万年历课程设计论文

理学院应用物理系

课程设计（报告）任务书

题目电子万年历的设计与制作

任务与要求

1．认识单片机的结构与基本功能。

2．掌握单片机的中断系统及延时程序的编写方法及程序调试的方法。

3．掌握硬件设计及焊接工艺。

4. 掌握仿真机的使用及在线调试方法。

开始日期20013 年3 月完成日期2013 年4 月

1.引言

随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的改变。尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

现市场的电子钟具有低功耗的实时时钟电路，它们可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有润年补偿等功能，且使用寿命长、误差小、使用方便。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。目前，国际上的电子万年历正从模拟式向数字式、由集成化向智能化的方向飞速发展。

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。

2.系统的设计与理论分析

2.1系统设计要求

①具有年、月、日、星期、时、分、秒等显示功能；

②具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能。

2.2基本方案

2.2.1单片机芯片方案

采用STC89C52 这是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。

2.2.2显示模块方案

采用LED数码管动态扫描,由于显示位数多，所要求的数码管多，硬件电路中使用按键切换显示年月日和时分秒。

2.2.3时钟芯片方案

采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高，结构简单。

2.2.4键盘模块方案

采用独立式键盘，独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式键盘配置灵活，软件结构简单。

经论证本次设计采用采用STC89S52作为主控制系统; 采用LED数码管作为显示;DS1302提供时钟和采用独立式按键。

3.硬件系统设计

3.1硬件的设计总框图

本次设计的基于单片机控制的电子万年历，其具有年、月、日、时、分、秒的显示等功能。其具体实现过程就是由主控制发送信息给DS1302时钟芯片再由时钟芯片反馈给单片机，再由主控制器传送给LED显示信息。并且可以在键盘设置模块输入修改时间，当键盘设置时间、日期时，单片机主控制根据输入信息，通过串口通信传送给DS1302时钟芯片，DS1302芯片读取当前新信息产生反馈传送给单片机，然后单片机根据控制最后输送显示信息到LED模块上显示。

3.时钟功能介绍

（1）功能特性

DS1302可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。

DS1302时钟模块电路图

（2）DS1302接口引脚功能

VCC1．VCC2：电源引脚。

其中VCC2接主电源．VCC1接备用电源。

GND：接地。输出数据。

X1、X2：32.768kHz。晶振引脚。

RST为复位端，高电平时允许I／O端进行数据传输，低电平则禁止数据传送且使I／O端呈高阻状态；I／O为串行数据输入、输出端，所有输入、输出数据的传送顺序均以最低位LSB打头，最高位MSB结束；SCLK为同步时钟脉冲端，其上升沿将I／O端数据按位写入DS1302，下降沿使DS1302按位输出数据至I／O端；VCC2、VCC1为主电源和备份电源端，当主电源VCC2大于备份电源VCC1+0．2V时，由VCC2对芯片供电，否则，由VCC1对芯片供电。工作电压范围为2．5～5．5 V。

内部有振荡器。若采用外部振荡信号时。32768Hz的信号从 X1脚输入．x2脚悬空。

3.5 LED数码管介绍

（1）功能特性介绍

LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点。数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。数码管

显示模块具有体积小、功耗低、显示内容明确、超薄轻巧等优点，具有很高的性价比。

共阴数码管模块

3.6 键盘设置电路

1. 独立式键盘介绍

独立式键盘是指直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O 口线，当某个键闭合时，相应的I/O口线变为低电平，当CPU查询到为低电平的I/O口线时，就可以判别出与其对应的键处于释放状态。

2.设置电路介绍

设置电路的功能主要是把时间和日期设置到当前的时间，可以在系统运行中进行。用4个独立式按键完成，分别接到单片机P3口的高4位。第1个按钮表示切换显示，切换显示年月日和时分秒；第2个按钮按下表示停止时钟的运转并选中年月日和时分秒中的一项；第3个按钮按下表示进行加1操作；第4个按钮按下表示减一操作。用软件去抖动的方法。

4.软件系统设计

4.1程序模块介绍

4.1.1 时钟模块设计

对年、月、日、时、分、秒进行计时

1.编程思想

DS1302所进行的一切工作必须先由 CPU向 DS1302发送命令字节，命令字