基于51单片机的电子万年历设计毕业论文设计

目 录

1 绪论 ........................................................ 1 2 系统基本方案选择和论证 ...................................... 1

2.1 单片机芯片的选择方案和论证 ............................................ 1 2.2 显示模块的选择方案和论证 .............................................. 1 2.3 时钟芯片的选择方案和论证 .............................................. 2 2.4 温度传感器的选择方案和论证 ............................................ 3 2.5 电路设计最终方案确定 .................................................. 4

3 系统硬件电路设计 ............................................. 1

3.1 系统功能模块划分 ...................................................... 1 3.2 各单元模块功能分析及模块电路设计 ...................................... 2 3.2.1 时钟模块 ............................................................ 2 3.2.2 温度模块 ............................................................ 2 3.2.3 显示模块 ............................................................ 5 3.2.4 独立键盘模块 ........................................................ 5 3.2.5 蜂鸣器模块 .......................................................... 6 3.2.6 单片机模块 .......................................................... 7 3.2.7 温度信息的采集 ...................................................... 8 3.3 电路原理图的绘制和电路的焊接 .......................................... 1 3.3.1 原理图绘制软件 PROTEL ............................................... 1 3.3.2 PCB制作 ............................................................. 1 3.3.3 元器件的焊接 ........................................................ 3

4 系统软件设计 ................................................. 1

4.1 万年历软件系统的流程图 ................................................ 1 4.3 温度的读取 ............................................................ 5 下面是温度读取的子程序： .................................................. 6 4.4 键盘模块 .............................................................. 6 4.5 蜂鸣器模块 ............................................................ 6

结束语 ......................................................... 1 致 谢 ....................................................... 1 参考文献 ....................................................... 1 附录 ........................................................... 1

IX

1 绪论

二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发的时代扮演着极为重要的角色。随着单片机技术在社会生活中的应用越来越广泛，对单片机的应用和开发也是现代电子工程技术员必须掌握的一门技术。而且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越来越多。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天则是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业等众多的公共场合，可以说遍及人们生活的每个角落。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数，但大多数只是针对时间显示，功能单一不能满足人们日常生活需求。本次设计的万年历功能多样，显示直观，读取方便，价格也更加低廉，符合电子仪器仪表的未来发展趋势，具有广阔的市场前景。所以数字万年历无论从实用的角度和培养能力的角度都很有价值。

电子万年历显示功能，包括公历年、月、日，时间、温度、星期、农历等等；附带功能有：定时闹铃、以及按钮是否可以正常调动。本文提出了一种基于AT89S52单片机的万年历设计方案，采用LCD显示。本方案以AT89S52单片机作为主控核心，与时钟芯片DS1302、温度芯片DS18B20、人体红外感应模块、闹钟模块、按键、LCD显示等模块组成硬件系统。在硬件系统中设有7个独立按键和一个LCD显示器，能显示丰富的信息，根据使用者的需要可以随时对时间进行校准、时间、温度显示等，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。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。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。

万年历中使用的LCD的应用很广泛，如手表上的液晶显示屏，仪表仪器上的液晶显示器或者是电脑笔记本上的液晶显示器，都使用了LCD。在一般的办公设备上也很常见，如传真机，复印机，以及一些娱乐器材玩具等也常常见到LCD的足迹。字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母，数字，符号等的点阵式液晶显示模块。在显示器件上的设计，它是由若干个5×7或5×11等点阵符位组成。每一个点阵字符位都可以显示一个字符。点阵字符位之间有一空点距的间隔起到了字符间距和行距的作用。目前市面上常用的有16字×1行，16字×2行，20字×2行和40字×2行等的字符模块组。这些LCD虽然显示字数各不相同，但是都具有相同的输入输出界面。

市场上有许多电子万年历的专用芯片，如：LM8363、LM8365等，但它们功能单一，电

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路连接复杂，不便于调试制作。因此本系统采用了以AT89S52单片机技术为核心，配合DS18B20温度测量模块，DS1302时钟模块，人体感应模块，LCD显示模块，键盘模块使该设计具有现实功能齐全，人机交互，节能的特点。

随着单片机的发展，电子万年历呈现了微型化 ，功能丰富化的趋势，而且价格在不断下降，考虑到资源问题，现在的设计设计的万年历都采用了节能设计方案，万年历对人们的生活有着十分重要的作用，所以电子万年历还是有很大的发展前景的。

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2 系统基本方案选择和论证

2.1 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，89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，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，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，89C51是一种高效微控制器，51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案但是运用于电路设计中时由于不具备在线编程（ISP）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，对芯片的多次拔插可能对芯片造成一定的损坏,目前该型号芯片已经停产。

方案二：

采用AT89S52单片机，AT89S52单片机是ATMEL生产的单片机，是新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051。内部集成看门狗电路。AT89S52单片机内部有8KB的程序Flash存储器。由于我们设计的万年历烧写文件大概在7KB左右 ，而AT89S52单片机的程序Flash为8KB，不用再外接程序存储器了。

经过综合比较最终选择方案二，即选择AT89S52作为主控制器。

2.2 显示模块的选择方案和论证

方案一：

LCD12864液晶是一种具有8位并行接口方式的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示16×16点阵的汉字，也可完成图形显示，低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多。万年历要求显示年月日、时分秒、星期、和农历。LCD12864液晶可以完成设计的要求 。 方案二：

系统采用LED显示。LED应用可分为两大类：一是LED单管应用，包括背光源LED，红外线LED等；另外就是LED显示屏，目前，中国在LED基础材料制造方面与国际还存在

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