电子万年历的设计 毕业设计(论文)
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20 理正确无差错，对实验结果的分析准Fra Baidu bibliotek。
设计具有创新性或实用价值。
10
评分
合计
100
意见及建议
评阅人签名：
天津工业大学毕业设计（论文）成绩考核表
年月日
学生姓名
电子与信息工程
学院名称
专业班级
学院
题目
电子万年历的设计
1．毕业设计（论文）指导教师评语及成绩：
成绩：
指导教师签字：
2．毕业设计（论文）答辩委员会评语及成绩：
15
获取新知识的能力。
外文应用 能正确引用外文文献，翻译准确，文字流畅。
5
设计图纸（插图）简洁、规范、无差错，设计栏目齐全 15
合理，能正确使用国家标准单位。
设计说明书（论文）结构严谨，表达清楚，文字通顺，
设计说明 用语正确，基本无错别字和病句，书写格式符合规范。 15
书（论文） 能根据毕业设计目标进行实验设计，对数据的运算及处
起止日期 备注
院长
2012 年 2 月 18 日----2012 年 6 月 10 日
教研室主任
指导教师
毕业设计（论文）开题报告表
姓名
学院 电信 专业
2012 年 3 月 1 日 班级
题目
电子万年历的设计
指导教师
一、 与本课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义： 如今电子万年历样式多样、功能新颖，挂式、台式以及带装饰画面等丰富的电子万
电子与信息工程
学院名称
专业班级
学院
指导教师职称
日期
指导记录
3 月 10 日 对如何编写开题报告进行指导
3 月 15 日 对我写的开题报告提出修改意见
3 月 23 日 给我推荐了一些资料和书籍
4 月 1 日 对我的总体方案提出修改意见
4 月 10 日 对硬件电路模块进行分析及提出建议
4 月 20 日 对我绘制的 PCB 提出修改意见
天津工业大学 毕业设计（论文）
电子万年历的设计
姓 名： 院(系)别：电子与信息工程学院 专 业： 班 级： 指导教师： 职 称：
2012 年 6 月 日
题目 学生姓名
天津工业大学毕业设计（论文）任务书
电子万年历的设计 学院名称 电子与信息工程学院 专业班级
课题类型
实际应用
课题意义
二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是 近代世界钟表业界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对 稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产 品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器 的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分 级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年 历），使计时产品的走时日差从分级缩小到 1/600 万秒，从原有传统指针 计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了， 并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能， 它更符合消费者的生活需求！
The design process of the calendar includes hardware and software design. The hardware part is mainly composed by AW60 MCU, the MCU control circuit, display circuit, and correction circuit. The clock chip is PCF8563, which is an industrial grade multi-functional clock / calendar chip with very low power consumption launched by PHILIPS company, and has the function of IIC bus interface.The Software part includes calendar program, time-adjusting program and the displaying program.
第三章 系统的硬件设计.............................................................................................. 5 3.1 主控芯片最小系统的设计.............................................................................5 3.1.1 MC9S08AW60 特点..........................................................................5 3.1.2 芯片引脚分配...................................................................................... 6 3.1.3 MCU 内部结构 ....................................................................................7 3.1.4 系统时钟分配...................................................................................... 9 3.1.5 MCU 最小系统设计 ............................................................................9 3.2 时钟模块.......................................................................................................10 3.2.1 PCF8563 概述 .................................................................................10 3.2.2 PCF8563 模块原理图 .....................................................................12 3.3 键盘模块.......................................................................................................13 3.4 LCD 显示模块............................................................................................14 3.5 串行通信接口模块..................................................................................... 15 3.5.1 串行通信简介.................................................................................. 15 3.5.2 RS-232 九芯接口 ............................................................................15 3.5.3 TTL 电平到 RS-232 电平转换电路 ...............................................16 3.6 电源模块.....................................................................................................17 本章小结.............................................................................................................. 18
万年历的设计过程包括硬件与软件方面。硬件部分主要由 AW60 单片机，单 片机控制电路，显示电路以及校正电路等组成。时钟芯片采用 PCF8563 ，其是 PHILIPS 公司推出的一款工业级内含 IIC 总线接口功能的具有极低功耗的多功 能时钟/日历芯片。软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，显示程序等。
年历数不胜数，不但满足了精准的计时需求，还将计时带上了科技时尚的味道。单片机 技术所应用的功能控制芯片可进行多种功能的设置，如闹钟、报时、日历查询、语音等；
并改善了很多原有石英钟不能解决的问题，例如：数字夜光显示、数据存储以及全自动 温度检测等功能；这给传统计时消费带来了新的动力，越来越多的消费者选择了电子万 年。
Key words： MC9S08AW60 MCU, PCF8563,electronic calendar
目录
第一章 绪论................................................................................................................1 1.1 课题研究的背景............................................................................................. 1 1.2 课题研究的目的和意义................................................................................. 1 1.3 国内外研究现状............................................................................................. 1 1.4 电子万年历的分类......................................................................................... 2 本章小结................................................................................................................ 2
硬件设计及调试。 软件设计及调试。 整机联调。
完成硬件设计。 完成软件设计。 实现预期功能。
撰写毕业论文
准备答辩。
完成课题的现 有条件
审查意见
学院意见
AW60 开发系统、万用表、示波器。
指导教师： 主管领导：
年
月
日
年
月
日
天津工业大学毕业设计（论文）进度检查记录
题目 学生姓名
指导教师姓名
电子万年历的设计
关键词： MC9S08AW60 单片机、 PCF8563 时钟芯片、电子万年历。
ABSTRACT
The electronic calendar is a very wide range of daily timing tool,more and more popular in modern society. It can be on-year, month, day, week, hours, minutes, seconds for timing. This design is based on the Freescale MC9S08AW60 microcontrollers. You can adjust the date and time. The circuit with MC9S08AW60 MCU as the core, has the characteristic of low power consumption.
5 月 5 日 对我在硬件电路调试过程中出现的问题提出解决方案
5 月 10 日 指导我编写电子万年历的程序
5 月 20 日 指导我撰写毕业设计
5 月 30 日 对我的论文进行格式等进行初步检查
6 月 1 日 对我的论文内容进行检查及提出修改意见
6 月 5 日 指导我如何进行毕业答辩
天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表
毕业设计 题目
（设计类）
电子万年历的设计
学生姓名
学生班级
指导教师姓名
评审项目
指标
满分
选题
能体现本专业培养目标，题目大小、难度适中；学生工
作量饱满，能得到较全面训练。
10
题目与生产、科研等实际问题结合紧密。
10
能独立查阅文献以及从事其它形式的调研，能较好地理
课题调研 解课题任务并提出实施方案；有分析整理各类信息从中 文献检索
第二章 电子万年历的总体方案设计..........................................................................3 2.1 功能介绍.........................................................................................................3 2.2 设计法案选择..................................................................................................3 2.3 课题解决的主要内容......................................................................................3 2.4 总体设计思路.................................................................................................4 本章小结................................................................................................................ 4
二、进度及预期结果：
起止日期 12.2.18-3.15
12.3.16-4.10
12.4.11-5.10 12.5.11-5.20 12.5.21-6.01 12.6.02-6.10
主要内容
预期结果
熟悉课题，收集关于万年历设计的相关 了解课 题国 内外研
资料。
究及设计情况。
确定设计方案，选择飞思卡尔公司 8 位 确定设计方案，选择 单片机 AW60 作为主控芯片，PCF8563 作为时钟 主控芯片和时钟芯片。 芯片。
年月日
成绩：
答辩主席（或组长）签字： 3．毕业设计（论文）总成绩：
年月日
a.指导教师 给定成绩
b.评阅教师 给定成绩
c.毕业答辩成绩
总成绩 (a×0.5+b×0.2+c×
0.3)
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、时、分、秒进行计时。本设计是基于飞思卡尔 MC9S08AW60 单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒，具有可调整日期和时间 功能。该电路采用 MC9S08AW60 单片机作为核心，功耗小
任务与进 度要求
12.2.18-3.15 熟悉课题，收集课题相关资料。 12.3.16-4.10 确定设计方案 12.4.11-5.10 硬件设计。 12.5.11-5.20 软件设计。 12.5.21-6.01 系统整机联调。 12.6.02-6.10 撰写毕业论文。
主要参考 文献
[1] 王宜怀、张书奎、王林、吴瑾著.嵌入式技术基础与实践.北京：清 华大学出版社.2010 [2] Freescale.MC9S08AW60 Data Sheet,Rev.2,2006 [3] Morola(Freescale).HCS08 Family Reference Manual,Rev.1,2003 [4] 王庆利、袁建敏著.单片机设计案例实践教程.北京：北京邮电大学 出版社.2010
设计具有创新性或实用价值。
10
评分
合计
100
意见及建议
评阅人签名：
天津工业大学毕业设计（论文）成绩考核表
年月日
学生姓名
电子与信息工程
学院名称
专业班级
学院
题目
电子万年历的设计
1．毕业设计（论文）指导教师评语及成绩：
成绩：
指导教师签字：
2．毕业设计（论文）答辩委员会评语及成绩：
15
获取新知识的能力。
外文应用 能正确引用外文文献，翻译准确，文字流畅。
5
设计图纸（插图）简洁、规范、无差错，设计栏目齐全 15
合理，能正确使用国家标准单位。
设计说明书（论文）结构严谨，表达清楚，文字通顺，
设计说明 用语正确，基本无错别字和病句，书写格式符合规范。 15
书（论文） 能根据毕业设计目标进行实验设计，对数据的运算及处
起止日期 备注
院长
2012 年 2 月 18 日----2012 年 6 月 10 日
教研室主任
指导教师
毕业设计（论文）开题报告表
姓名
学院 电信 专业
2012 年 3 月 1 日 班级
题目
电子万年历的设计
指导教师
一、 与本课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义： 如今电子万年历样式多样、功能新颖，挂式、台式以及带装饰画面等丰富的电子万
电子与信息工程
学院名称
专业班级
学院
指导教师职称
日期
指导记录
3 月 10 日 对如何编写开题报告进行指导
3 月 15 日 对我写的开题报告提出修改意见
3 月 23 日 给我推荐了一些资料和书籍
4 月 1 日 对我的总体方案提出修改意见
4 月 10 日 对硬件电路模块进行分析及提出建议
4 月 20 日 对我绘制的 PCB 提出修改意见
天津工业大学 毕业设计（论文）
电子万年历的设计
姓 名： 院(系)别：电子与信息工程学院 专 业： 班 级： 指导教师： 职 称：
2012 年 6 月 日
题目 学生姓名
天津工业大学毕业设计（论文）任务书
电子万年历的设计 学院名称 电子与信息工程学院 专业班级
课题类型
实际应用
课题意义
二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是 近代世界钟表业界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对 稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产 品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器 的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分 级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年 历），使计时产品的走时日差从分级缩小到 1/600 万秒，从原有传统指针 计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了， 并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能， 它更符合消费者的生活需求！
The design process of the calendar includes hardware and software design. The hardware part is mainly composed by AW60 MCU, the MCU control circuit, display circuit, and correction circuit. The clock chip is PCF8563, which is an industrial grade multi-functional clock / calendar chip with very low power consumption launched by PHILIPS company, and has the function of IIC bus interface.The Software part includes calendar program, time-adjusting program and the displaying program.
第三章 系统的硬件设计.............................................................................................. 5 3.1 主控芯片最小系统的设计.............................................................................5 3.1.1 MC9S08AW60 特点..........................................................................5 3.1.2 芯片引脚分配...................................................................................... 6 3.1.3 MCU 内部结构 ....................................................................................7 3.1.4 系统时钟分配...................................................................................... 9 3.1.5 MCU 最小系统设计 ............................................................................9 3.2 时钟模块.......................................................................................................10 3.2.1 PCF8563 概述 .................................................................................10 3.2.2 PCF8563 模块原理图 .....................................................................12 3.3 键盘模块.......................................................................................................13 3.4 LCD 显示模块............................................................................................14 3.5 串行通信接口模块..................................................................................... 15 3.5.1 串行通信简介.................................................................................. 15 3.5.2 RS-232 九芯接口 ............................................................................15 3.5.3 TTL 电平到 RS-232 电平转换电路 ...............................................16 3.6 电源模块.....................................................................................................17 本章小结.............................................................................................................. 18
万年历的设计过程包括硬件与软件方面。硬件部分主要由 AW60 单片机，单 片机控制电路，显示电路以及校正电路等组成。时钟芯片采用 PCF8563 ，其是 PHILIPS 公司推出的一款工业级内含 IIC 总线接口功能的具有极低功耗的多功 能时钟/日历芯片。软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，显示程序等。
年历数不胜数，不但满足了精准的计时需求，还将计时带上了科技时尚的味道。单片机 技术所应用的功能控制芯片可进行多种功能的设置，如闹钟、报时、日历查询、语音等；
并改善了很多原有石英钟不能解决的问题，例如：数字夜光显示、数据存储以及全自动 温度检测等功能；这给传统计时消费带来了新的动力，越来越多的消费者选择了电子万 年。
Key words： MC9S08AW60 MCU, PCF8563,electronic calendar
目录
第一章 绪论................................................................................................................1 1.1 课题研究的背景............................................................................................. 1 1.2 课题研究的目的和意义................................................................................. 1 1.3 国内外研究现状............................................................................................. 1 1.4 电子万年历的分类......................................................................................... 2 本章小结................................................................................................................ 2
硬件设计及调试。 软件设计及调试。 整机联调。
完成硬件设计。 完成软件设计。 实现预期功能。
撰写毕业论文
准备答辩。
完成课题的现 有条件
审查意见
学院意见
AW60 开发系统、万用表、示波器。
指导教师： 主管领导：
年
月
日
年
月
日
天津工业大学毕业设计（论文）进度检查记录
题目 学生姓名
指导教师姓名
电子万年历的设计
关键词： MC9S08AW60 单片机、 PCF8563 时钟芯片、电子万年历。
ABSTRACT
The electronic calendar is a very wide range of daily timing tool,more and more popular in modern society. It can be on-year, month, day, week, hours, minutes, seconds for timing. This design is based on the Freescale MC9S08AW60 microcontrollers. You can adjust the date and time. The circuit with MC9S08AW60 MCU as the core, has the characteristic of low power consumption.
5 月 5 日 对我在硬件电路调试过程中出现的问题提出解决方案
5 月 10 日 指导我编写电子万年历的程序
5 月 20 日 指导我撰写毕业设计
5 月 30 日 对我的论文进行格式等进行初步检查
6 月 1 日 对我的论文内容进行检查及提出修改意见
6 月 5 日 指导我如何进行毕业答辩
天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表
毕业设计 题目
（设计类）
电子万年历的设计
学生姓名
学生班级
指导教师姓名
评审项目
指标
满分
选题
能体现本专业培养目标，题目大小、难度适中；学生工
作量饱满，能得到较全面训练。
10
题目与生产、科研等实际问题结合紧密。
10
能独立查阅文献以及从事其它形式的调研，能较好地理
课题调研 解课题任务并提出实施方案；有分析整理各类信息从中 文献检索
第二章 电子万年历的总体方案设计..........................................................................3 2.1 功能介绍.........................................................................................................3 2.2 设计法案选择..................................................................................................3 2.3 课题解决的主要内容......................................................................................3 2.4 总体设计思路.................................................................................................4 本章小结................................................................................................................ 4
二、进度及预期结果：
起止日期 12.2.18-3.15
12.3.16-4.10
12.4.11-5.10 12.5.11-5.20 12.5.21-6.01 12.6.02-6.10
主要内容
预期结果
熟悉课题，收集关于万年历设计的相关 了解课 题国 内外研
资料。
究及设计情况。
确定设计方案，选择飞思卡尔公司 8 位 确定设计方案，选择 单片机 AW60 作为主控芯片，PCF8563 作为时钟 主控芯片和时钟芯片。 芯片。
年月日
成绩：
答辩主席（或组长）签字： 3．毕业设计（论文）总成绩：
年月日
a.指导教师 给定成绩
b.评阅教师 给定成绩
c.毕业答辩成绩
总成绩 (a×0.5+b×0.2+c×
0.3)
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、时、分、秒进行计时。本设计是基于飞思卡尔 MC9S08AW60 单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒，具有可调整日期和时间 功能。该电路采用 MC9S08AW60 单片机作为核心，功耗小
任务与进 度要求
12.2.18-3.15 熟悉课题，收集课题相关资料。 12.3.16-4.10 确定设计方案 12.4.11-5.10 硬件设计。 12.5.11-5.20 软件设计。 12.5.21-6.01 系统整机联调。 12.6.02-6.10 撰写毕业论文。
主要参考 文献
[1] 王宜怀、张书奎、王林、吴瑾著.嵌入式技术基础与实践.北京：清 华大学出版社.2010 [2] Freescale.MC9S08AW60 Data Sheet,Rev.2,2006 [3] Morola(Freescale).HCS08 Family Reference Manual,Rev.1,2003 [4] 王庆利、袁建敏著.单片机设计案例实践教程.北京：北京邮电大学 出版社.2010