和极性电容组成，如图 8 所示，通过高电平使单片机复位，在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约 2us 时，即可实现复位。此复位电路同时具备了上电复位和手动复位的功能，上电复位发生在开机加电时，由系统自动完成，手动复位通过一个按键来实现，在程序运行时，若遇到死机，死循环或程序“跑飞”等情况，通过手动复位就可以实现重新启动的操作。手动按钮复位需要人为在复位输入端 RST 上加入高电平。一般采用的办法是在RST 端和正电源 Vcc 之间接一个按钮和一个电阻，如图所示，当人为按下按钮时，则 Vcc 的+5V 电平就会直接加到 RST 端，由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。图 8 STC89C52RC 复位电路（5） 、按键电路按键电路由 5 个轻触开关组成，如图 9 所示。按键用来调整时间和设定闹钟，其一端直接接到单片机的端口，另一端接地，当按下按键时，相应的端口变为低电平，通过检测这一低电平就可以判断是哪个键按下，从而作相应的操作。图 9 按键电路（6） 、显示电路显示电路采用 LCD1602 液晶显示，图中只画出了其相应的接口，如图 10 所示。3 脚用于调节 LCD1602 的背光,4、5、6 为 LCD1602 的控制口，用于控制其写入或是读出指令，7 至 14 脚为 LCD1602 的数据口，将数传送到 LCD1602 中。图 10 LCD1602 接口电路3 3、软件设计软件设计1 1、主程序流程图、主程序流程图主程序首先初始化定时器、LCD1602 及 DS1302，然后就开始查询按键，有键按下则开始调整时间和设置闹钟，若没有按下，则执行下面的时间、日期及闹钟时间的显示，最后依次循环这些相同的操作，相应流程图如图 11 所示：图 11 程序主流程图按键的检测主要是通过查询的办法来实现，利用按键进行间调整及闹钟设置，闹钟开关键是开启和关闭闹钟功能；设置 1 键按下则开始设置时间及日期，同时被选择的时间和日期开始闪烁，第一次按下设置 1 键时，设置年，第二次按下设置月，后面依次设置日、星期、时、分、秒；闹钟设置键按下则开始设置闹钟时间及日期，同时被选择的时间和日期开始闪烁，第一次按下闹钟设置键时，设置年，第二次按下设置月，后面依次设置日、星期、时、分、秒；若按下下调键是减 1 操作，按下上调键是加 1 操作，无论是对时钟和闹钟的年份或月份进行加减，都会使日期归 1。开始初始化按键是否按 下显示时间、日期及闹钟时间时间、日期、闹钟设定结束是否2 2、子程序流程图子程序流程图主程序首先初始化定时器、LCD1602 及 DS1302，然后就开始查询按键，有键按下则开始调整时间和设置闹钟，若没有按下，则执行下面的时间、日期及闹钟时间的显示，最后依次循环这些相同的操作，相应流程图如图 12 所示：图 12 程序主流程图4 4、总结或体会总结或体会通过这次课程设计，我获得了丰富的理论知识，极大的提高了实践能力，这将对我今后进一步学习单片机方面的知识有极大的帮助。在此，真挚的向我的导师说声谢谢。 同时，我也在感谢跟我一起完成此次课程设计的同学，我们相互帮助，相互鼓劢，一起并肩作战。他们在我的设计遇到困难的时候，在精神上和行动上都给予我很大的支持，鼓励我不要泄气，说服我勇敢的面对困难，开始初始化 DS1302是否电平完 成 1 成设置三端口状态读/写 8 位数据返回是否帮助我解决了很多问题，让我的课程设计能够顺利完成。五、附件五、附件五、附件五、附件图附件 课程设计效果图