单片机电子万年历的设计

课外开放课题

万年历

XX：孙广宇

班级：电子S12-2

学号：27

指导教师：徐书雨

设计题目：

电子万年历

设计任务与要求：

1、显示年月日时分秒及星期信息

2、具有可调整日期和时间功能

3、增加闰年计算功能

4、增加了显示温度的模块

设计方案:

系统分为主控模块、时钟电路模块、温度检测模块,按键扫描模块，LCD显示模块，电源电路、复位电路、晶振电路等模块。主控模块采用AT89C52单片机，按键模块用四个按键，用于调整时间，显示模块采用LCD1602，时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对时间、日期的操作,温度模块使用18B20实现度温度的操作。限于开发板设计好的电路和芯片。

1.显示模块:

“LCD1602液晶显示屏”

LED数码管价格适中，对于数字显示效果较好，而且使用单片机的端口也较少；LCD1602液晶显示屏，显示功能强大，可以显示大量文字、图形，显示多样性，清晰可见，价格相对LED数码管来说要昂贵些，但是基于本设计显示的东西较多，若采用LED数码管的话，所需数码管较多，而且不利于控制，因此选择LCD1602作为显示模块.

2.时钟电路模块:

DS1302是一款高性能的实时时钟芯片，以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压X围宽和低功耗等优点，得到广泛的应用，实时时钟有秒、分、时、星期、日、月和年，月小于31天时可以自动调整，并具有闰年补偿功能，而且在掉电时能够在外部纽扣电池的供电下继续工作。单片机有定时器的功能，但时间误差较大，且需要编写时钟程序.

3.温度模块:

直接采用常用的18B20.

系统框图:

单元电路设计:

单片机中央处理系统的方案设计，选用AT89C52单片机作为中央处理器，如图所示。该单片机除了拥有MCS-51系列单片机的所有优点外，内部还具有

8K的在系统可编程FLASH存储器，低功耗的空闲和掉电模式，极大的降低了电路的功耗，还包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件，其硬件能符合整个控制系统的要求，不需要外接其他存储器芯片和定时器件，方便地构成一个最小系统。整个系统结构紧凑，抗干扰能力强，性价比高。

2、时钟振荡电路

用主振11.0592 MHZ的晶振,使用内部晶振接法并上俩个30PF的电容,如图所示.

3、复位电路

复位电路由电阻和极性电容组成，通过高电平使单片机复位，在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约2us时，即可实现复位。此复位电路为上电复位，较为简单。若改进可以添加手动复位的功能，上电复位发生在开机加电时，由系统自动完成，手动复位通过一个按键来实现，在程序运行时，若遇到死机，死循环等情况，通过手动复位就可以实现重新启动的操作。手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮和一个电阻。

4、DS1302时钟电路

时钟电路主要由时钟芯片DS1302、备用电池、晶振等几部分组成，如图(6)所示。DS1302采用3线串行接口，占用引脚少，内部集成了可编程日历时钟，用户可以根据需要通过单片机的控制来自行设置，支持双电源供电，可以使用外部主电源和备用电源，备份电源能够使时钟芯片继续工作。

DS1302管脚图

DS1302时钟电路

DS1302各引脚的功能为：

8: Vcc1：备用电池端；

1: Vcc2：5V电源。当Vcc2>Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2< Vcc1时，由Vcc1向DS1302供电；

7: SCLK：串行时钟，输入；

6: I/O：数据输入输出口；

5: CE/RST：复位脚；

2、3: X1、X2 是外接晶振脚（32.768KHZ的晶振）；

4: 地（GND）。

DS1302有关日历、时间的寄存器：

DS1302有关日历、时间的寄存器

1、秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。当初始上电时该位置为1，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；只有将秒寄器的该位置改写为0时，时钟才能开始运行。

2、小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式时，位5是，当为1时，表示PM。在24小时模式时，位5是第二个10小时位

3、控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置为0。在对任何的时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。也就是说在电路上电的初始态WP是1，这时是不能改写上面任何一个时间寄存器的，只有首先将WP改写为0，才能进行其它寄存器的写操作。

DS1302读写时序

DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取

相应寄存器的数据。DS1302的控制字如下图：

DS1302的控制字图

控制字的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中。

位6：如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；

位5至位1（A4～A0）：指示操作单元的地址；

位0（最低有效位）：如为0，表示要进行写操作，为1表示进行读操作。读数据：

读数据时在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据是从最低位到最高位。

写数据：

控制字总是从最低位开始输出。在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入也是从最低位（0位）开始。

5:温度传感器18B20

通过18B20进行读数据，将读出来的数据进行进制转换，转换后送到

下面来看看它的优点