电子万年历系统设计 The design of Electronic calendar system专 业：电子信息科学与技术学 号：姓 名：电子万年历系统设计摘 要：近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向进一步，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，并且给人类生活带来了主线性的改变。特别是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。虽然在平常生活中，各种信息解决终端如电脑、手机等给我们提供了准确的时间信息。但是在大多数场合却仅仅局限于个人的合用范围之内。在家居生活中，一款悬挂余居室墙壁上大方得体的电子钟不仅能为我们提供准确的时间显示，并且魅惑了环境，给单调的居室带来了现代化的气息，因而成为许多家庭的必备之选。本文设计了一种基于八位串行输入-并行输出移位寄存器74HC164芯片，以STC89C52单片机为核心、数码显示的电子万年历，重要介绍了时钟芯片、温度传感器、仿真模块，以及万年历硬件和软件的设计，实现了准确显示，公历年、月、日、农历月、日、时、分、秒功能。关键字：单片机；时钟芯片；温度传感器；仿真The Design of Electronic Calendar SystemAbtract: In recent years, with computer penetration in the social sphere and the development of large-scale integrated circuits, MCU applications are constantly deepening, as it has a function of strong, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use , And other characteristics, and therefore particularly suited to control the system and to human life brought about fundamental changes. SCM is by the application of technology products have entered the tens of thousands of households. The emergence of electronic calendar to the lives of people of many convenience. While in everyday life, dealing with all kinds of information terminals such as computers, mobile phones has provided us with accurate time information. However, in most occasions is limited to individuals within the scope of the application. In home life, hoisted more than a generous living room walls of the appropriate electronic bell can not only provide us with accurate time, and tantalized by the environment, bring to the monotonous room a modern flavor, so many families must Of the election.In this paper, a design based on eight serial input - output parallel shift register 74 HC164 chip to STC89C52 microcontroller as the core, digital display electronic calendar, mainly on the clock chip temperature sensor, simulation modules, hardware and calendar And software design, to achieve an accurate, the calendar year, month, day and the Lunar month, day, hours, minutes and seconds functions.Key words：MCU；Clock chip；Temperature sensor；Simulation目 录引 言11 单片机介绍21.1 STC89C52简介21.2 性能参数22 应用系统设计42.1系统功能说明42.2应用系统设计42.2.1系统方案设计42.2.2 应用系统结构设计52.2.3设备选型52.2.4 控制面板设计63 硬件设计83.1 实时时钟电路设计93.1.1 实时时钟芯片SD2303简介93.1.2 SD2303的引脚设立103.1.3 SD2303的内部寄存器113.1.4 SD2303的数据传输173.2 温度检测电路设计203.2.1 温度传感器DS1722简介203.2.2 DS1722的引脚配置213.2.3 DS1722的内部寄存器213.2.4 DS1722的数据传输过程233.3 显示电路设计243.4 键盘及闹铃电路设计254 软件设计274.1 软件结构设计274.1.1 主程序274.1.2 按键检测和解决程序285 系统集成测试与仿真295.1 系统集成测试295.2 系统在线仿真295.2.1 仿真软件介绍295.2.2 Keil与proteus结合仿真305.2.3 仿真结果305.2.4 仿真结果分析32参考文献33附 录：34致 谢37引 言近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向进一步，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，并且给人类生活带来了主线性的改变。特别是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。虽然在平常生活中，各种信息解决终端如电脑、手机等给我们提供了准确的时间信息。但是在大多数场合却仅仅局限于个人的合用范围之内。在家居生活中，一款悬挂余居室墙壁上大方得体的电子钟不仅能为我们提供准确的时间显示，并且魅惑了环境，给单调的居室带来了现代化的气息，因而成为许多家庭的必备之选。本文设计了一种基于八位串行输入-并行输出移位寄存器74HC164芯片，以STC89C52单片机为核心、数码显示的电子万年历，重要介绍了时钟芯片、温度传感器、仿真模块，以及万年历硬件和软件的设计，实现了准确显示，公历年、月、日、农历月、日、时、分、秒功能。本设计采用时钟芯片产生时间，精度准确，误差很小。温度采用温度传感器采集温度，并数字化显示。显示模块采用数码管显示。单片机采用STC89C52在线可编程单片机。无需程序烧写器。方便快捷。尚有模拟仿真软件Proteus，可对设计模块实时仿真。方便更改。大大缩短了设计周期。1 单片机介绍1.1 STC89C52简介 STC89C52完全兼容MCS-51，尚有新的功能，比如新增两级中断优先级，多一个外中断，内置EEPROM，512B内存等。还支持ISP下载，不用编程器，只要一个MAX232和一些便宜的元件就能写程序，可擦写10万次。比51起最大的优点能支持在线下载,在线烧写程序,而不必专门买昂贵的编程器,只需要ISP下载线就可以了。图1 STC功能逻辑图1.2 性能参数STC单片机比51单片机性能有以下优越性:(1) 高抗静电(ESD)，6000伏静电测试，直接打在芯片管脚上，安然无恙。(2) 超强抗干扰,轻松过2KV/4KV，快速脉冲干扰(EFT)。(3) 超强加密，保密性能良好。(4) STC 5V单片机,宽电压，5V - 3.8V给复位信号，正常工作。(5) STC 单片机,Power 直接在用户系统上用ISP在线下载方式，将用户程序(6) 下载进STC单片机Down,掉电时功耗0.1uA(C版本)。(7) I/O 口输入/ 输出口通过特殊解决，很多干扰是从I/O 进去的,每个I/O 均有对VCC,对GND二级管箝位保护。(8) 单片机内部的电源供电系统通过特殊解决，很多干扰是从电源进去的。图 2 STC89C52引脚图鉴于SCT89C52和AT98C51引脚分布相同,以上仅介绍SCT89C52一些优于AT98C51的性能，在此，就不对单片机多做介绍了，具体参数可以参考SCT89C52 PDF资料图,或者相关书籍,或者上网查阅相关网站,在此,推荐一官方网站:.com 2 应用系统设计2.1系统功能说明根据家居生活中的实际需要，万年历应当具有如下功能。1、 时间显示时间显示是万年历设计最重要的功能。万年历应当不仅能准确显示时、分、秒，并且还要可以显示年、月、日和星期。2、 时间调整万年历在第一次使用时，需要根据当前时间进行时间调整，设定起初始时间，设立完毕之后，它会在设定值基础上进行准确的计时和显示。在万年历断电或出现其他故障排除后，也需要根据当前时间进行时间调整。3、 定期闹钟定期闹钟是万年历的一个辅助功能。可以通过键盘设定定期时间，这样当万年历运营到设定的定期时间时，会发出语音提醒，提醒时间为1分钟。可以根据需要设定闹钟功能的启动和关闭。4、温度显示温度显示是万年历的此外一个辅助功能。万年历上设立有一个温度传感器，用于检测环境温度，提醒用户注意温度的变化，做好诸如防寒保暖等措施。5、掉电运营万年历采用市电或者电池供电。当发生停电或者电池量耗尽等情况时，它通过内置的纽扣电池给时钟供电以保持对的的时钟数据，但关闭其他部分的电源，这样在来电或者更换电池之后不必重新设定期间。在市电运营正常时，可以根据需要更换备用的纽扣电池而不影响时钟运营。2.2应用系统设计2.2.1系统方案设计应用于单片机控制的实时时钟系统根据基准信号产生的途径，可以分为两种：一是运用单片机中的定期器作为实时时钟基准；二是运用专用实时时钟日历芯片产生基准时钟信号。STC89C52单片机带有实时时钟接口，可以通过外接32768Hz的晶振分频后产生基准始终系好，这为万年历的设计提供了一种新的选择。采用上述方式产生时钟基准信号的设计方案及其比较如表1所示。方案时钟源定期闹铃温度检测方案评估1单片机定期器软件实现温度传感器定期器在单片机内部。无需附加外部元器件，通过编程实现时钟功能，精度受单片机外接电容等的影响，成本低但