基于单片机电了万年历设计

基于单片机电了万年历设计

木科生毕业论文（设计）

题 目：基于单片机电子万年历系统设计

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基于单片机电了刀年历的系统设计

内容摘要
电了钟主要是利用现代电了技术将时钟电了化、数字化。与传统的机械钟相比，具有时钟精确、显示肓观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛丿应用。另外，在生活和工农业生产屮，人们对电了钟的功能又提出了诸多要求：报时、闹钟、LI历、温度显示，这就需要电了时钟的多功能性。

根据人们的不同要求，木设计主要为实现一款可正常显示时钟/口历、测量环境温度、带有定时闹铃的多功能电子时钟。

笔者通过杏阅大量的资料。对当前电了钟开发技术进行了认真的比较和分析，最终确定采用单片机技术实现多功能电了时钟。木设计基于ATC51芯片作为核心，7位LED数码管显示，使用DS1302时钟口历芯片完成时钟/LI历的基本功能，同时利用DSI8B20温度传感器测量环境温度。这种设计方法的优点是电路简单，性能稳定，实时性好，时间和温度精度高，性价比高，开发较为容易。

关键词：电了时钟；多功能;DS1302时钟日历芯片;ATC51；温度传感器

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基于单片机电了万年历的系统设计

目录

绪论.....................................................................

1.1课题的背景及意义.....................................................1

1.2电子时钟的功能....................................................2

2系统整体方案设计............................................................3

2.1设计要求..............................................................3

2.2方案确定..............................................................3221芯片的选择方案和论证............................................32.2.2显示模块选择方案和论证.........................................4

223时钟芯片的选择方案和论证.........................................4

224电路设计最终方案确定.............................................4

3硬件系统设计................................................................5

3.1系统芯片介绍........................................................5

3.2硬件电路设计........................................................13

3.2.1电路设计框图及概述	错谋！未定义书签。		17
3.2.2电源/复位/晶振线路设计		14
3.3硬件电路总体设计

4软件程序设计

4.1主程序设计...........................................................17

4.2键盘子程序设计.......................................................18

4.3日历时钟子程序设计..................................................21

4.4显示子程序设计.......................................................22

5系统调试	23	23
5.1软件调试

5.2驶件调试............................................................25

6结论......................................................................26

参考文献....................................................................27

附录一

28 II

基于单片机电了万年历的系统设计
第一章绪论
一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。从古至今，时间是人们生活屮不可缺少的重要伴侣。如果没有时间的概念，社会将停滞不前。从古代的圭表、水漏，到后來的机械钟表以及当今的电了钟，都充分显现出了时间的重要。因此利用当今先进的科技致力于电了钟的研究将能更好的服务于人们的生活。

1.1历研究的背景和意义

电了技术是卜九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。在其推动下，现代电子产品正在以前所未有的革新速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展，电子技术的发展有力的推动社会生产力的发展。

郭沫若先生曾说：时间就是生命，时间就是速度，时间就是力量。时间对我们來说总是那么宝贵，在我们的日常工作、学习、生活屮，时间概念愈加显得重要。在高度发达信息化的21世纪，人们总是那么忙碌。生活丁?作屮班车要准点，上班要准时，开会要有时问；工业生产中，每一?道工序都要有严格的时间，这样才能做到井井有条；严谨的科技研究中，时间更是重中之重。能够准确的了解并且实时性的知道时间,是我们学习、工作、生活

屮不可或缺的。

机械式钟表虽然也可以告知人们时间，也可以定时，显示日历。但是由于受到机械结构、动力和体积的，在功能、性能以及造价上都没办法与电了时钟相比。

电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭,室外广场，汽车站和火车站等公共场所，成为人们LI常生活屮不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时白动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，更为先进的电了钟的研究有着良好的发展前景和市场潜力。

随着社会的进步，人们越来越青睐功能多样化的产品。温度实时显示系统技术已经发展成熟，比如空调遥控器上当前室温的显示、热水器温度的显示等等。如果能够在电了钟上利用电子技术实时性的准确的显示环境温度，那将为我们的生活、工作、和工业生产中带来极大的便利，同时也可以让我们随时的了解周围1

基于单片机电了力年历的系统设计
环境的变化以及必要措施的施行。

1.2电子时钟的功能

电了时钟主要是利用电了技术将时钟电了化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当屮。当今市场上的电了时钟品类繁多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电了报时器等。电了时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，万年历，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等。

木设计电了时钟主要功能为：

1.具有时间显示和手动校对功能，24小时制；

2.具有年、月、口显示和手动校对功能；

3.具有闹铃功能;

4.具有环境温度采集和显示功能；

5.掉电后无需重新设置时间和日期；

6.采用交有.流供电电源。交流供电为主，直流电源为后备辅助电源，能白动

切换。

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2系统整体方案设计

2」功能要求

1、能显示年、月、口、时、分、秒、星期

2、能对时间进行手动修正

3、采用24小时制

4、使用LED显示时间参数

5、上电后，电子钟显示“2010年1月1LT

“1时1分1秒星期1”

对时，分，秒，日，月，年高位为0时做消隐处理，只显示单个数字以增强其可读性。

2.2方案确定

221单片机芯片的选择方案和论证

方案一：
采用C51芯片作为硬件核心,采用FlashROM,内部具有4KBROM存储空间，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屮时由于不具备

ISP在线编稈技术，当在对电路进行调试时，由于稈序的错谋修改或对稈序的新增功能需要

烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。

方案二：
采用ATS52,片内ROM全部采用FlashROM；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存储器为8KBROM存储空间，同样具有C51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稈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。

所以选择采用ATS52作为主控制系统.

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2.2.2显示模块选择方案和论证
方案一：
采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显不功能强大，可显示大量文字，图形，显示多样,清晰可见,但是价格昂贵，需要的接口线多，所以在此设计屮不采用LED液晶显示屏。

方案二：
采用点阵式数码管显示，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，如采用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。

方案三：
采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适屮，对于显示数字最合适，而且采用动态扫描法与单片机连接时，占用的单片机口线少。

所以采用了LED数码管作为显示。

2.2.3时钟芯片的选择方案和论证
方案一：
育接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用稈序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成木，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。

方案二：
采用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、口、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高，位的RAM做为数据秤存区，工作电压2.5V?5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.

2.2.4电路设计最终方案确定
综上各方案所述，对此次作品的方案选定：以单片?机ATS52为主控制器，时间数据是通过时钟芯片DS1302来读取，并通过LED数码管显示出来，并用键盘来完成对当前时间的调整。

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