电子万年历的设计
电子万年历的设计—毕业设计论文
基于51单片机的电子万年历的设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)2 功能要求 (1)3 方案论证与设计 (1)3.1控制部分的方案选择 (1)3.2测温部分的方案选择 (2)3.3显示部分的方案选择 (3)4 系统硬件电路设计 (4)4.1主控器AT89C52 (4)4.2时钟电路DS1302 (5)4.2.1. DS1302的性能特性 (5)4.2.2 DS1302数据操作原理 (6)4.3测温电路的设计 (9)4.3.1 温度传感器工作原理 (9)4.3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (16)4.4显示电路的设计 (17)4.5键盘接口的设计 (19)5 系统程序的设计 (19)5.1阳历程序设计 (19)5.2时间调整程序设计 (20)5.3温度程序设计 (20)5.3.1 主程序 (21)5.3.2 读出温度子程序 (21)5.3.3 温度转换命令子程序 (21)5.3.4 计算温度子程序 (23)5.3.5显示数据刷新子程序 (23)6调试及性能分析 (25)6.1调试步骤 (25)6.2性能分析 (25)7总结 (26)参考文献 (26)致谢 (28)基于51单片机的电子万年历的设计摘要电子万年历是单片机系统的一个应用,由硬件和软件相配合使用。
硬件由主控器、时钟电路、温度检测电路、显示电路、键盘接口5个模块组成。
主控模块用AT89C52、时钟电路用时钟芯片DS1302、显示模块用LED数码管、温度检测采用DS18B20温度传感器、键盘接口电路用普通按键接上拉电阻完成;软件利用C语言编程实现单片机程序控制。
单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据,DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,单片机再把时间数据和温度数据送给74LS154译码,然后通过三极管C9015放大驱动LED数码管显示阳历年、月、日、时、秒、闹钟、星期、温度。
关键词电子万年历;单片机;温度传感器;时钟;数码显示AbstractElectronic perpetual calendar which is an application of the single-chip processor system, is utilized by combining hardware and software. And Hardware is composed of five modules: Main control unit, clock circuit, temperature test circuit, display circuit, keyboard interface. Main control board adopts AT89S52, clock circuit adopts the DS1302 clock chip, display module adopts the LED digital tube, and temperature test adopts the DS18B20 temperature sensor, keyboard interface circuit is completed by connecting ordinary button with pull-up resistor. Software takes advantage of C to program, so as to realize the programmed control of single-chip processor. Single-chip processor gets the time data through using the DS1302 clock chip. The DS18B20 gathers temperature signals and transmits them to single-chip processor. Then, single-chip processor transmits the time data and the temperature data to the 74LS154 decoder. Lastly, the LED displays solar calendar year, year, month, day, hour, minute, second, alarm clock, week and temperature with being enlarged and driven by the C9015 triode.Keywords:Electronic perpetual calendar; single-chip processor; temperature sensor; clock; digital display1 引言随着微电子技术和超大规模集成电路技术的不断发展,家用电子产品不但种类日益丰富,而且变得更加经济实用,单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点,在各个领域得到了广泛的应用。
电子万年历的设计与制作毕业论文
(5)矩阵式键盘及其接口26
(6)键盘扫描控制方式:26
四、测试结果分析与结果27
1.测试结果分析27
(1)在测试中遇到LEDLCD16824不显示27
(2)按键调整时,不是按单位递增和递减28
五、系统评价28
六、系统程序清单28
七、辞31
八、参考文献31
绪论
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,对时间的要求越来越高,精准数字计时的消费需求也是越来越多。
5.显示模块的设计17
三、系统的软件设计18
1.程序流程框图:18
2.子程序的设计:21
(1)键盘子程序的实现:21
(2).读写DS1302子程序21
3.系统硬件电路设计:23
4.系统硬件PROTEUS仿真原理图:24
5.主要单元电路的设计:24
(1)显示4.1显示部分设计24
(2)键盘接口:25
(3)按键开关去抖动问题:25
本设计采用的是AT89S52单片机,该单片机采用的MCU51核,因此具有很好的兼容性,部带有8KB的ROM,能够存储大量的程序,最突出特点是具有ISP在系统烧写功能,使得烧写程序更加方便。
计时芯片采用DALLAS公司的涓细充电时钟芯片DS1302,该芯片通过简单的串行通信与单片机进行通信,时钟/日历电路能够实时提供年、月、日、时分、秒信息,采用双电源供电,当外部电掉电时能够利用后备电池准确计时。
方案三:
采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,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。
LED显示数码管
常见的LED显示具有清晰明亮的特点。是显示接口也是绝大多数单片机应用系统必备的部件之一。
电子万年历课程设计
电子万年历课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子万年历的基本原理和组成部分。
2. 学生掌握电子万年历的日期、时间设置及调整方法。
3. 学生了解电子万年历在不同场合的应用和功能。
技能目标:1. 学生能够独立完成电子万年历的组装和调试。
2. 学生通过实际操作,学会使用编程软件编写简单的程序,实现电子万年历的基本功能。
3. 学生具备分析电子万年历故障并进行排除的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子万年历的兴趣,激发学习电子技术和编程的热情。
2. 学生在合作学习中,培养团队协作能力和沟通表达能力。
3. 学生认识到电子万年历在现代生活中的重要作用,增强对科技创新的认识。
课程性质:本课程为实践性较强的信息技术课程,结合电子技术和编程知识,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:五年级学生具备一定的电子技术基础和编程兴趣,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,采用分层教学,引导学生主动探索、实践,提高学生的综合素养。
在教学过程中,注重目标分解,确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 电子万年历的原理与结构- 介绍电子万年历的组成及工作原理- 分析电子万年历的核心元件及其功能2. 电子万年历的组装与调试- 指导学生进行电子万年历的组装- 教授调试方法,确保电子万年历正常运行3. 编程软件的使用- 介绍编程软件的基本操作和功能- 演示如何编写程序,实现电子万年历的基本功能4. 电子万年历的应用与拓展- 讲解电子万年历在不同场合的应用- 探讨电子万年历的拓展功能及其实现方法5. 故障分析与排除- 分析电子万年历可能出现的故障- 教授排除故障的方法和技巧教学内容安排与进度:第一课时:电子万年历原理与结构介绍第二课时:电子万年历组装与调试第三课时:编程软件使用及基本程序编写第四课时:电子万年历应用与拓展第五课时:故障分析与排除教材章节关联:本教学内容与课本第四章“电子时钟与万年历”相关,涉及电子万年历的原理、组装、编程及应用等方面的知识。
电子万年历的设计
三、硬件设计
LED数码管动态 数码管动态 扫描显示模块 AT89S52 主控制 模块 温度采集模块 键盘模块
DS1302时钟模块 时钟模块
主控制系统图
键盘模块
日期和时间的修改由3 个按键构成。 键1为向右移; 键2为加1; 键3为减1。
DS1302的引脚图
返回
ds1302内部结构
温度采集模块
谢谢大家 欣赏
数字式温度传感器DS18B20, 它是数字式温度传感器, 具有测量精度高,电路连 接简单特点,此类传感器 仅需要一条数据线进行数 据传输,使用P0.7与 DS18B20的I/O口连接加一 个上拉电阻,Vcc接电源 ,Vss接地
I/O
vss
vcc
返回
LED动态扫描显示模块 动态扫描显示模块
系统电路图
一.设计要求
具有年、 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功 星期、 能; 时间与阴、阳历能够自动关联; 时间与阴、阳历能够自动关联; 具备年、 星期、 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准 功能; 功能; 具有温度计功能; 具有温度计功能;
二、基本方案
采用AT89S52作为主控制系统 作为主控制系统 采用 采用DS1302提供时钟 提供时钟 采用 采用数字式温度传感器DS18B20 采用数字式温度传感器 采用LED数码管动态扫描作为显示 数码管动态扫描作为显示 采用
1.
六、总结
通过此次毕业设计, 通过此次毕业设计,我 不仅把知识融会贯通, 不仅把知识融会贯通,而且 丰富了大脑, 丰富了大脑,同时在查找资 料的过程中也了解了许多课 外知识,开拓了视野, 外知识,开拓了视野,认识 了将来电子的发展方向, 了将来电子的发展方向,使 自己在专业知识方面和动手 能力方面有了质的飞跃。 能力方面有了质的飞跃。
电子万年历毕业设计
目录摘要 ........................................................... 错误!未定义书签。
一.设计要求与方案论证............................................ 错误!未定义书签。
1.1设计要求................................................... 错误!未定义书签。
1.1.1基本要求................................................ 错误!未定义书签。
1.1.2创新要求................................................ 错误!未定义书签。
1.2系统基本方案选择和论证...................................... 错误!未定义书签。
1.2.1单片机芯片.............................................. 错误!未定义书签。
1.2.2 显示模块 ............................................... 错误!未定义书签。
1.2.3时钟芯片................................................ 错误!未定义书签。
1.2.4温度传感器.............................................. 错误!未定义书签。
1.3电路设计最终方案决定........................................ 错误!未定义书签。
二.电子万年历硬件设计与实现...................................... 错误!未定义书签。
2.1电子万年历系统设计.......................................... 错误!未定义书签。
电子万历年课程设计
电子万历年课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子万年历的基本原理,掌握年月日、星期等时间单位的换算关系。
2. 学生能运用所学知识,分析电子万年历的电路结构和编程逻辑。
3. 学生了解电子万年历在生活中的应用,认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标:1. 学生通过动手实践,掌握电子万年历的制作方法,提高动手操作能力。
2. 学生学会运用编程软件进行简单程序的编写,培养逻辑思维和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识,对电子万年历进行创新设计和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子科学的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生通过合作学习,培养团队协作精神,增强沟通与交流能力。
3. 学生了解我国在电子万年历领域的发展,增强国家认同感和自豪感。
本课程针对初中年级学生,结合电子科学的学科特点,以实用性为导向,注重培养学生的动手实践能力和逻辑思维能力。
课程目标明确,可衡量,旨在帮助学生掌握电子万年历相关知识,提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 电子万年历基础知识:年月日、星期等时间单位的换算关系,闰年的判定方法。
2. 电子万年历电路结构:介绍集成电路、晶体振荡器、显示器件等组件的工作原理及电路连接方式。
3. 编程逻辑:学习C语言基础,掌握简单的顺序结构、分支结构和循环结构,运用编程软件进行程序编写。
4. 电子万年历的制作与调试:动手实践,学会焊接电路板,编写程序,调试电子万年历。
5. 创新设计与优化:在掌握基本原理和制作方法的基础上,对电子万年历进行改进和创新设计。
教学内容安排和进度:第一课时:电子万年历基础知识学习,介绍时间单位换算关系,讲解闰年判定方法。
第二课时:学习电子万年历电路结构,分析各组件工作原理及电路连接方式。
第三课时:C语言基础学习,理解顺序结构、分支结构和循环结构。
第四课时:动手实践,制作电子万年历,学习焊接电路板,编写程序。
第五课时:调试电子万年历,进行创新设计与优化,展示与交流。
单片机课程设计报告电子万年历
单片机课程设计报告电子万年历单片机课程设计报告:电子万年历一、设计简介在本次单片机课程设计中,我们选择了电子万年历作为设计主题。
电子万年历是一种结合了数字电路、单片机技术和实时时钟(RTC)技术的电子产品,它具有显示年份、月份、星期、日、时、分、秒的功能,还可以根据用户的需求进行定时、闹钟、报时等功能。
二、硬件设计我们采用了基于8051内核的单片机作为主控芯片。
该单片机具有丰富的I/O 端口,适于实现各种复杂的输入输出操作。
此外,它还内置了定时器和中断控制器,可以很方便地实现实时时钟功能。
1.显示模块:为了方便用户查看时间信息,我们选用了LCD显示屏作为显示设备。
LCD屏具有功耗低、体积小、显示内容丰富等优点。
2.实时时钟(RTC)模块:我们采用了常用的DS1302芯片作为实时时钟模块。
该芯片可以提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,而且还有可编程的报警功能。
3.按键模块:为了实现人机交互,我们设计了一组按键。
用户可以通过按键来调整时间、设置闹钟等。
4.电源模块:为了保证系统的稳定工作,我们采用了稳定的5V直流电源。
三、软件设计我们采用了C语言编写程序。
程序主要由以下几个部分组成:1.主程序:主程序主要负责读取RTC模块的时间信息,并控制LCD显示屏显示时间。
同时,主程序还要检测按键输入,根据用户的需求进行相应的操作。
2.RTC驱动程序:为了正确地读取和设置DS1302芯片的时间信息,我们编写了相应的驱动程序。
驱动程序包括初始化和读写寄存器两部分。
3.按键处理程序:按键处理程序用于检测按键输入,并根据按键值执行相应的操作。
比如,用户可以通过按键来增加或减少时间,设置闹钟等。
4.LCD显示程序:LCD显示程序用于控制LCD显示屏的显示内容。
在本设计中,我们使用了点阵字符库,将时间信息以字符的形式显示在LCD屏上。
四、测试与验证为了确保我们的电子万年历设计正确无误,我们进行了以下的测试和验证:1.硬件测试:首先,我们对硬件电路进行了测试,确保每个模块都能正常工作。
基于FPGA的多功能电子万年历设计
一、电子万年历简介 (1)二、电子万年历的工作原理 (1)三、多功能电子万年历各功能模块实现 (3)3.1时钟问题 (3)3.2电子万年历的控制系统 (5)3.3主控制模块maincontrol (6)3.4时间及其设置模块time_auto_and_set (7)3.3时间显示动态位选模块time_disp_select (12)3.4显示模块disp_data_mux (13)3.5秒表模块stopwatch (14)3.6日期显示与设置模块date_main (15)3.7闹钟模块alarmclock (17)3.8分频模块fdiv (18)四、附录 (20)附录一电子万年历系统的Verilog HDL语言程序 (20)一、电子万年历简介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,诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。
所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究电子万年历及扩大其应用,有非常现实的意义。
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
电子万年历从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
本次所设计的电子万年历能显示日期、星期、时间,具有闹钟功能。
二、电子万年历的工作原理◆功能键用来选择不同的工作模式:时间正常显示功能、时间调整与显示、秒表功能、闹钟设置与查看、日期显示、日期调整与设置。
◆调整键1:主要用于闹钟设置、日期显示与调整、秒表、时间调整与设置中的位置选择按钮,与功能键配合使用。
●2号键功能模式,即时间调整与设置时,用作时、分、秒的移位,按一下,将会实现“时-分-秒”的依次移位,便于在特定位置进行调整;●4号键功能模式,即闹钟设置与查看时,同样用作时、分、秒的移位,按一下,将会实现“时-分-秒”的依次移位,便于在特定位置进行调整;●6号键功能模式,即日期调整与设置时,用作月、日的移位,按一下,将会实现“月-日”的依次移位,便于在特定位置进行调整。
电子万年历的仿真与设计方案
电子万年历的仿真与设计方案一、方案论证1、技术可行性随着国超大规模集成电路的出现,微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。
集成技术的最新发展之一是将CPU和外围芯片,如程序存储器、数据存储器、并行I/O口、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中,制成单片计算机(Single-Chip Microcomputer)。
而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元,如A/D、D/A 转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元、PWM控制输出单元、PWM输出时的死区可编程控制功能等。
因此,只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统,如工业流水线控制系统、作为家用电器的主控制器、分布式控制系统的终端节点或作为其主控制节点起中继的作用、数据采集系统、自动测试系统等。
单片机的出现,并在各技术领域中得到如此迅猛的发展,与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关:(1)单片机构成的应用系统有较大的可靠性。
这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外,还可以方便地采用软、硬件技术。
(2)系统扩展、系统配置较典型、规,容易构成各种规模的应用系统,应用系统有较高的软、硬件利用系数。
(3)由于构成的应用系统是一个计算机系统,相当多的测、控功能由软件实现,故具有柔性特征,不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。
(4)有优异的性能、价格比。
2、单片机的选择方案一:采用传统的AT89C52作为电机的控制核心。
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,并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点,使其在各个领域应用广泛。
方案二:采用FTC10F04单片机,还带有非易失性Flash程序存储器。
它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片,市场应用最多。
其主要特点如下:8KB Flash ROM,可以擦除1000次以上,数据保存10年。
电子万年历的设计与制作课程设计
华南农业大学电子工程学院应用物理系课程设计(报告)任务书设计题目:电子万年历的设计与制作任务与要求(请按所选题目自行总结)任务:设计一个电子万年历,利用实时时钟芯片ds1302和51单片机制作实时时钟。
要求:1.使用LCD1602显示屏显示日期和时间;2.能够显示新历和农历;3. 包括时钟模块,能够显示实时时钟;4. 要有时间设置按键部分;5. 完成硬件电路的设计后,编写程序,实现时间和日期的显示等功能;6. 调试程序,完成功能验证,写出完整的课程设计论文。
实验器材:1.单片机最小系统:单片机(插座),晶振,电阻,电容,按键;2.电源模块:自锁开关,LED灯,USB插座;3.按键模块:按键;4.1602显示模块:1602(排母),电位器,电容;5.RTC模块:DS1302芯片(插座),晶振,CR2032电池(插座);6.DIY小部件:漆包线,杜邦线,排针,排母,IC插座,电阻包,电容包,烙铁套装;开始日期2016 年 3 月 4 日完成日期2016 年3 月 23 日电子万年历设计摘要:本系统是由单片机最小系统、电源模块、按键模块、LCD1602显示模块及RTC模块组成的电子万年历系统。
通过时钟模块实时进行时间和日期的计数,进而传递给单片机处理,单片机再将其传递给LCD1602模块显示当前时间,另设有按键模块可以完成时间设置以及日期查询等功能操作。
其设计简单,性能优良,时间设置可调,同时同步显示农历和星期,具有较强的实用性。
本文先简要介绍每个模块的工作原理,再作整个系统电路的综合分析,说明该电子万年历的实现过程。
Summary:This system,electronic calendar system,is composed of SCM minimum system, power supply module, keys module, LCD1602 display module and RTC module .Through RTC module for counting the time and date, and then transmit to SCM for processing,and then send it to the LCD1602 module to show the current time, also operates key modules can be completed time setting and operating date query function.Its simple design, excellent performance, adjustable time setting, synchronous display lunar calendar and week at the same time, has strong practicability.This paper first briefly introduces the working principle of each module, and then a comprehensive analysis of the circuit.The last,illustrate the whole system implementation process of the electronic calendar.关键词:万年历,计时,显示,农历Keywords: calendar、timing、display、lunar calendar1.引言在社会发展快速的今天,便利和谐的生活方式无疑成为人们追求的目标,而在现实生活中,很多地方还是依靠传统的日历和时钟来查看日期和时间,这样既不能快速地同时查看日期和时间,而且一般的时钟精度不高,经常需要人工校准时间。
万年历的设计与实现
一、引言万年历是一种用来显示公历日期的工具,它可以显示任意年份、月份和日期的具体信息,是人们日常生活中常用的日历。
在现代科技的发展下,电子万年历已经成为人们生活中不可或缺的工具之一、本文将介绍电子万年历的设计与实现。
二、需求分析电子万年历的主要功能包括显示年份、月份、日期、星期和节假日等信息,还可以实现查询功能和闹钟功能。
基于这些需求,我们可以列出以下设计要点:1.显示日期信息:能够准确显示当前年份、月份和日期,并根据日期自动显示对应的星期。
2.节假日功能:能够根据日期判断是否是法定节假日,并在显示上进行标识。
3.查询功能:用户可以通过输入特定的年份、月份和日期来查询对应日期的具体信息。
4.闹钟功能:用户可以设置闹钟,在指定的时间点进行提示。
三、设计方案1.硬件设计电子万年历的硬件设计主要包括显示屏、按键和主控芯片等部分。
显示屏采用液晶显示屏,用于显示日期和相关信息;按键用于用户输入,包括查询和设置闹钟等功能;主控芯片用于控制整个系统的运行。
2.软件设计电子万年历的软件设计主要包括日期显示、节假日判断、查询功能和闹钟功能。
具体的软件设计如下:(1)日期显示:根据当前日期获取对应的年份、月份和日期信息,并通过显示屏进行显示。
同时,根据日期信息计算对应的星期,并显示在屏幕上。
(2)节假日判断:根据国家的法定节假日规定,判断当前日期是否是法定节假日,并在显示屏上进行标识。
(3)查询功能:用户可以通过输入特定的年份、月份和日期来查询对应日期的具体信息。
根据用户输入的信息,系统进行判断并显示相应的结果。
(4)闹钟功能:用户可以设置闹钟时间,当时间到达时,系统进行提示。
闹钟功能需要经常与实时的时间进行比对,以确保准确性。
四、实现细节1.硬件实现硬件设计主要包括选择合适的显示屏、按键和主控芯片。
显示屏可以选择液晶显示屏,具有较好的显示效果和易操作性;按键可以选择独立按键或触摸按键,用于用户输入;主控芯片可以选择单片机或嵌入式系统,用于控制整个系统的运行。
电子万年历设计
电子万年历设计摘要单片机在电子万年历的应用已是非常普遍了,本设计是一个基于AT89C58单片机的日历显示系统,本设计能显示公历年、月、日、星期,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,温湿度采集,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AT89C 58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,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。
关键词温湿度传感器;DS1302 ;数码管显示;语音模块The design of electronic calendarABSTRACTThe monolithic integrated circuit in the electronic permanent calendar's applications already was very common ,and this design was based on AT89C58 monolithic integrated circuit's calendar display system, which could display information as previous calendar years, the month, the date ,the hour ,the minute ,the second ,the temperature ,the week and so on ,which also supplied information of the lunar calendar ,which functions contains adjusting the time ,the acquisition of temperature and humidity , alarm clock and personalized alarum and so on. The system uses clock calendar chip DS1302 has the advantages of the high performance, the low power dissipation, the simple connector, simplified this system circuit, and the programming is convenient, meanwhile the function is also very powerful . Adopt AT89C58 monolithic integrated circuit's permanent calendar system instead of traditional to use the analogous circuit which causes to be inaccurate time, unreliable, uniformity bad and so on questions. This system keeping time is precise, may widely applied in the life, the study ,the work and so on, and plays an important role.KEY WORDS Temperature and humidity sensors;DS1302 ;Digital display; V oice module目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)1. 系统概述 (2)1.1电子万年历的简介 (2)1.2电子万年历的设计要求 (2)1.3整体设计 (2)2. 电子万年历的硬件设计 (4)2.1主控模块设计(MCU) (4)2.2时钟芯片模块的设计 (4)2.3看门狗模块设计 (5)2.4温湿度模块设计 (6)2.5显示、按键模块设计 (7)2.6电源模块设计 (8)2.7语音模块设计 (10)3. 电子万年历软件设计 (14)3.1阴历转换算法 (14)3.2主程序设计 (14)3.3子程序设计 (15)4. 整体系统调试 (17)4.1硬件的调试 (17)4.2设计优缺点 (18)参考文献 (19)附录一原理图 (20)致谢 (22)前言现在是一个知识爆炸的新时代,新产品、新技术层出不穷,电子技术的发展更是日新月异。
多功能电子万年历设计
多功能电子万年历设计一、本文概述本文旨在探讨多功能电子万年历设计的原理、方法及其在实际应用中的价值。
我们将对电子万年历的基本概念进行简要介绍,包括其发展历程、主要功能以及与传统日历的对比。
接着,我们将详细分析多功能电子万年历的设计要素,包括硬件选择、软件编程、用户界面设计等方面,以展示其独特的功能和设计理念。
在此基础上,我们将深入探讨多功能电子万年历设计的关键技术,如时间同步技术、多语言支持、日历算法优化等,以揭示其背后的技术原理和实现方法。
我们还将对多功能电子万年历的市场需求和应用前景进行分析,以展示其在现代社会中的重要作用。
本文将对多功能电子万年历设计的未来发展进行展望,探讨其在智能化、个性化、集成化等方面的趋势和挑战。
通过本文的阐述,读者可以对多功能电子万年历设计有一个全面、深入的了解,为其在实际应用中的开发和使用提供有益的参考。
二、电子万年历的设计原理电子万年历的设计原理主要基于时间计算、显示控制和数据存储三大核心部分。
在设计过程中,我们需要考虑如何精确计算时间,如何将时间信息以清晰易懂的方式显示出来,以及如何将这些时间数据存储和处理。
时间计算是电子万年历设计的基石。
它涉及到如何准确地计算年、月、日、时、分、秒等时间单位,并且要考虑闰年、闰月等复杂的时间规则。
这通常通过内置的时钟芯片实现,该芯片能够按照预设的算法进行时间计算,确保时间的准确性和连续性。
显示控制是电子万年历设计的关键。
显示控制的主要任务是将计算得到的时间信息转化为可视化的界面,供用户查看。
这包括选择适合的显示器件(如LCD屏幕、LED数码管等),并编写相应的显示驱动程序,以确保时间信息能够清晰、准确地呈现在用户面前。
数据存储是电子万年历设计的重要组成部分。
数据存储主要负责保存用户设置的时间、日期、闹钟等信息,以便在用户关机或断电后能够恢复。
通常,这些数据会存储在内置的存储芯片中,如EEPROM或Flash芯片,这些芯片具有非易失性,能够长期保存数据。
电子万年历课程设计报告
课程:创新与综合课程设计电子与电气工程系实践教学环节说明书题目名称电子万年历院(系)电子与电气工程学院专业电子信息工程班级119411学号1109635010学生姓名11指导教师q1起止日期13周周一~14周周五电子万年历一.设计目的设计一个具有报时功能、停电正常运行(来电无需校时)、带有年月日、时分秒及星期显示的电子日历。
二.方案设计硬件控制电路主要用了AT89S52芯片处理器、LCD1602显示器等。
根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。
软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序、时间显示及星期显示程序等组成。
主控程序中对整个程序进行控制,进行了初始化程序及计数器、还有键盘功能程序、以及显示程序等工作,时间控制程序是电子万年历中比较重要的部分。
时间控制程序体现了年、月、日、时、分、秒及星期的计算方法。
时间控制程序主要是定时器0计时中断程序每隔10ms中断一次当作一个计数,每中断一次则计数加1,当计数100次时,则表示1秒到了,秒变量加1,同理再判断是否1分钟到了,再判断是否1小时到了,再判断是否1天到了,再判断是否1月到了,再判断是否1年到了,若计数到了则相关变量清除0。
先给出一般年份的每月天数。
如果是闰年,第二个月天数不为28天,而是29天。
再用公式s=v-1 +〔(y-1/4〕-〔(y-1/100〕+〔(y-1/400〕+ d计算当前显示日期是星期几,当调节日期时,星期自动的调整过来。
闰年的判断规则为,如果该年份是4或100的整数倍或者是400的整数倍,则为闰年;否则为非闰年。
在我们的这个设计中由于只涉及100年范围内,所以判断是否闰年就只需要用该年份除4来判断就行了。
三.系统的设计框图本系统以AT89S52单片机为核心,结合时钟芯片DS1302,LCD1602,键盘等外围器件,实现电子万年历的一系列功能,并通过液晶屏和按键控制完成人机交互的功能。
系统总体设计框图如图(1)所示四.系统硬件设计1.单片机主控制模块AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
AT89C52的电子万年历课程设计报告
基于89c52多功能万年历设计报告班级:电子信息工程2班学院:电子信息工程学号:**********姓名:***一、设计任务:设计一个具有多功能的电子万年历。
二、基本要求:1、能够显示阳历年、月、日、星期、小时、分、显示模块采用LCD液晶显示,要求能用按键调整时间。
2、能显示阴历月、日3、具有定时报警功能,能够进行整点语音报时。
4、具有闹钟设定的功能。
发挥部分:1、掉电存储功能,可存储掉电前用户定时设置。
2、具有日程管理,可以设定指定日期的日程,可以设置日成的提醒时间,并可用语音进行提示。
三、方案设计与论证方案一:按照系统设计的功能的要求,初步确定系统由主控模块、时钟模块、显示模块、语音模块各键盘接口模块共5个模块组成,电路系统构成框图如图1所示。
主控芯片使用52系列AT89C52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一款高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302。
采用DS1302作为计时芯片,可以做到计时准确。
更重要的是,DS1302可以在很小电流的后备电源(2.5V--5.5V 电源,在2。
5V时耗电小于300nA)下继续计时,而且DS1302可以编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本功不耗电。
显图1 电子万年历电路系统构成框图方案二:按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块,LCD显示模块,语音模块,电源电路、复位电路、晶振电路几个模块,系统框图如图2所示。
主控模块采用AT89C52单片机,按键模块用四个按键,用于调整时间和设定闹钟,显示模块采用LCD12864,时钟电路模块采用DS1302实时时钟实现对时间,日期的操作。
图2 基于AT89C52单片机的电子万年历系统框图方案三:按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块、蜂鸣器电路模块。
系统框图如图3所示,主控制模块采用AT89C52单片机为控制中心,显示模块采用液晶LCD12864显示,计时使用AT89C52单片机自带的定时器功能,实现对时间、日期的操作,通过按键盘开关实现对时间、日期的调整。
电子万年历的设计制作
电子万年历1.1 功能要求电子万年历能显示阳历年、月、日、星期、[小]时、分、秒和阴历月、日、温度、节假日,在显示阴历时间时,能标明是否为闰年。
2.1方案论证按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、显示模块、键盘接口模块共4个模块组成。
主控芯片使用51系列STC89C52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DS1302。
采用DS1302作为主要计时芯片,可以做到计时准确。
更重要的是,DS1302可以在很小电流的后备电源(2.5~~5.5v电源,在 2.5v时耗电小于300nA)下继续计时,并可以编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电,可以保证后备电源基本不耗电。
图3.1 电子万年历电路系统构成框图显示模块采用12864液晶屏,键输入采用查询法实现调整功能。
系统由主控制器STC89C52、时钟芯片DS1302、串口显示电路及键扫描电路组成。
2.2 主控制器STC89C52台湾宏晶公司生产的STC89(:52单片机采用高性能的静态80C51设计,由先进工艺制造,并带有非易失性Flash 程序存储器。
它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片,市场应用最多。
主要性能特点有:·8 KB Flash ROM,可以擦除1 000次以上,数据保存10年。
·256字节内部RAM。
·电源控制模式——时钟可停止和恢复;——空闲模式;——掉电模式。
·6个中断源。
·4个中断优先级。
·4个8位I/O口。
·全双工增强型UART。
·3个16位定时/计数器,TO、T1(标准80C51)和增加的T2(捕获和比较)。
·全静态工作方式:0~24 MHz。
2.3 时钟电路DSl3021.DSl302的性能特性·实时时钟,可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计数;·用于高速数据暂存的31×8位RAM;·最少引脚的串行I/O;·2.5~5.5 V电压工作范围;·2.5 V时耗电小于300 nA;·用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节(脉冲方式)数据传送方式;·简单的3线接口;·可选的慢速充电(至V CC1)的能力。
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够使时钟芯片继续工作。
图 7 DS1302 时钟电路
5.按键电路
按键电路由四个轻触开关组成�如图 8 所示。按键用来调整时间
和设定闹钟�其一端直接接到单片机的端口�另一端接地�当按下按
键时�相应的端口变为低电平�通过检测这一低电平就可以判断是哪
进行慢速充电�可以保证后备电源基本功不耗电。显示模块采用普通
的共阳 LED 数码管�键输入采用查询法实现功能调整。
图 1 电子万年历电路系统构成框图
方案二�
按照系统的设计的功能要求�将系统分为主控模块、时钟电路模
块、按键扫描模块、LCD 显示模块、电源电路、复位电路、晶振电路
1 所示。主控芯片采用 AT89S52 单片机�时钟芯片使用 DS1302。采用
DS1302 作为计时芯片�可以做到计时准确。更重要的是�DS1302 可
以在很小电流的后备电源�2.5V-5.5V 电源�在 2.5V 时耗电<300nA�
下继续计时�而且 DS1302 可以编程选择多种充电电流来对后备电源
行动态扫描�数码管价格适中�对于显示数字较好�而且使用单片机
的端口也较少�而采用 LCD1602 液晶显示屏�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�显示清晰可见�但价格上
相对于 LED 数码管昂贵很多。但基于显示的东西很多这一点考虑�如
果数码管显示�则需要数量较多�价格也会相应提高�而且也不利于
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�
是比较合适的方案。
图 4 AT89S52 主控制系统
2.时钟振荡电路
时钟振荡电路图 5 所示� 时钟振荡电路用于产生单片机正常工作
时所需要的时钟信号�电路由两个 30pF 的瓷片电容和一个 12MHz 的
作�通过按键对日期、时间进行调整。
图 3 基于单片机 AT89S52 的电子万年历电路系统框图
复位电路
晶振电路
时钟电路
�DS1302�
主控模块
AT89S52
按键扫描模块
LCD1602 显示模块
复位电路
晶振电路
单片机
AT89S52
按键电路
LCD1602 显示电路
面的时间、日期及闹钟时间的显示�最后依次循环这些相同的操作�
相应流程图如图 11 所示�
图 11 程序主流程
开始
初始化
按键是否按
下
显示时间、日期及闹钟时间
时间、日期、闹钟设定
结束
是
否
按键的检测主要是通过查询的办法来实现� 利用按键进行间调整及闹
2.软件设计
软件总设计:
主程序首先对系统环境初始化� 设置定时器 T0 工作模式为 16 位
定时/计数器模式�置位总中断允许位 EA�并对键盘端口置位�再对
LCD1602 初始化�DS1302 初始化。接着扫描键盘�在键盘程序里面是
对时间、日期及闹钟的调整�最下面是时间的显示及闹钟比较时间。
在这个范围内单片机能够正常的工作。
图 5 AT89S52 时钟振荡电路
3.复位电路
复位电路由电阻和极性电容组成�如图 6 所示。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。此复位电路同时具备了上电复位和手动复位的功能�
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
LCD_EN = 1;
delayNOP();
LCD_EN = 0;
}
图 13 基于 AT89S52 的电子万年历电路原理图
2.PCB 制板图
钮保持接通达数十毫秒�所以�完全能够满足复位的时间要求。上电
复位的工作过程是在加电时� 复位电路通过电容加给 RST 端一个短暂
的高电平信号�此高电平信号随着 Vcc 对电容的充电过程而逐渐回
落�即 RST 端的高电平持续时间取决于电容的充电时间�由图可知充
电时间为�T=2.3RC=2.3*10*10
口�将数传送到 LCD1602 中。
图 9 LCD1602 接口电路
7.蜂鸣器电路
蜂鸣器电路由一个 220 欧的电阻�三极管 8550�及蜂鸣器组成�
如图 10 所示。通过控制三极管的导通和截止来实现蜂鸣器的响与不
响。
图 10 蜂鸣器电路
8.温度传感器 S18B20 电路
S18B20 是美国 DALLAS 公司生产的数字温度传感器�采用单总线
了一些社会问题的发生。而市场上一些其他的钟表�不是价格昂贵�
就是质量问题�对许多普通家庭并不适用。
我们设计的电子万年历以单片机 AT89S52 为控制核心�加以时钟
构成时钟电路�能够实现时间和日期的显示。以下详细介绍分析设计
原理和制作过程。
关键词 � 单片机�实时时钟�显示电路�按键扫描�温度传感器�
1.主控制系统
单片机中央处理系统的方案设计�我们选用具有 ATMEL 公司的
AT89C52 单片机作为中央处理器�如图 4 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
控制�因此选择 LCD1602 液晶显示屏作为显示模块。DS1302 是一款
高性能实时时钟芯片�以计时准确、接口简单、使用方便、工作电压
范围宽和低功耗等优点�得到广泛的应用�同时可以对秒、时、分、
日、月、年以及闰年补偿年进行计数�而且在掉电时能够在外部纽扣
电池的供电下继续工作�不会因为掉电而引起时间的重置。但方案三
几个模块�系统框图如图 2 所示。主控模块采用 AT89S52 单片机�按
键模块有四个按键�用于调整时间�显示模块采用 LCD1602�时钟电
路模块采用 DS1302 实现对时间、日期的操作。
时钟电路
�DS1302�
主控模块
AT89S52
键 盘 扫 描
LED 显示电路
钟设置�首先检测 K1 键是否按下�当 K1 键按下时�并且 K2 键按下
时�则设置初始的默认时间�当 K1 按下�并且 K4 按下时�则是开启
闹钟功能�若只是 K3 按下则开始设置时间及日期�同时被选择的时
间和日期开始闪烁�第一次按下 K3 时�设置年份�若按下 K1�则是
减 1 操作�按下 K2 是加 1 操作�设置好年后�第二次按下 K3 时�则
二�设计任务与要求
基本要求�
1.能够显示年、月、日、时、分、秒和星期、温度�
2.可以人为校正年、月、日、时、分、秒和星期、温度�
3.掉电情况下原有的信息不会丢失�
三�方案设计与论证
方案一�
按照系统的设计的功能要求�初步确定系统由主控模块�时钟模
块、显示模块、各键盘接口模块共四个模块组成�电路系统框图如图
个键按下�从而作相应的操作。
图 8 按键电路
6.显示电路
显示电路采用 LCD1602 液晶显示�图中只画出了其相应的接口�
如图 9 所示。3 脚用于调节 LCD1602 的背光,4、5、6 为 LCD1602 的控
制口�用于控制其写入或是读出指令�7 至 14 脚为 LCD1602 的数据
uchar read_ds1302(uchar addr)
{
uchar backdata;
sclk=0;
reset=1;
write_byte(addr); //先写地址
backdata=read_byte();// 然 后
读数据
sclk=0;
reset=0;
return (backdata);
中采用的定时器会因为掉电使时间和日期置于初始值� 虽然采用单片
机自带的定时器功能成本较低�但产生的时间误差较大�所以不采用
此种方案。
通过对以上方案的论证分析� 本次设计选择方案二� 采用AT89S52
单片机作为主控系统�DS1302 提供时钟�LCD1602 液晶显示屏作为显
示模块。
四�硬件单元电路设计与参数计算
-6 *5.1*10 3 =0.1173s �保证系统能够
可靠地复位。
图 6 AT89S52 复位电路
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 7 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
是设置月份�按 K1 减�按 K2 则加 1�依次循环下去�则可以将时间
和日期设置完毕�而当按下 K4 时�则是设置闹钟时间�第一次按下
K4�设置时�按 K1 时减 1�按 K2 时加 1�第二次按下时�设置分�
同样的操作�按 K1 分减 1�按 K2 分加 1�程序流程图 12 所示�
图 12 时间调整及闹钟设置程序流程图
的接口方式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。
DS18B20 与单片机的接口电路�
五�软件设计与流程图
1.程序流程图