電子萬年歷設(shè)計

1、論文題目基于單片機的電子萬年歷設(shè)計課程名稱單一機原理及接口技術(shù)專業(yè)年級 2014 級自動化3班學(xué)生姓名 孫宏遠賈騰飛學(xué) 號2016年12 月3 日摘要 ：本文介紹了基于AT89C5印片機的多功能電子萬年歷的硬件結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)計 方法。系統(tǒng)以AT89C51片機為控制器，以串行時鐘日歷芯片DS1302s錄日歷和時間，它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償?shù)榷喾N功能。萬年歷采用 直觀的數(shù)字顯示，可以在 LED上同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒，還具有時間 校準等功能。此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸 多優(yōu)點，具有廣闊的市場前景。關(guān)鍵詞：AT89C5

2、1片機，DS1602時鐘芯片，LCD1602M示屏。串口通信。一：引言本設(shè)計的基于單片機控制的電子萬年歷，具有年、月、日、星期、時、分、秒的顯示等功能，實現(xiàn)過程就是由主控制發(fā)送信息給DS130方寸鐘芯片再由時鐘芯片反饋給單片機，再由主控制器傳送給 LCD1602a示屏顯示信息。并且可以在鍵盤設(shè)置模塊輸入修 改時間，當鍵盤設(shè)置時間、日期時，單片機主控制根據(jù)輸入信息，通過串口通信傳送給DS1302時鐘芯片，DS1302®片讀取當前新信息產(chǎn)生反饋傳送給單片機，然后單片機根據(jù) 控制最后輸送顯示信息到LCD1602夜晶顯示屏模塊上顯示。二：硬件設(shè)計:2.1 . 硬件的設(shè)計總框圖2.2 DS10

3、32 時鐘電路DS1302 的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的 情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當 Vcc2 大于 Vcc1 + 0.2V 時，Vcc2 給 DS1302供電。當 Vcc2 小于 Vcc1 時，DS1302 由 Vcc1 供電。 X1 和 X2 是振蕩源，外接32.768kHz 晶振。芯片如圖。DS1302的內(nèi)部主要由移位寄存器、指令和控制邏輯、振蕩分頻電路、實時時鐘以及RAMfi成。每次操作時，必須首先把 CE置為高電平。再把提供地址和命令信息的8位裝入移位寄存器。數(shù)據(jù)在SCLK勺上升沿用行

4、輸入。無論是讀周期還是寫周期發(fā)生，也無論 傳送方式是單字節(jié)還是多字節(jié)，開始8 位將指定內(nèi)部何處被進行訪問。在開始8 個時鐘周期把含有地址信息的命令字裝入移位寄存器之后。緊隨其后的時鐘在讀操作時輸出數(shù) 據(jù)。2.3 LCD1602與AT89C52的弓|腳接線LCD1602采用總線式與單片機相連，AT89c52的P1 口直接與液晶模塊的數(shù)據(jù)總線 D0D7f目連；P2 口的0, 1, 2腳分別與液晶模塊的RS RW E腳相連?；瑒幼冏杵饔糜?調(diào)整液晶顯示的亮度。電路如圖2.4 DS1602 與 AT89C52的接線在電路中單片機的P1. 7控制DS1302的復(fù)位輸入端，P1. 4與數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳

5、相連，P1. 3用來作為DS1302的輸入時鐘SCLK空制端。由于單片機復(fù)位時，所有單片 機的端口均為高電平，如果直接用單片機的某一口線同DS1302的RSTf連，則影響了系統(tǒng)加電時對DS1302的初始化，從而造成DS1302計時的不穩(wěn)定。因此，本主電源(5 V) 接VCC2,備份電池采用可充電鎘鍥電池(3 . 6 V)接VCC12.5 鍵盤設(shè)置電路設(shè)置電路的功能主要是把時間和日期設(shè)置到當前的時間，可以在系統(tǒng)運行中進行。用 4 個獨立式按鍵完成， 分別接到單片機P1 口的高 4 位。 第 1 個按鈕表示是否進行設(shè)置，按下時表示設(shè)置，并且每按一次，在顯示器上分別在年、月、日等日期時間上跳轉(zhuǎn)，表示

6、對相應(yīng)的項進行更改； 第 2 個按鈕按下表示對第 1 個按鈕選中的項進行加 1 操作； 第 3 個按鈕按下表示進行減1 操作；第 4 個按鈕按下表示停止設(shè)置。只有在第 1 個按鈕按時才可進行加減操作。其電路如圖 3 所示。其中電容的作用是消除按鍵的抖動，也可用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器去除按鍵時的抖動，同時為了提高可靠性，硬件去抖動的同時，還可以用軟 件去抖動的方法。三：軟件設(shè)計3.1 軟件設(shè)計總框圖系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括主程序設(shè)計、日期數(shù)據(jù)采集子模塊程序設(shè)計、按鍵處理子模塊程序設(shè)計和顯示子模塊程序設(shè)計等。主程序主要完成器件的初始化，并判斷有無按鍵按下，并根據(jù)判斷的結(jié)果調(diào)用相應(yīng)的子模塊程序；日期數(shù)據(jù)采集子模塊

7、程序完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、處理和保存 ，按鍵處理子模塊程序完成日期的設(shè)置，而顯示子模塊程序只要把上述 子模塊儲存的數(shù)據(jù)送去顯示即可。3.2 主程序流程圖3.3 按鍵的檢測通過中斷的辦法來實現(xiàn)，利用按鍵進行間調(diào)整。 K1 按下則開始設(shè)置時間及日期，同時在第一行最右端顯示被選擇的對象， 第一次按下K1時，設(shè)置年份，若按下K3,則是減 1 操作，按下 K2 是加 1 操作，設(shè)置好年后，第二次按下K1 時，則是設(shè)置月份，按K3 減，按K2則加1,依次循環(huán)下去，則可以將時間和日期設(shè)置完畢， K4是確定鍵，設(shè)置好按下 即可保存設(shè)置了 .3.4 軟件總設(shè)計軟件總設(shè)計：主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器 T

8、0工作模式為16位定時/計數(shù) 器模式，置位總中斷允許位 EA,并對鍵盤端口置位，再對LCD16020始化，DS1302初始 化。接著掃描鍵盤，在鍵盤程序里面是對時間、日期，最下面是時間的顯示。四：調(diào)試過程及問題解決4.1 實驗結(jié)果LCD1602a示屏可以同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒，還具有時間校準等 功能4.2 調(diào)試過程及問題解決(1)燒入程序后，液晶顯示空屏，而且亮度不均勻。解決：首先對調(diào)用的仔細檢查程序，可以解決顯示閃動問題。其次， 檢查接線是否正確。由于其亮度由10K的電位器來調(diào)節(jié)，適當調(diào)節(jié)防止過暗 或過亮的情況發(fā)生。(2)修改時間、日期時沒有與按鍵自動對應(yīng)上。解決：把不相關(guān)的程

9、序暫時屏蔽，對按鍵的子程序獨立調(diào)試，發(fā)現(xiàn)在 調(diào)用按鍵自動更新時，時間與按鍵協(xié)調(diào)不好，所以會造成錯亂。最后該延時 為中斷進行修改，使得時間、日期與按鍵自動對應(yīng)上，最后解決了此問題.2)加入溫度的程序后，進行修改時間、日期時相應(yīng)的LCD1602顯示位沒有 按要求閃動。解決：由于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個口線傳輸，在處理 采集的模擬信號時需要一定的時間，當把萬年歷的程序相接入時，會對延時 有很大的影響。所以在調(diào)用溫度子程序時，先關(guān)閉定時器1中斷允許，在溫 度子程序反回時再打開定時器1中斷允許。最終解決了此問題。五：作品總結(jié)這次實驗自己焊接了時鐘芯片模塊，溫度模以及LCD1602顯示模塊，對其 引腳功能有了進一步并且直觀地了解。在連接個模塊的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)引 腳接不對，液晶屏不顯示，按鍵不能去抖等情況。在分析解決這些問題后后 有了很大的收獲，對于單片機有了更深的了解，為學(xué)習(xí)嵌入式有了扎實的鋪 墊。六：參考文獻西安電子科技大學(xué)出版社北京科學(xué)出版社高等教育出版1 .楊子文，單片機原理及應(yīng)用,2 .王法能，單片機原理及應(yīng)用,3 .余夢嘗，數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ),4 .趙春見，王香婷.？基于DS1302的實時日歷時鐘系統(tǒng)的設(shè)