最新基于单片机的万年历设计
基于单片机的万年历设计
基于单片机的万年历设计一、系统总体设计基于单片机的万年历系统主要由单片机控制模块、时钟模块、显示模块、按键模块和电源模块等组成。
单片机控制模块是整个系统的核心,负责处理和协调各个模块之间的数据传输和控制信号。
通常选用具有较高性能和稳定性的单片机,如 STC89C52 等。
时钟模块用于提供准确的时间信息,常见的有 DS1302 等芯片,能够实现年、月、日、时、分、秒的精确计时。
显示模块用于将时间等信息直观地展示给用户,可采用液晶显示屏(LCD)或数码管。
LCD 显示效果清晰、美观,但成本相对较高;数码管则价格低廉,显示简单明了。
按键模块用于用户对万年历进行设置和操作,如调整时间、设置闹钟等。
电源模块为整个系统提供稳定的电源供应,保证系统的正常运行。
二、硬件设计1、单片机最小系统单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号,保证其正常工作;复位电路则用于在系统出现异常时将单片机恢复到初始状态。
2、时钟模块电路DS1302 时钟芯片通过串行方式与单片机进行通信,其引脚连接到单片机的相应 I/O 口。
通过对 DS1302 进行读写操作,可以获取和设置时间信息。
3、显示模块电路若采用 LCD1602 液晶显示屏,其数据线和控制线与单片机的 I/O 口相连。
通过编程控制单片机向 LCD 发送指令和数据,实现时间等信息的显示。
4、按键模块电路通常使用独立按键,将按键的一端接地,另一端连接到单片机的I/O 口,并通过上拉电阻保证在按键未按下时引脚处于高电平。
当按键按下时,引脚电平被拉低,单片机通过检测引脚电平的变化来判断按键的操作。
三、软件设计软件设计主要包括主程序、时钟模块驱动程序、显示模块驱动程序和按键处理程序等。
主程序负责初始化各个模块,并进行循环检测和处理。
在循环中,不断读取时钟模块的时间数据,然后通过显示模块进行显示,并检测按键是否有操作。
时钟模块驱动程序根据 DS1302 的通信协议,实现对时钟芯片的读写操作,从而获取和设置时间。
基于单片机的电子万年历设计
基于单片机的电子万年历设计一、概述随着科技的快速发展和人们对生活品质的追求,电子设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
电子万年历作为一种集日期、时间显示于一体的实用电子产品,已经深入到人们的日常生活和工作中。
传统的机械式日历已经无法满足现代人对时间精确性和功能多样性的需求,基于单片机的电子万年历设计应运而生,成为了当前研究的热点之一。
基于单片机的电子万年历设计,旨在利用单片机(如STC89CAT89C51等)的强大计算和控制能力,结合液晶显示屏(LCD)、按键输入等外设,实现时间的准确显示、日期的自动更新、闹钟提醒、温度显示等多样化功能。
该设计不仅具有高度的集成性和可靠性,而且能够通过编程实现各种定制化的功能,满足不同用户的需求。
本文将对基于单片机的电子万年历设计进行详细的介绍和分析,包括设计思路、硬件组成、软件编程等方面。
通过本文的阅读,读者可以了解电子万年历的基本原理和设计方法,掌握单片机在电子万年历设计中的应用技巧,为实际的开发工作提供有益的参考和借鉴。
1.1 研究背景与意义随着科技的不断进步,人们日常生活和工作中对于时间的精度和便捷性的要求日益提高。
传统的机械式日历和简单的电子时钟已经无法满足现代生活的需求。
电子万年历作为一种集时间显示、日历查询、定时提醒等多功能于一体的电子装置,在日常生活、工作乃至科研领域都具有广泛的应用价值。
基于单片机的电子万年历设计,不仅可以提供准确的时间显示,还能实现复杂的日期计算、农历显示、节假日提示等功能,极大地提高了时间管理的效率和便捷性。
单片机作为一种集成度高、功耗低、价格适中的微型计算机,非常适合用于小型化、智能化的电子产品设计,如电子万年历。
本研究的意义在于,通过对基于单片机的电子万年历的设计研究,可以推动微型计算机技术和电子时钟技术的融合发展,提升电子产品的智能化水平,满足人们日益增长的生活和工作需求。
同时,该研究还可以为相关领域的技术人员提供参考和借鉴,推动电子万年历产品的不断创新和优化。
基于单片机的万年历设计
一、引言万年历是一种显示当前日期和时间的器件或软件。
随着科技的发展,电子产品普及率愈来愈高,基于单片机的万年历设计成为了一种非常受欢迎的设计方案。
本文将介绍一种基于单片机的万年历设计。
二、设计原理1.显示模块:采用液晶显示屏作为显示模块,可以显示日期、时间等信息。
2.时钟模块:基于RTC(实时时钟)模块,用于获取当前日期和时间。
3.按键模块:采用按键模块作为输入模块,用于设置日期和时间、切换显示模式等。
4.控制模块:基于单片机,用于控制各个模块的工作,并进行相关的计算和显示。
三、硬件设计1.单片机选择在本设计中,选择了一款常用的单片机,STM32F103C8T6、它具有低功耗、高性能的特点,并且具备丰富的外设接口,非常适合用来设计万年历。
2.RTC模块选择在本设计中,选择了一款常用的RTC模块,DS1302、它具有低功耗、稳定性好的特点,并且具备SPI接口,非常适合用来获取当前日期和时间。
3.液晶显示屏选择在本设计中,选择了一款常用的液晶显示屏,1602液晶显示屏。
它具有较大的屏幕尺寸、低功耗的特点,并且可以显示多行字符,非常适合用来显示日期、时间等信息。
4.按键模块选择在本设计中,选择了一款常用的按键模块,4x4按键模块。
它具备4行4列的按键布局,可以满足设置日期和时间、切换显示模式等功能的需求。
五、软件设计1.初始化设置在软件设计中,首先需要对各个硬件模块进行初始化设置。
2.获取当前日期和时间使用RTC模块获取当前日期和时间,并将其存储在相应的变量中。
3.显示日期和时间使用液晶显示屏将当前日期和时间显示出来。
4.设置日期和时间通过按键模块获取用户的输入,并将对应的日期和时间设置到RTC模块中。
5.切换显示模式通过按键模块获取用户的输入,并根据用户的选择切换不同的显示模式,例如切换到年模式、月模式、日模式等等。
六、总结通过以上的设计,基于单片机的万年历完成了日期和时间的获取、显示和设置等功能。
基于单片机的万年历设计
嵌入式系统概述题目:基于单片机的万年历设计班级:自动化1304班一、系统功能概述此设计以AT89C51为控制芯片,用RTC定时器实现万年历的控制与设计。
所进行控制的语句是通过C语言实现的,并且用串口助手显示能动态地显示当前时间信息,包括年、月、日、时、分、秒。
二、硬件设计原理图:1.万年历电路图设计如下:三、软件设计:1.设计思路:本设计主要由3大部分电路组成:单片机最小系统电路、时钟显示电路和参数修改电路。
其中单片机最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。
设计中,当接收到修改参数的指令,将停止时钟的继续,转而进行指令程序,在指令结束后转回断点处继续进行计时。
2.流程图:四、基于单片机万年历的源代码:#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include <string.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit IO = P1^0;sbit SCLK = P1^1;sbit RST = P1^2;sbit RS = P2^0;sbit RW = P2^1;sbit EN = P2^2;sbit KEY1=P3^4;sbit KEY2=P3^5;sbit KEY3=P3^6;uchar*WEEK[]={"SUN","***","MON","TUS","WEN"," THU","FRI","SAT"};uchar LCD_DSY_BUFFER1[]={"DATE 00-00-00 "};uchar LCD_DSY_BUFFER2[]={"TIME 00:00:00 "};uchar DateTime[7]; //秒,分,时,日,月,周,年ucharflag,flag_1,i,miao,fen,shi,ri,yue,zhou,nian; void DelayMS(uint ms){uchar i;while(ms--){for(i=0;i<120;i++);}}/*********************************************** ******/ //函数名称:Write_A_Byte_TO_DS1302(uchar x)//函数功能: 向1302写入一个字节//入口参数: x//出口参数: 无//调用子程序: 无/*********************************************** ******/void Write_A_Byte_TO_DS1302(uchar x){uchar i;for(i=0;i<8;i++){IO=x&0x01;SCLK=1;SCLK=0;x>>=1;}}void Write_DS1302(uchar add,uchar num) {SCLK=0;RST=0;RST=1;Write_A_Byte_TO_DS1302(add);Write_A_Byte_TO_DS1302(num);RST=0;SCLK=1;}/*********************************************** ******///函数名称:Get_A_Byte_FROM_DS1302()//函数功能: 从1302读一个字节//入口参数: 无//出口参数: b/16*10+b%16 //调用子程序: 无/*********************************************** ******/uchar Get_A_Byte_FROM_DS1302(){uchar i,b=0x00;for(i=0;i<8;i++){b |= _crol_((uchar)IO,i);SCLK=1;SCLK=0;}return b/16*10+b%16;}/*********************************************** ******///函数名称: Read_Data(uchar addr)//函数功能: 指定位置读数据//入口参数: addr//出口参数: dat//调用子程序: Write_Abyte_1302(addr) /*********************************************** ******/uchar Read_Data(uchar addr){uchar dat;RST = 0;SCLK=0;RST=1;Write_A_Byte_TO_DS1302(addr);dat = Get_A_Byte_FROM_DS1302();SCLK=1;RST=0;return dat;}/*********************************************** ******///函数名称: GetTime()//函数功能: 读取时间//入口参数: 无//出口参数: 无//调用子程序: 无/*********************************************** ******/void GetTime(){uchar i,addr = 0x81;for(i=0;i<7;i++){DateTime[i]=Read_Data(addr);addr+=2; }}uchar Read_LCD_State(){uchar state;RS=0;RW=1;EN=1;DelayMS(1);state=P0;EN = 0;DelayMS(1);return state;}void LCD_Busy_Wait(){while((Read_LCD_State()&0x80)==0x80); DelayMS(5);}void Write_LCD_Data(uchar dat) //写数据到1602{LCD_Busy_Wait();RS=1;RW=0;EN=0;P0=dat;EN=1;DelayMS(1); EN=0;}void Write_LCD_Command(uchar cmd) //写命令{LCD_Busy_Wait();RS=0;RW=0;EN=0;P0=cmd;EN=1;DelayMS(1); EN=0;}void Init_LCD() //1602 初始化{Write_LCD_Command(0x38);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0x01);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0x06);DelayMS(1);Write_LCD_Command(0x0c);DelayMS(1);}void Set_LCD_POS(uchar p){Write_LCD_Command(p|0x80);}void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s) //1602显示{uchar i;Set_LCD_POS(p);for(i=0;i<16;i++){Write_LCD_Data(s[i]);DelayMS(1);}}void write_com(uchar com){RS=0;P0=com;DelayMS(5);EN=1;DelayMS(5);EN=0;}void write_date(uchar date){RS=1;P0=date;DelayMS(5);EN=1;DelayMS(5);EN=0;}void display(uchar add,uchar date){uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);}void display1(uchar add,uchar date) {uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);}void Format_DateTime(uchar d,uchar *a) {a[0]=d/10+'0';a[1]=d%10+'0';}uchar ZH(uchar dat){uchar tmp;tmp=dat/10;dat=dat%10;dat=dat+tmp*16;return dat;}void Keyscan(){flag_1=1;while(flag_1){if(KEY1==0){DelayMS(5);while(!KEY1);flag=(flag+1)%8;switch(flag){case(1): Write_LCD_Command(0x0f);Write_LCD_Command(0x80+0x40+11);break;case(2):Write_LCD_Command(0x80+0x40+8);break;case(3):Write_LCD_Command(0x80+0x40+5);break;case(4):Write_LCD_Command(0x80+13);break;case(5):Write_LCD_Command(0x80+11);break;case(6):Write_LCD_Command(0x80+8);break;case(7):Write_LCD_Command(0x80+5);break;case(0): flag_1=0;Write_LCD_Command(0x0c);//miaoWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x80,ZH(DateTime[0]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//fenWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x82,ZH(DateTime[1]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//shiWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x84,ZH(DateTime[2]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//riWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x86,ZH(DateTime[3]));Write_DS1302(0x8e,0x80);// yueWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x88,ZH(DateTime[4]));Write_DS1302(0x8e,0x80);//nianWrite_DS1302(0x8e,0x00);Write_DS1302(0x8c,ZH(DateTime[6]));Write_DS1302(0x8e,0x80);break;}}if(flag!=0){if(KEY2==0){DelayMS(5);if(KEY2==0)while(!KEY2);if(flag==1) //miao{DateTime[0]++;if(DateTime[0]==60)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);}if(flag==2) //fen{DateTime[1]++;if(DateTime[1]==60)DateTime[1]=0;write_com(0x80+0x40+8);display(8,DateTime[1]);}if(flag==3) //shi{DateTime[2]++;if(DateTime[2]==24)DateTime[2]=0;write_com(0x80+0x40+5);display(5,DateTime[2]);}/* if(flag==4) //zhou {DateTime[0]++;if(DateTime[0]==60)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);} */if(flag==5) // ri{DateTime[3]++;if(DateTime[3]==30)DateTime[3]=0;write_com(0x80+11);display1(11,DateTime[3]); }if(flag==6) //yue{DateTime[4]++;if(DateTime[4]==13)DateTime[4]=0;write_com(0x80+8);display1(8,DateTime[4]);}if(flag==7) //nian{DateTime[6]++;if(DateTime[6]==100)DateTime[6]=0;write_com(0x80+5);display1(5,DateTime[6]);}}}if(flag!=0){if(KEY3==0){DelayMS(5);if(KEY3==0)while(!KEY3);if(flag==1) //miao{DateTime[0]--;if(DateTime[0]==-1)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);}if(flag==2) //fen{DateTime[1]--;if(DateTime[1]==-1)DateTime[1]=0;write_com(0x80+0x40+8);display(8,DateTime[1]);}if(flag==3) //shi{DateTime[2]--;if(DateTime[2]==-1)DateTime[2]=0;write_com(0x80+0x40+5);display(5,DateTime[2]);}/* if(flag==4) //zhou {DateTime[0]++;if(DateTime[0]==60)DateTime[0]=0;write_com(0x80+0x40+11);display(11,DateTime[0]);} */if(flag==5) // ri{DateTime[3]--;if(DateTime[3]==-1)DateTime[3]=0;write_com(0x80+11);display1(11,DateTime[3]); }if(flag==6) //yue{DateTime[4]--;if(DateTime[4]==-1)DateTime[4]=0;write_com(0x80+8);display1(8,DateTime[4]);}if(flag==7) //nian{DateTime[6]--;if(DateTime[6]==-1)DateTime[6]=0;write_com(0x80+5);display1(5,DateTime[6]);}}}}}void main() {Init_LCD(); while(1) {EA=1;EX0=1;GetTime();Format_DateTime(DateTime[6],LCD_DSY_BUF FER1+5); //年Format_DateTime(DateTime[4],LCD_DSY_BUF FER1+8); //月Format_DateTime(DateTime[3],LCD_DSY_BUF FER1+11); //日strcpy(LCD_DSY_BUFFER1+13,WEEK[DateTim e[5]]); //周Format_DateTime(DateTime[2],LCD_DSY_BUF FER2+5); //时Format_DateTime(DateTime[1],LCD_DSY_BUF FER2+8); //分Format_DateTime(DateTime[0],LCD_DSY_BUF FER2+11); //秒Display_LCD_String(0x00,LCD_DSY_BUFFER1);Display_LCD_String(0x40,LCD_DSY_BUFFER2); }}void int0() interrupt 0{Keyscan();}五、运行结果:。
基于51单片机的万年历设计
基于51单片机的万年历设计一、系统设计方案本万年历系统主要由 51 单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键等部分组成。
51 单片机作为核心控制器,负责整个系统的运行和数据处理。
时钟芯片用于提供精确的时间信息,液晶显示屏用于显示万年历的相关内容,按键则用于设置时间和功能切换。
二、硬件设计1、单片机选型选用常见的 51 单片机,如 STC89C52 单片机,它具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
2、时钟芯片选择 DS1302 时钟芯片,该芯片能够提供高精度的实时时钟,具有闰年补偿功能,并且可以通过串行接口与单片机进行通信。
3、液晶显示屏采用 1602 液晶显示屏,能够清晰地显示字符和数字,满足万年历的显示需求。
4、按键电路设计四个按键,分别用于时间设置、功能切换、加和减操作。
三、软件设计1、主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机端口初始化、时钟芯片初始化、液晶显示屏初始化等。
然后读取时钟芯片中的时间数据,并在液晶显示屏上显示出来。
接着进入循环,不断检测按键状态,根据按键操作执行相应的功能,如时间设置、功能切换等。
2、时钟芯片驱动程序通过单片机的串行接口向 DS1302 发送命令和数据,实现对时钟芯片的读写操作,获取准确的时间信息。
3、液晶显示屏驱动程序编写相应的函数,实现对1602 液晶显示屏的字符和数字显示控制。
4、按键处理程序采用扫描方式检测按键状态,当检测到按键按下时,执行相应的按键处理函数,实现时间设置和功能切换等操作。
四、时间设置功能通过按键操作进入时间设置模式,可以分别设置年、月、日、时、分、秒等信息。
在设置过程中,液晶显示屏会显示当前设置的项目和数值,并通过加、减按键进行调整。
设置完成后,将新的时间数据保存到时钟芯片中。
五、显示功能万年历的显示内容包括年、月、日、星期、时、分、秒等信息。
通过合理的排版和显示控制,使这些信息在液晶显示屏上清晰、直观地呈现给用户。
六、系统调试在完成硬件和软件设计后,需要对系统进行调试。
基于STM32单片机的万年历设计毕业设计论文
万年历是一种可以显示年、月、日、星期的电子设备,广泛应用于日常生活和办公场所。
本文将介绍一个基于STM32单片机的万年历的设计思路和实现过程。
首先,我们需要明确设计目标。
在这个项目中,我们的目标是使用STM32单片机开发一个功能齐全、易于操作的万年历。
具体地说,这个万年历应该能够显示当前的年、月、日和星期,并且能够进行日期的加减操作,同时应该具备一些辅助功能如闹钟设置、倒计时等。
接下来,我们需要进行硬件设计。
首先需要选择适当的显示屏,比如常见的LCD或OLED屏幕。
然后,我们需要选择合适的按键和外部触发器,用于用户的交互输入。
同时,还需要添加一些必要的接口,如USB接口用于数据传输和维护。
在软件设计方面,我们需要定义合适的数据结构来存储日期、时间、闹钟等信息。
同时,需要编写相应的程序来实现日期的显示和更新、日期的加减、闹钟的设置等功能。
在实现倒计时功能时,我们可以使用定时器中断来实现精确的计时。
此外,为了提高用户体验,我们可以添加一些额外的功能。
比如,我们可以为万年历设计一个简洁美观的用户界面,考虑使用图形库绘制用户界面元素。
同时,可以添加一些实用的功能如温湿度监测、天气预报等。
最后,在整个开发流程结束后,我们需要进行集成测试和调试,确保万年历的各项功能正常运行。
并且,我们还可以考虑为万年历添加一些优化和改进措施,如增加存储容量、优化节能技术等。
综上所述,基于STM32单片机的万年历设计主要涉及硬件设计和软件设计两个方面。
通过精心的设计和合理的实现,我们可以开发出一款功能丰富、易于使用的万年历产品,满足用户的各种需求。
「基于单片机的多功能电子万年历设计」
基于单片机的多功能电子万年历设计引言在现代社会中,计算机及其应用已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
计算机科技的发展不仅使我们的生活更加便捷,还为我们提供了更多的娱乐和功能选择。
在这样一个科技高度发达的时代,电子万年历作为一种基于单片机技术的应用产品,正逐渐走进人们的生活。
而本文将着重对基于单片机的多功能电子万年历进行设计与实现。
一、设计目标本次设计主要是基于单片机的多功能电子万年历。
设计目标包括:1.显示日期、时间和星期几的功能。
2.具备日历计算功能,能够计算今天是该年的第几天,该周的第几天等信息。
3.具备闹钟和定时器功能。
二、设计思路基于单片机的多功能电子万年历的设计理念是通过单片机与LCD显示屏、温度传感器、按键等外设组合实现多种功能。
具体实现步骤如下:1. 使用单片机和RTC(Real-Time Clock)芯片实现时间的获取和处理。
RTC芯片可以提供准确的时钟信息,单片机可以通过与RTC芯片的通信来读取时钟信息,并进行相应的处理。
2.使用单片机与LCD显示屏进行通信,将获取的时间、日期和星期信息显示在LCD显示屏上。
3.设计按键接口,通过按键的触发实现切换功能或进行相应操作。
例如,通过按键的触发可以实现日期、时间的调整,以及闹钟和定时器的设置等。
4.使用单片机和温度传感器实现温度测量功能。
通过温度传感器读取当前温度信息,并将其显示在LCD屏幕上。
5.使用定时器功能实现闹钟和定时器的功能。
单片机可以通过定时器来控制闹钟和定时器的开启与关闭,并通过LCD屏幕上的显示提醒用户。
三、电路设计本次设计中需要使用的元器件主要包括单片机、RTC芯片、LCD显示屏、温度传感器和按键。
其中,单片机为本次设计的核心控制器,RTC芯片用于提供准确的时钟信息,LCD显示屏用于显示时间、日期和其他信息,温度传感器用于测量当前温度信息,按键用于触发相应的操作。
四、软件设计本次设计中需要编写相应的软件程序,用于读取RTC芯片提供的时钟信息,并将其显示在LCD屏幕上。
基于单片机的电子万年历设计报告
基于单片机的万年历设计报告一、研究意义随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临,各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都为纸制用品,使用不便,寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术,改善了纸制日历的缺陷。
本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器(PEROM)的低电压、高性能CMOS 8位为控制器。
该器件采用ATMEL 非易失存储器制造技术制造,与工业标准的80C51和80C52指令集和输出管脚相兼容。
结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器,完成时间的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示。
时间、日期调整由三个按键来实现,并可对闹铃开关进行设置。
日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒。
在显示阴历月份时,能标明是否闰月。
二、总体方案设计本设计以AT89S52单片机为核心,构成单片机控制电路,结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器,显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒和阴历的年、月、日,在显示阴历时间时,能标明是否闰月,同时完成对它们的自动调整和掉电保护,全部信息用液晶显示出来。
输入接口由三个按键来实现,用这三个按键可以对日期和时间进行调整,并可以对闹铃的开关和闹铃的时间进行设置。
闹铃功能通过蜂鸣器来实现。
软件控制程序实现所有的功能。
整机电路使用+5V稳压电源,可稳定工作。
系统框图如图2-1所示,其软硬件设计简单,时间记录准确,可广泛应用于长时间连续显示的系统中。
三、系统硬件设计按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成,电路系统构成框图如图3-1所示。
主控芯片使用52系列AT89S52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302,存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。
基于单片机的万年历设计
基于单片机的万年历设计基于单片机的万年历设计一. 题目要求1. 能星期、时、分,年、月、日正常显示,且秒闪。
2. 按下KEY1,进入设置状态,根据按键次数可判断调整哪个(星期、时、分、年、月、日)。
调整星期、时、分时,对应位闪烁且四灯灭。
调整年、月、日时,对应位闪烁且四灯灭。
3.在设置状态下按下KEY2,加时间。
4. 在设置状态下按下KEY3,减时间。
5. 在设置状态下按下KEY4,返回(正常显示)。
二.题目分析1. 硬件部分设计。
首先要设计一个最小系统,包括晶振电路,按键复位电路。
然后是按键电路和ISP 电路,显示电路。
其中显示电路就要考虑各端口的分配。
包括片选,输出端口。
2. 软件部分设计。
根据硬件电路分析,要考虑怎么显示,考虑中断,定时等。
还要考虑年月日的算法问题。
三.功能描述1. 能正常显示时间(星期、时、分,年、月、日),两种状态以10S 时间切换。
2. 能调整时间。
四.方案论证1. 单片机芯片的选择方案和论证方案一:采用89C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 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中时由于不具备ISP 在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程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AT89S52, 片内ROM 全都采用Flash ROM ;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8KB ROM 存储空间,同样具有89C51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程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AT89S52作为主控制系统. 2. 显示模块选择方案和论证方案一:采用LED 发光二极管, 读书较困难。
基于单片机的万年历设计毕业设计
基于单片机的万年历设计毕业设计**基于单片机的万年历设计****引言**在当今科技高速发展的时代,电子产品已经深入到我们的生活的方方面面。
其中,基于单片机的电子设计在各个领域都有着广泛的应用,其灵活性和可编程性使得单片机成为了电子设计中的主力。
本文将介绍基于单片机的万年历设计,通过利用单片机的功能和特性,实现一个功能强大、易用便捷的万年历系统。
**设计目的**本设计的目的是利用单片机技术设计一个能够显示年、月、日、星期的万年历,同时具备节气、节假日、农历等信息显示的功能。
通过这个设计,可以方便人们查看日期信息,了解节气、节假日和农历等重要信息,提高生活效率。
**设计原理**1. **单片机选择**本设计选择常用的单片机作为控制核心,如ATmega328P,它具有良好的性能和丰富的外设,能够满足日历系统的要求。
2. **时钟模块**时钟模块采用DS1302实时时钟芯片,通过与单片机的串行通信接口进行数据交换,实现对时间的精准控制和显示。
3. **LCD显示模块**使用液晶显示器(LCD)作为显示器件,能够清晰地显示日期、星期、节气、节假日等信息,用户界面友好。
4. **数据存储**利用单片机内部的EEPROM或外部的存储器,存储一些固定信息,如节假日、节气等,以及用户设置的一些参数,保证系统断电后数据不丢失。
5. **算法设计**设计合适的算法来计算农历、节气等信息,并将其与公历对应显示,保证信息的准确性和可靠性。
**系统功能**1. **日期显示**系统能够实时显示当前的公历日期和星期,用户可以随时了解到当前的时间信息。
2. **节气显示**根据当前日期计算节气,并显示在屏幕上,用户可以了解到当前所处节气,增强生活的趣味性。
3. **节假日提醒**系统能够根据预设的节假日信息,在节假日前一天提醒用户,并显示节假日名称,方便用户做好假期安排。
4. **农历转换**系统能够将当前公历日期转换为农历日期,并显示在屏幕上,用户可以了解到农历日期的信息。
基于单片机的万年历设计毕业设计
基于单片机的万年历设计毕业设计标题:基于单片机的万年历设计摘要:本文设计了一种基于单片机的万年历,实现了日期、时间、温湿度等功能的显示和设置。
通过运用单片机技术,结合LCD显示屏、温湿度传感器和按键等硬件模块,实现了精确的时间和日期显示,并通过按键进行设置和调整。
该设计具有结构简单、功能齐全、易于操作的特点,可广泛应用于家庭和办公环境中。
关键词:单片机;万年历;日期和时间显示;温湿度传感器;按键第1章引言1.1 研究背景万年历是一种常见的时间管理工具,能够显示日期、时间和其他相关信息,对人们的日常生活起到重要的辅助作用。
随着科技的不断发展,单片机技术已经得到广泛应用,并在各个领域取得了显著的成果。
基于单片机的万年历设计将为人们提供一种更加方便、准确和实用的时间管理工具。
1.2 研究目的本文旨在设计一种基于单片机的万年历,实现日期、时间、温湿度等功能的显示和设置。
通过探究单片机技术在万年历设计中的应用,提高时间管理的效率和准确性,满足人们对时间管理需求的不断增长。
第2章设计原理2.1 单片机选择在本设计中,选择适用于万年历设计的单片机芯片,考虑到处理能力、接口数量和成本等因素,最终选择了XX单片机芯片。
2.2 硬件设计通过连接LCD显示屏、温湿度传感器和按键等硬件模块,实现了万年历的功能。
其中,LCD显示屏用于显示日期和时间等信息,温湿度传感器用于获取环境温湿度数据,按键用于进行设置和调整。
2.3 软件设计通过编写单片机程序,实现日期、时间、温湿度等功能的显示和设置。
程序中包括时钟控制、日期计算、温湿度采集等功能模块,通过按键的触发,实现对日期和时间的设置和调整。
第3章系统实现3.1 系统硬件搭建按照设计原理中的硬件设计要求,搭建了基于单片机的万年历系统。
将LCD显示屏、温湿度传感器和按键等硬件模块连接到单片机芯片上,确保各个硬件模块正常工作。
3.2 系统软件编写根据设计原理中的软件设计要求,编写了单片机程序。
基于51单片机的万年历设计流程
基于51单片机的万年历设计流程
基于51单片机的万年历设计流程可以分为以下几个步骤:
1. 确定需求:首先,你需要明确你的万年历需要有哪些功能。
例如,是否需要显示日期、时间、星期,是否需要闹钟功能,是否需要手动或自动校准等。
2. 选择硬件:选择合适的单片机作为主控制器。
常用的单片机有8051系列,如AT89C51、AT89S52等。
此外,还需要选择适当的显示模块、按键模块、实时时钟模块等。
3. 设计硬件电路:根据选择的硬件设备,设计电路原理图和PCB图。
需要
考虑单片机的引脚连接、电源供给、时钟源、外部扩展等问题。
4. 编写软件程序:根据硬件电路和需求,编写相应的软件程序。
这包括初始化程序、主程序、中断服务程序等。
5. 调试和测试:将编写好的程序下载到单片机中,进行实际测试。
根据测试结果,对程序进行调试和修改,直到满足设计要求。
6. 生产:完成调试后,就可以进行批量生产了。
在生产过程中,还需要对产品进行质量检测,确保每个产品都能正常工作。
7. 后期维护:在产品上市后,可能需要对产品进行维护或升级。
例如,如果用户在使用过程中发现了问题,或者有新的需求,就需要对产品进行改进或升级。
以上是基于51单片机的万年历设计的基本流程,但具体的步骤可能会根据具体的需求和硬件设备有所不同。
单片机课程设计--基于51单片机的万年历
单片机课程设计--基于51单片机的万年历单片机课程设计基于 51 单片机的万年历一、引言在现代生活中,时间的准确记录和显示对于我们的日常生活和工作具有重要意义。
万年历作为一种能够同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息的设备,给人们带来了极大的便利。
本次课程设计旨在利用 51 单片机实现一个简单实用的万年历系统。
二、系统设计方案(一)硬件设计1、单片机选型选择经典的 51 单片机,如 STC89C52 单片机,其具有性能稳定、价格低廉、资源丰富等优点,能够满足本设计的需求。
2、显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示数字和字符信息。
3、时钟芯片选用DS1302 时钟芯片,它可以提供精确的实时时钟数据,包括年、月、日、星期、时、分、秒等。
4、按键模块设置三个按键,分别用于调整时间、选择调整项(年、月、日、时、分、秒等)以及切换显示模式(正常显示和设置模式)。
(二)软件设计1、主程序流程系统初始化后,首先读取 DS1302 中的时间数据,并将其显示在LCD1602 上。
然后进入循环,不断检测按键状态,根据按键操作进行相应的时间调整和显示模式切换。
2、时间读取与显示程序通过与 DS1302 进行通信,读取实时时间数据,并将其转换为适合LCD1602 显示的格式进行显示。
3、按键处理程序检测按键的按下状态,根据不同的按键执行相应的操作,如调整时间、切换显示模式等。
三、硬件电路设计(一)单片机最小系统单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统初始化时将单片机的状态恢复到初始值。
(二)显示电路LCD1602 显示屏通过数据总线和控制总线与单片机相连。
数据总线用于传输要显示的数据,控制总线用于控制显示屏的读写操作和显示模式。
(三)时钟电路DS1302 时钟芯片通过串行通信接口与单片机进行通信。
单片机通过发送特定的指令和数据,对 DS1302 进行读写操作,获取或设置时间信息。
基于51单片机的电子万年历系统的设计
参考内容
一、引言
单片机是现代电子设备中的重要组成部分,广泛应用于各种嵌入式系统设计。 51单片机作为一种经典的微控制器,因其结构简单、易于编程、可靠性高等优点, 被广泛用于各种领域,如智能家居、工业控制、物联网等。万年历作为一种日常 生活中常见的计时工具,具有显示日期、时间、星期、月份等功能,对于人们的 日常生活和工作有着重要的作用。本次演示将介绍一种基于51单片机的万年历设 计。
二、系统设计
1、硬件设计
基于51单片机的万年历设计需要硬件和软件的配合实现。硬件部分主要包括 51单片机、显示模块、按键输入模块和时钟芯片等。其中,51单片机作为主控制 器,负责处理各种数据和控制信号;显示模块用于显示日期、时间等信息;按键 输入模块用于用户输入操作;时钟芯片则为系统提供实时时间。
基于51单片机的电子万年历系 统的设计
目录
01 一、概述
03 三、软件设计
02 二、硬件设计 04 四、系统调试与优化
目录
05 五、应用场景及前景
07 参考内容
06 六、结论
随着科技的不断发展,单片机已经成为现代于51单片机的电子万年历系统设计具有广泛的实际应用价值。 本次演示将详细介绍这种系统的设计过程和实现方法。
感谢观看
首先需要进行硬件搭建,包括选择合适的单片机、显示模块、按键输入模块 和时钟芯片等,并将其连接起来。需要注意的是,在搭建硬件时需要考虑各个模 块之间的接口和连接方式,以确保系统能够正常工作。
2、软件编程
在硬件搭建完成后,需要进行软件编程。首先需要进行系统初始化,包括对 单片机进行初始化和对显示进行清屏处理。然后需要进行按键处理和时钟数据处 理,以实现用户输入和实时时间的读取。最后需要进行显示处理,将处理后的数 据显示到显示模块上。
基于51单片机的万年历设计
一、引言万年历是一种日历工具,能够显示任何一个公历日期的星期、年、月和日,并且能够自动判断闰年。
在本设计中,我们将使用51单片机设计一个基于LCD显示屏的万年历。
它将能够显示当前的日期和星期,并且具备一些附加功能,如闹钟、计时器等。
二、设计目标本设计的主要目标是通过51单片机实现以下功能:1.显示当前日期和星期:使用LCD显示屏显示当前的年、月、日和星期。
2.闰年判断:根据公历算法判断是否为闰年,并在显示屏上进行标识。
3.闹钟功能:设置一个闹钟时间,并在指定时间到达时发出提醒。
4.计时器功能:实现一个简单的计时器,能够显示经过的时间。
三、系统框图```+------------------+51单片+---+----------+---++--v--++--v--+LCD ,, Keypa+-----++-------+```四、系统设计1.时钟模块:使用定时器模块实现系统的主时钟,根据预设的频率进行中断,更新时间和日期。
2.LCD模块:使用51单片机的IO口控制LCD显示屏,实现对日期、星期和其他功能的显示。
3.按键模块:通过按键模块实现对系统功能的操作,包括设置闹钟、切换功能等。
4.闹钟模块:根据预设的时间进行判断,判断是否到达闹钟时间并触发相应的操作。
5.计时器模块:通过计时器模块实现计时功能,显示经过的时间。
五、代码实现以下是基于51单片机的万年历的主要代码实现的伪代码:1.时钟模块:```初始化定时器;定时器中断中获取当前的日期和时间;```2.LCD模块:```定义LCD引脚;初始化LCD显示;定时刷新LCD内容;```3.按键模块:```定义按键引脚;初始化按键;判断按键事件并执行相应的操作;```4.闹钟模块:```设置闹钟时间;判断当前时间是否与闹钟时间相等;触发相应操作;```5.计时器模块:```设置起始时间;计算当前时间与起始时间的差值;显示计时时间;```六、实验结果通过上述的代码实现和电路连接,我们可以成功地实现了基于51单片机的万年历。
(完整word版)基于单片机的万年历设计
基于单片机的万年历设计二、实验要求设计一个万年历,将时钟显示在LCD1602的显示屏上并且可以进行年、月、日以及时、分、秒的设置。
此外还可以通过按键进行闹钟设置以及事件提醒功能,用蜂鸣器进行闹铃提醒。
最后附加一个温湿度检测的功能,用温湿度传感器检测室内的温湿度并将温湿度数据在显示屏上显示出来。
三、实验设备和仪器1.用STC89C52芯片作为系统板的主控芯片2.DHT11温湿度传感器3.DS1302时钟芯片4.LCD1602显示屏四、实验各模块原理介绍4.1 STC89C52单片机STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核,具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
(1)主要特性8K字节程序存储空间;512字节数据存储空间;内带4K字节EEPROM存储空间;可直接使用串口下载;(2)器件参数1. 增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051。
2. 工作电压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机)3.工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz4. 用户应用程序空间为8K字节5. 片上集成512字节RAM6. 通用I/O 口(32个),复位后为:P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉,P0口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。
7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片。
单片机课程设计--基于51单片机的万年历
单片机课程设计报告万年历的设计基于51单片机的万年历摘要:电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。
它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,使用寿命长,误差小。
对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。
该电路采用AT89S52单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。
在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。
万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。
硬件部分主要由AT89C52单片机,LCD显示电路,以及调时按键电路等组成。
在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
显示器使用了1602液晶显示,并且使用蜂鸣器实现了整点报警的功能,温度测试的功能实现使用了DS18B20,并实现了温度过高或过低时的温度报警。
软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,显示程序等。
程序采用C语言编写。
所有程序编写完成后,在KeilC51软件中进行调试,确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真,并最终实现基本要求。
综上所述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,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。
一、设计要求基本要求:1,8 个数码管上显示,显示时间的格式为(假如当前时间是19:32:20)“19-32-20”;2,具有日历功能;③时间可以通过按键调整。
发挥部分:④具有闹钟功能(可以设定多个)。
二:总体设计电路设计框图系统硬件概述本电路是由AT89S52单片机为控制核心,具有在线编程功能,低功耗,能在3V超低压工作;时钟电路由单片机定时功能提供;温度的采集由DS18B20构成,它具有独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯,使用时不需要额外的外围电路。
基于51单片机电子万年历设计
一、引言电子万年历是一种以数字形式实时显示日期、星期和时间等信息的电子设备。
在现代人日常生活中,万年历是一种常见的小型电子产品。
本文将基于51单片机设计一款简单实用的电子万年历。
二、设计原理1.时钟模块:采用DS1302实时时钟模块。
DS1302通过三线式串行接口与51单片机进行通信,可以实时获取日期、星期和时间等信息。
2.显示模块:使用数码管显示日期、星期和时间等信息。
共使用四块共阳数码管,采用数码管模块进行驱动,通过IO口进行数据传输。
3.按键模块:设计四个按键,分别为设置、上、下和确定。
通过按键来调整日期、星期和时间等信息。
4.闹钟功能:加入闹钟功能,可以设定闹钟时间,到达设定时间时,会有提示音。
5.温湿度传感器:加入温湿度传感器,可以实时监测环境温湿度,并在数码管上进行显示。
6.外部电源:由于51单片机工作电压较高,需要使用外部电源进行供电。
三、硬件设计1.电源电路:使用稳压电源芯片LM7805进行5V稳压,将稳压后的电压供给单片机和各个模块。
2.时钟模块:DS1302模块与单片机通过串行通信进行连接。
时钟模块上的时钟信号、数据信号和复位信号分别与单片机的IO口相连。
3.数码管显示模块:共有四块共阳数码管,通过595芯片进行驱动。
单片机的IO口与595芯片的串行、时钟和锁存引脚相连,595芯片的输出引脚与数码管的各段相连。
4.按键模块:通过电阻分压来实现按键功能,按下按键时,相应的IO口会被拉低。
5.闹钟功能:使用蜂鸣器来产生提示音,通过IO口与单片机相连。
6.温湿度传感器:使用DHT11温湿度传感器。
传感器的数据引脚通过IO口与单片机相连。
四、软件设计1.时钟显示:通过DS1302获取日期、星期和时间等信息,将其转化为数码管需要的编码格式,并通过595芯片进行显示。
2.按键操作:对按键进行扫描,根据按键的不同操作进行相应的处理。
例如按下设置键进行日期和时间的设置,按下上下键进行数值的变化,按下确定键进行数值的确认。
基于单片机的万年历设计
题目:基于单片机的电子万年历设计带温度显示可调闹钟红外万年历摘要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。
系统最大的特点是体现了较强的人机交互和独立的模块化程序设计。
温度采集选用DS18B20芯片,数据显示采用1602A液晶显示模块,在第一行显示年月日、星期以及当前的状态,第二行显示温度和时间,合理的利用液晶显示区域。
51主芯片利用定时中断产生时间,控制着液晶的显示更新、温度的实时变化以及按键的读取处理,而对于闹钟,实际上就是时间里的一个嵌套程序。
时间和闹钟的值由按键调整设置,采用通用的二十四小时制。
该电路采用51单片机作为核心,功耗小,能在3V 的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
综上所述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,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。
关键字:万年历;温度计;闹钟;液晶显示一、方案设计与论证根据要求,系统分为四个基于单片机的万年历设计摘要随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
目前,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了诸多方便。
本设计是一个基于AT89S52单片机的日历显示系统,本设计能显示公历年、月、日,以及时、分、秒、温度、星期等信息,而且还提供了农历信息,具有调整时间,温度采集,闹钟及个性化的闹铃等功能。
系统所用的时钟日历芯片DS1302具有高性能、低功耗、接口简单的特点,使本系统电路简化,编程方便,同时功能也很强。
采用AT89S52单片机的万年历系统可以很好的改善传统采用模拟电路引起的计时不准确,不可靠,一致性差等问题。
此系统计时精确,价格低廉,可以广泛应用在生活,学习和工作等任何领域,并且起到重要作用。
关键词:万年历;单片机;时钟芯片;温度芯片;公历转农历目录摘要 (I)第一章引言 (1)1.1 概述 (1)1.2 单片机的简介 (1)第二章方案设计与论证 (4)2.1 单片机芯片设计与论证 (4)2.2 电源模块设计与论证 (5)2.3 按键控制模块设计与论证 (5)2.5 温度采集模块设计与论证 (5)2.6 显示模块模块设计与论证 (6)第三章系统的硬件设计 (7)3.1 主控芯片AT89S52与最小外围系统 (7)3.1.1 AT89S52的概述 (7)3.1.2 AT89S52最小系统的设计 (10)3.2 时钟芯片DS1302接口设计与性能分析 (11)3.2.1 DS1302性能简介 (11)3.2.2 DS1302接口电路设计 (12)3.3 温度芯片DS18B20接口设计与性能分析 (14)3.3.1 DS18B20性能简介 (14)3.3.2 DS18B20接口电路设计 (15)3.3.3 DS18B20的工作时序 (16)3.4 闹钟模块接口设计与性能分析 (17)3.4.1 AT24C02器件使用 (17)3.4.2 接口电路设计 (19)3.5 LCD显示模块 (19)3.5.1 LCM1602的特性及使用说明 (19)3.5.2 LCM1602与MCU的接口电路 (21)3.6 按键模块设计 (21)第四章软件设计 (23)4.1 软件总体部分的设计 (23)4.3 按键识别及处理 (25)4.4 温度数据采集 (26)4.5 时间数据采集 (27)4.6 闹钟程序 (28)4.7 公历转农历的实现 (28)第五章系统的调试 (30)总结 (31)参考文献 (32)附录A 设计原理图 (33)附录B 源程序 (34)附录C 公历对应的农历数据表 (55)致谢 (58)第一章引言1.1 概述随着电子技术的发展,人类不断研究,不断创新纪录。
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基于单片机的万年历设计二、实验要求设计一个万年历,将时钟显示在LCD1602的显示屏上并且可以进行年、月、日以及时、分、秒的设置。
此外还可以通过按键进行闹钟设置以及事件提醒功能,用蜂鸣器进行闹铃提醒。
最后附加一个温湿度检测的功能,用温湿度传感器检测室内的温湿度并将温湿度数据在显示屏上显示出来。
三、实验设备和仪器1.用 STC89C52芯片作为系统板的主控芯片2.DHT11温湿度传感器3.DS1302时钟芯片4.LCD1602显示屏四、实验各模块原理介绍4.1 STC89C52单片机STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核,具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
(1)主要特性8K字节程序存储空间;512字节数据存储空间;内带4K字节EEPROM存储空间;可直接使用串口下载;(2)器件参数1. 增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051。
2. 工作电压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机)3.工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz4. 用户应用程序空间为8K字节5. 片上集成512字节RAM6. 通用I/O 口(32个),复位后为:P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉,P0口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。
7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片。
8. 具有EEPROM 功能9. 共3个16位定时器/计数器。
即定时器T0、T1、T2。
10.外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。
11. 通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART。
12. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级)13. PDIP封装1、STC89C52单片机引脚图图4.1 STC89C52单片机引脚图①主电源引脚(2根)VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源GND(Pin20):接地线②外接晶振引脚(2根)XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端③控制引脚(4根)RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚(32根)STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。
PO口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7 P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7 P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7 P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7。
2、STC89C52单片机最小系统STC89C52单片机最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。
复位功能通过外部电路来实现,按下按键K1控制单片机的复位。
时钟电路主要通过晶振来实现,为单片机提供运行时钟。
根据不同的需求选用的晶振频率会有差异,在本次课程设计中采用11.0592MHZ的晶振频率。
单片机复位电路如图4.2所示,晶振电路如图4.3所示。
图4.2 复位电路图4.3晶振电路4.2 DS1302芯片DS1302是DALLAS公司出的一款实时时钟芯片,它广泛应用于电话、传真、便携式仪器等产品领域,主要性能指标如下:1、DS1302是一个实时时钟芯片,可以提供秒、分、小时、日期、月、年等信息,具有软件自动调整的能力,可以通过配置AM/PM来决定采用24小时格式还是12小时格式。
2、拥有31字节数据存储RAM。
3、串行I/O通信方式。
4、DS1302的工作电压比较宽,在2.0V~5.5V范围内均可正常工作。
采用双电源供电,当主电源比备用电源高0.2V时,由主电源供电,否则采用备用电源,一般是一个纽扣电池。
5、DS1302实时时钟芯片的功耗很低,当工作电压为2.0V时,工作电流小于300nA。
6、DS1302共有8个引脚,有两种封装形式,一种是DIP-8封装,芯片宽度(不含引脚)是300mil,一种是SOP-8封装,有两种宽度,一种是150mil,一种是208mil。
(1) DS1302引脚及其功能图 4.4 DS1302芯片引脚图(1)Vcc2:主电源引脚,当Vcc2比Vcc1高0.2v以上时,DS1302由Vcc2供电,当Vcc2低于Vcc1时,由Vcc1供电。
(2、3)X1、X2:这两个引脚需要接一个32.768k的晶振,为了给DS1302提供一个基准。
但是该晶振的引脚负载电容必须为6pF,若使用有源晶振,接到X1上即可,X2则悬空。
(4)GND:接地(5)CE:DS1302的输入引脚。
该引脚内部有一个40k的下拉电阻,当该引脚为高电平,对DS1302进行读写。
(6)I/O:该引脚是一个双向通信引脚,且内部含有一个40k的下拉电阻,可进行数据的读写。
(7)SCLK:该引脚是输入引脚,且内部含有一个40k的下拉电阻,作为通信的时钟信号。
(8)Vcc1:备用电源引脚。
(2) DS1302与单片机接线图DS1302引脚与单片机接线图如图4.5所示,从图4.5可看出,引脚X1与X2之间接一个32.768K的晶体正振荡器,Vcc1通过一个纽扣能电池再接地。
图4.5 DS1302与单片机连接图4.3 LCD1602液晶显示屏LCD1602液晶屏能够能够同时显示32个字符,价格便宜,编程简单而且稳定可靠。
LCD1602液晶屏是一种图形点阵显示器,显示原理简单易懂,都是液晶屏内部的液晶材料变化而显示不同的字符,因为液晶是具有流动特性的物质,所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动。
(1)LCD1602引脚1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口图如图4.6所示:图4.6 LCD1602引脚图(a)各个引脚说明1脚:VSS为地电源2脚:VDD接5V正电源3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整。
4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。
当RSR/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平,R/W为高电平;RS为高电平,R/W为低电平时可以写入数据。
6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。
15脚:背光源正极16脚:背光源负极(b)LCD1602主要技术参数:显示容量:32个字符;芯片工作电压:4.5-5.5V;工作电流:2.0mA(5.0V);模块最佳工作电压:5.0V;(2)LCD1602与单片机接线图图4.7 LCD1602与单片机接线图LCD1602与单片机接线图如4.7所示,背光源正极(5)与VDD(2)均接电源,将液晶显示器接地保证对比度最强,可使用一个10K的电位器进行调整。
4.4 温湿度传感器DHT11DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它采用专用的数字模块采集技术、温湿度传感技术,确保产品的可靠性、长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
因此,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。
产品为4针单排引脚封装,连接方便,特殊封装形式可根据用户需求而提供。
(1)DHT11引脚及其功能DHT11的引脚图如图4.8所示,一般情况下它有四个引脚,分别为:VCC、DOUT、NC、GND。
各引脚以及功能如表4-1所示。
图4.8 DHT11引脚图表4-1 DHT11引脚及其功能pin 名称注释1 VDD 供电3-5.5VDC2 DATA 串行数据,单总线3 NC 空脚,请悬空4 GND 接地,电源负极1.电源引脚DHT11的供电电压为3-5.5V。
传感器上电后,要等待1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。
电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,作用在于去耦滤波。
2.串行接口(单线双向)DATA是用于微处理器与DHT11之间的通信和同步的串行双向接口,采用单总线数据格式。
每次通信都是以高位先出的顺序传输40位数据,用时约为4 ms。
数据格式为:8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据+8位校验和数据。
数据分小数部分和整数部分,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零。
数据传送正确时,校验和数据等于“8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据”所得结果的末8位。
(2)DHT11与单片机接线图DHT11与单片机的接线图如图4.9所示,由图4.9中可看出,DHT11第三个引脚接单片机的P2.2引脚,第一个引脚接电阻和发光二极管。
图4.9 DHT11与单片机接线图4.5 蜂鸣器蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
蜂鸣器可分为无源蜂鸣器和有源蜂鸣器两种,此处我们用到的是有源蜂鸣器。
有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电,通常标示为VDC、VDD等。
因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号,从而带动钼片振动发音。