基于单片机的万年历开题报告

万

年

历

设

计

组员*************** 系部*******

学院****************

万年历设计(B题)

【乙组】

一、任务

采用单片机设计并制作一个桌面万年历。

二、要求

1.基本要求

（1）可以显示日期、时间（显示年、月、日、具体时间）

（2）时间可以调整。

（3）可以显示温度、湿度。

2.发挥部分

（1）采用12864LCD或采用TFT屏作为显示器。

（2）时间掉电后不丢失。

（3）其它特色与创新。

三、评分标准

项目满分

基本要求设计与总结报告20 实际制作完成情况50

发挥部分完成第一项10 完成第二项10 完成第三项10

四、说明

摘要

本文通过对于一个基于单片机的能实现万年历功能电子时钟的设计，从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。系统由主控器AT89C51、 LCD12864液晶显示屏 、时钟电路、按键电路和复位电路等部分构成，能实现时钟日历显示的功能，能进行时、分、秒的显示。

一、方案设计与论证

方案一：系统分为主控制器模块、显示模块、按键开关模块，主控制模块采用AT89C52单片机为控制中心，显示模块采用普通的共阴LED 数码管，键输入采查询法实现功能调整，计时使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。

方案二：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、晶振电路等模块。主控模块采用AT89C52单片机，按键模块用三个按键，用于调整时间，显示模块采用LCD1602，时钟电路模块采用DHT11时钟芯片实现对时间、日期的操作。两个方案工作原理大致相同，只有显示模块和时钟电路不同。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；LCD12864液晶显示屏，显示功能强大，可以显示大量的文字、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LCD12864作为显示模块。DHT11是一款高性能的实时时钟芯片，以计时准确、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，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，而且在掉电是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，且需要编写始终程序，因此采用DST11作为时钟电路。

对比以上两种方案，结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。

二、逻辑总框图

电子万年历的总体设计框图（如图1所示）

图1

AT89C52

复位电路

按键电路

显示模块

时钟电路

三、设计所需元器件

元器件数量51单片机（STC89C52） 1

晶振（12M） 1

温湿度模块（DHT11） 1

电阻5.1K 2

电阻10K 1

时钟模块（DS1302） 1

时钟晶振（30.768M） 1

纽扣电池 1

液晶12864 1

轻触按键 5

排针若干

电位器10K 1

瓷介电容30PF 4

电解电容22 UF 1

瓷介电容104PF 1

排阻103 1

四、单元电路设计

1、主控制系统

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2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

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。

图2

2、时钟振荡电路

时钟振荡电路图3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的晶振组成，并接入到单片机的XTAL1和XTAL2引脚处，使单片机工作于内部振荡模式。此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。电路中两个电容C1、C2的作用使电路快速起振，提高电路的运行速度。

图3

3、复位电路

复位电路由电阻和极性电容组成，如图4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键来实现，在程序运行时，若遇到死机，死循环或程序“跑飞”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，如图所示，当人为按下按钮时，则Vcc 的+5V电平就会直接加到RST端。

图4

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5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。

图5

DS1302各引脚的功能为，图6所示：

图6

⑧ Vcc1：备用电池端；

①Vcc2：5V电源。当Vcc2>Vcc1+0.2V时，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；

②③ X1、X2 是外接晶振脚（32.768KHZ的晶振）；