嵌入式系统课程设计报告

湖北民族学院

信息工程学院

课程设计报告书

题目 :基于A RM的数字式万年历

课程：嵌入式系统课程设计

专业：电子信息科学与技术

班级： 03114411

学号： 031441119

学生姓名：田紫龙

指导教师：易金桥

2017年6 月20 日

信息工程学院课程设计任务书

学号031441119学生姓名田紫龙专业（班级）0314411

设计题目基于 ARM 的数字式万年历

1.能测量温度并且实时显示；

2.具有时间显示功能，能够显示年月日，时分秒，并且可以手动调节时间。

设

3. 具有 12 小时制和 24 小时制切换功能。

计

技

术

参

数

对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。温度采集

选用 DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602 液晶显

示模块，可以在LCD1602 上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有

设

时间校准整点灯光提醒等功能。制作仿真和实物。

计

要

求

[1]苏平 . 单片机的原理与接口技术 [M]. 北京 : 电子工业出版社， 2006,1-113.

[2]王忠民 . 微型计算机原理 [M]. 西安 : 西安科技大学出版社， 2003,15-55.

[3]左金生 . 电子与模拟电子技术 [M]. 北京 : 电子工业出版社， 2004,105-131.

[4]新编单片机原理与应用（第二版）. 西安电子科技大学出版社， 2007.2

[5]张萌 . 单片机应用系统开发综合实例 [M]. 北京：清华大学出版社， 2007.7

[6] 朱思荣． 51 单片机实现公历与农历、星期的转换[Z].当当电子网

[7]李广弟 . 单片机原理及应用 [M] 北京航空航天大学出版社 ,2004 年

参[8] 王越明 . 电子万年历的设计 [J]. 黑龙江科技信息， 2004 年

考

资

料

2017年 6 月 20 日

信息工程学院课程设计成绩评定表

学生姓名：田紫龙学号：031441119 专业（班级）：0314411

课程设计题目：基于 ARM 的数字式万年历

成绩：

指导教师：易金桥

2017年6月20日

摘要

本文介绍了基于 STC89C52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统以 STC89C52单片机为控制器，以串行时钟日历芯

片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还

具有闰年补偿等多种功能。温度采集选用DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602 液晶显示模块，可以在LCD1602上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准整点灯光提醒等功能。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，具有

广阔的市场前景。

关键词：单片机 , 时钟芯片 ,温度传感器, 1602液晶显示器

目录

1 任务提出与方案论证 (2)

1.1单片机芯片设计与论证 (2)

方案 1：采用 51 系列单片机作为系统控制器 (2)

方案 2：采用 fpga 单片机作为系统的控制器 (2)

1.2按键控制模块设计与论证 (2)

1.3时钟模块设计与论证 (2)

方案二：采用 DS1302为计时时钟芯片 (3)

方案三：采用 DS12C887为计时时钟芯片 (3)

1.4温度采集模块设计与论证 (3)

1.5显示模块模块设计与论证 (3)

2 总体设计 (4)

3.1 STC89C52单片机 (4)

3.1.1最小系统设计 (5)

3.1.2时钟电路 (5)

3.1.3复位电路 (6)

3.2时钟芯片 DS1302接口设计与性能分析 (6)

3.2.1DS1302性能简介 (6)

3.2.2DS1302接口电路设计 (7)

3.3温度芯片 DS18B20接口设计与性能分析 (8)

3.3.1DS18B20 性能简介 (8)

1.DS18B20的主要特性 (8)

3.3.2DS18B20 接口电路设计 (9)

3.4 LCD 显示模块 (10)

3.4.1LCD1602 的特性及使用说明 (10)

3.4.2 LCD1602 与 MCU的接口电路 (11)

3.5按键模块设计 (11)

3 详细设计及仿真 (12)

3.1 proteus 仿真 (12)

3.2主程序流程图的设计 (13)

4 总结 (15)

16参考文献 ..............................................................

1任务提出与方案论证

单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，

所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较

低的功耗以及低廉的成本。

按照系统设计的要求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接

口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，电路系统构成框图如图 1 所示。

图 1 硬件电路框图

1.1 单片机芯片设计与论证

方案一 :

方案 1：采用 51系列单片机作为系统控制器

单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法

和逻辑控制。由于其功耗低、体积较小、技术成熟和成本低等优点，在各个领域应用

广泛。而且抗干扰性能好。

方案 2：采用 fpga 单片机作为系统的控制器

因 51单片机价格比 fpga 低得多，且本设计不需要很高的处理速度，从经济和方便使用角度考虑，本设计选择了方案 1。

1.2 按键控制模块设计与论证

方案一：采用矩阵键盘，由于按键多可实现数值的直接键入，但在系统中需要

CPU不间断的对其端口扫描。

方案二：采用独立按键，查询简单，程序处理简单, 可节省 CPU资源。

因系统中所需按键不多，为了释放更多的 CPU占有时间，操作方便，故采用方案二。

1.3 时钟模块设计与论证