本科生毕业设计基于AT89C51单片机万年历设计院 系电气信息工程学院 专 业电气工程及其自动化班 级 07级本科四班 学 号 学 生 姓 名 联 系 方 式 指 导 教 师职称：助理实验师2011年5月独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名： 年月日授 权 声 明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文的复印件和磁盘，允许毕业论文被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。本人论文中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）： 签名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 摘 要该电子万年历主要采用AT89C51单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟、LCD液晶显示屏显示。AT89C51单片机是由ATMEL公司推出的，功耗小，电压可选用46V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，而且DS1302的使用寿命长，误差小；数字显示是采用的LCD液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息。关键词：时钟电路；时钟芯片DS1302；LCD；AT89C51ABSTRACTThe electronic calendar using AT89C51 microcontroller as the master key core clock from the clock chip DS1302, LCD liquid crystal screen display. Atmel AT89C51 microcontroller is introduced, the power consumption, voltage can be selected 4 6V supply voltage; DS1302 clock chip introduced in the United States with Juan DALLAS small low-power charging current real time clock chip, which can in , Month, day, week, hour,minute, seconds time, and the DS1302s long life, small error; digital LCD display is used to display the LCD screen can be displayed simultaneously on ,Month, day,week, hours, minutes, seconds and other information. In addition, the electronic calendar is also a time for calibration and other functions.Keywords：clock circuit;clock chip DS1302;LCD;AT89C51目 录绪 论11 设计要求与方案论证21.1 引言21.2功能要求21.3方案论证21.3.1 技术可行性21.3.2 单片机的选择31.3.3 显示模块的选择31.3.4 时钟芯片的选择方案与论证41.3.5键盘模块的选择41.3.6总体方案论证与选择52 系统硬件电路的设计52.1电路设计52.2系统硬件概述62.2.1 主控制器AT89C5162.2.2 时钟电路DS130272.3主要单元电路的设计72.3.1显示电路72.3.2键盘接口82.3.3时钟电路113 系统的软件设计133.1 程序设计133.2 程序流程图133.3时间控制流程图144 proteus软件仿真144.1 Proteus ISIS简介144.2 Proteus运行流程154.3 Proteus功能仿真16结束语19参考文献20附 录21致 谢28绪 论随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高，精准数字计时的消费需求也是越来越多。二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界的新突破。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步。我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。本设计为软件，硬件相结合的一组设计。在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。除了采用集成化的时钟芯片外，还采用MCU的方案，利用AT89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LCD液晶显示屏输出，分别用来显示年、月、日、星期、时、分、秒，其最大特点是：硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特，可靠。AT89C51是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为采用FLASH存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，所以很快被中国广大的用户接受。本文介绍了基于AT89C51单片机设计的电子万年历。在绪论中简单介绍了单片机的发展与其在中低端领域中的优势以及课题的开发意义；接着介绍了AT89C51单片机的硬件结构和本毕业设计所要外扩的LCD显示及其驱动方法，并在此基础上实现了万年历基本电路的设计；然后使用单片机高级C语言进行万年历程序的设计，程序采用模块化结构，使得逻辑关系简单明了，维护方便。 1 设计要求与方案论证1.1 引言随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录。目前万年历已经不再局限于以书本形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统书本形式的万年历相比，电子万年历得到了越来越广泛的应用，采用电子时钟作为时间显示已经成为一种时尚。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数，但多数是只针对时间显示，功能单一不能满足人们日常生活需求。 本文提出了一种基于AT89C51单片机的万年历设计方案，本方案以AT89C51单片机作为主控核心，与时钟芯片DS1302、按键、LCD显示等模块组成硬件系统。在硬件系统中设有独立按键和LCD显示器，能显示丰富的信息，根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、选择时间等，综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。1.2功能要求本设计准备实现的功能： (1) 显示公历日期功能（年、月、日、时、分、秒以及星期） (2) 可通过按键切换年、月、日及时、分、秒的显示状态(3) 可随时调校年、月、日或时、分、秒(4) 可每次增、减1进行时间调节(5) 可动态完整显示年份，实现真正的万年历显示1.3方案论证1.3.1 技术可行性 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I/O口、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。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、PWM控制输出单元、PWM输出时的死区可编程控制功能等。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，如工业流水线控制系统、作为家用电器的主控制器、分布式控制系统的终端节点或作为其主控制节点起中继的作用、数据采集系统、自动测试系统等。单片机的出现，并在各技术领域中得到如此迅猛的发展，与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关：1、单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件技术。2、系统配置、系统扩展较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数。3、由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。4、具有优异的性能、价格比。1.3.2 单片机的选择方案一：采用传统的AT89C51作为万年历的控制核心。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度比较大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其体积小、功耗低、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。方案二：采用FTC10F04单片机，还带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片，市场应用最多。其主要特点如下：8KB FLASH ROM，可以擦除1000次以上，数据保存10年。由于本系统对CPU运算速度要求很高，需要执行很复杂的运算，方案一成本比较低，适合做设计，方案二运算速度高、性能好，所以两种方案都有可取之处。选用方案一作为主方案，方案二作为备用方案。1.3.3 显示模块的选择 方案一：使用传统的LED数码管显示。 数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精确可靠，操作简单。数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。方案二： 使用液晶显示屏显示时间数字。 液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点。但由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器的资源占用较