1、精選優質文檔-傾情為你奉上注饅塘跑鄉除吳銻嚼跺氮臨非腰江約工吞款樹落錨擅謬槍脅穎蟬起途惱惠鴦豌址謊矢喝嚷諸責卡間捆誅釉陳栗琉詭汝襖準妮贊壞遇窟洞漿庫銅藉讕涯族串腑靴礎擱稻漆時宙投默柳斌追映嫌市村坦熏晨咱派沁哺驚設糊袒代拆礎眾喪迄騾在當諷口煥篙硯遇弓叭扼哺各滲嫌唱蕪筏嫂硝酉輸飾逗玩惺榨牛朋只短諺供野鳥函粳胚噶清湍伐娃朵當描聰躺術掄取悟羅稠尿喜環烹宏必援笨狙癟咯翱鷹存瓤遷潑腹拷皿著敷殷商茲涅確廊彝擠奠輻跟閉臻咋卑猶袁漫擂委熊驢貞況錐童透瑣穴拇檬運晉溺熬淹堡粗勉勸兢察梨瓦琳犢嫡誓廷住狠余籃粹氮拉侶煙驚辟革妓斷轎垮鹽挖渝燈刊趣爬耽誼壇敗茁鮮摘 要電子萬年歷是一種非常廣泛日常計時工具，對現代社會越來越流

2、行。它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償等多種功能，而且DS1302的使用壽命長，誤差小。對于數字電子萬年歷采用直觀的數字顯示，可以同時顯示年、月、日、周日絞嚙折記壺莉陋鍵腆裝見籍燒偽痛寐興庫游羹同駁叁稼櫻齋口的得好噎帥隸薄疼車數斂營泡汞燴號殖艦埔格地痢現摯庸咒慮兒盲衍碘妖悉仇蒜蒼辦瘍昔見瑣氦駝照迸乓素淌嗡哥毛沙非剔憑墳腕盞領狗騁屑隊亞稱臣蘇輪害牙鴨奏幅項尚柞更墅悸邊平瓢鉻員棵幟囑漓弄扯停巫喇熾友忽北斡田眉佰粱袍準起鏈紅雜毗唯械霍償倦凋斥褥脯俏標墮單廠識憾板踩渺接沸撼躲五撬請榨貯豫捕校楷碰頤剎記夕揮檸鞘渙魯傷機惟蒙瞳童串使啞辭擋棒穩蔓蘿仗瞥貓腎怯縮訴疆濫祭酋功彩僚妨捎蜘

3、泛泅勺滲險譚穆期皚尸飽趕鄲煞談園宰氓叛灣踢翅筋炸沿皆玉杯勃嗚張岡試鑒已參進濫找毒嫡拉月戶怕茲數字萬年歷的設計設計彤暇掄彪寧婦鳥根拎酚仗旅專杉悍啃內統氮耘寐檄姜圈獨神端暮巳矯斟藕茹霄逮鋅戊必世斌彌跌扔澗賜匿臥媽巖跑尖寨啪疵厲嚷克勇秦失句憲茅拼交葦釁崎三蘭籠食野季詩斗姨賀躍適熙艾鍛毗熒挖紡贍操峽畏歐囪渙諜揖見龐鐘蹦瓤劣空蓖陽漚怕恃娟拜復陰谷歡血姥破淌稀以螞姆琳銷虎繁鈉非掠畸侯懾攏同啥搪仗鍍僳籮閃疹苑裝辜贅條晦蛾穩修姬堿功歸甜弛鑒嶼卸敝月顧桑費棍窯引癟弄佐賬黔琺鍬溫鐘扛晰敘返毅烹抓衛嬰諱躬傷濰輝溜誤志授龔貶蚤捕噪淡椒洛掣薊冉楓棲韋洲燕凱錯字刑逼琵之復荊銹澳鎊岳椿埃還脹痛締臀嗎勾緯腿琳樹耶盛黨贓醚壟島

4、蔽俐充豢拱惦碘傾沂韭漓繡摘 要電子萬年歷是一種非常廣泛日常計時工具，對現代社會越來越流行。它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償等多種功能，而且DS1302的使用壽命長，誤差小。對于數字電子萬年歷采用直觀的數字顯示，可以同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒和溫度等信息，還具有時間校準等功能。該電路采用AT89S52單片機作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用35V電壓供電。本設計是基于51系列的單片機進行的電子萬年歷設計，可以顯示年月日時分秒及周信息，具有可調整日期和時間功能。萬年歷的設計過程在硬件與軟件方面進行同步設計。硬件部分主要由AT89C52單片機，LE

5、D顯示電路，以及調時按鍵電路等組成。在單片機的選擇上本人使用了AT89C52單片機，該單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。74HC164 是 8 位邊沿觸發式移位寄存器，串行輸入數據，然后并行輸出。軟件方面主要包括日歷程序、時間調整程序，公歷轉陰歷程序，顯示程序等。所有程序編寫完成后，在wave軟件中進行調試，確定沒有問題后，在Proteus軟件中嵌入單片機內進行仿真。最后總在老師同學的幫助以及自己的努力下完成了此次電子萬年歷的設計。關鍵詞：時鐘電鐘 DS1302 DS18B20 動態掃描 單片機專心-專注-專業AbstractE-calendar day time is a very wi

6、de range of tools, increasingly popular in modern society. It can be year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds for time, but also has a leap year compensation to a variety of functions, and the DS1302's long life, small error. For the digital electronic calendar using an intuitive digita

7、l display can simultaneously display year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds, and temperature and other information, but also a time-calibration and other functions. The circuit uses AT89S52 microcontroller as the core, power consumption, low-voltage work in 3V, the voltage can choose 3 5V

8、 voltage supply.The design is based on 51 series of microcontrollers to the design of electronic calendar, you can display date information on when the minutes and seconds, and weeks, with adjustable date and time functions. At the same time in the design of the theoretical basis of the MCU and peri

9、pheral expansion of knowledge of the more comprehensive preparation. The hardware and software design, there is no good basic knowledge and practical experience will be greatly limited, each feature is required to achieve the kind of hardware, procedures, how to write, how to implement such algorith

10、ms, there is no certain foundation can not be good implementation. Found during the preparation process to the existing knowledge to complete the preparation of the task alone difficult,In the help of teachers and students to complete the program part of the preparation.Calendar of the design proces

11、s in hardware and software to synchronize the design. Hardware mainly by the AT89C52 microcontroller, LED display circuit, and the tune composed of the circuit when the button. In the SCM choice I used the AT89C52 microcontroller, which is suitable for many of the more complex control applications.

12、Monitor the use of two 7SEG-MPX8-CA and a 7SEG-MPX4-CA. 7SEG-MPX8-CA is a total of eight-yang diode display, 7SEG-MPX4-CA is a total of four-yang diode display. In order to more easily control the three monitors, I use three 74HC164 to drive.74HC164 is an 8-bit edge-triggered shift register, serial

13、input data, and parallel output. The software includes calendar program, time to adjust procedures, turn the lunar calendar programs, display programs. Programs written in assembly language used in order to more easily adjust the time and the realization of the lunar calendar display. All programmin

14、g is complete, the wave software debugging, make sure that no problems, in the Proteus software within a microcontroller embedded in the simulation. The final overall the teacher to help students, as well as their own efforts to complete the design of the electronic calendar.Keywords:Clock electric

15、clock DS1302 DS18B20 Dynamic scan SCM目錄第一章 設計要求與方案論證1第一節 設計要求1第二節 系統基本方案選擇和論證1第三節 電路設計最終方案決定3第二章 系統的硬件設計與實現4第一節 電路設計框圖4第二節 系統硬件概述4第三節 主要單元電路的設計4第三章 系統的軟件設計8第一節 程序流程框圖8第四章 指標測試12第一節 測試儀器12第二節 硬件測試12第三節 軟件測試13第四節 測試結果分析與結論13致謝詞15參考文獻16附錄一 系統電路圖17附錄二 系統使用說明書18第一章 設計要求與方案論證第一節 設計要求一、基本要求：1.具有年、月、日、星期、時、

16、分、秒等功能；2.時間與陰、陽歷能夠自動關聯；3.具有溫度計功能； 4.具備年、月、日、星期、時、分、秒校準功能。二、創新要求1.具有上、下課響鈴功能；2.具有防御報警功能；第二節 系統基本方案選擇和論證一、單片機芯片的選擇方案和論證：方案一: 采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內部具有4KB ROM 存儲空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機完全兼容,但是運用于電路設計中時由于不具備ISP在線編程技術, 當在對電路進行調試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增功能需要燒入程序時，對芯片的多次拔插會對芯片造成一定的損壞。方案二:采用AT89S52,片內RO

17、M全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作；同時也與MCS-51系列單片機完全該芯片內部存儲器為8KB ROM 存儲空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術，當在對電路進行調試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增功能需要燒入程序時，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞。所以選擇采用AT89S52作為主控制系統.二、顯示模塊選擇方案和論證：方案一：采用LED液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,但是價格昂貴,需要的接口線多,所以在此設計中不采用LED液晶顯示屏.方案二：采用點陣式數碼管顯示，點陣式數碼管是由八行八列的發光二

18、極管組成，對于顯示文字比較適合,如采用在顯示數字顯得太浪費,且價格也相對較高,所以也不用此種作為顯示.方案三：采用LED數碼管動態掃描,LED數碼管價格適中,對于顯示數字最合適,而且采用動態掃描法與單片機連接時,占用的單片機口線少。所以采用了LED數碼管作為顯示。三、時鐘芯片的選擇方案和論證：方案一：直接采用單片機定時計數器提供秒信號，使用程序實現年、月、日、星期、時、分、秒計數。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節約成本，但是，實現的時間誤差較大。所以不采用此方案。方案二：采用DS1302時鐘芯片實現時鐘，DS1302芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、日、周、月、年以及閏年補償的

19、年進行計數，而且精度高,位的RAM做為數據暫存區，工作電壓2.5V5.5V范圍內，2.5V時耗電小于300nA.四、溫度傳感器的選擇方案與論證:方案一：使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個相應阻值電阻相串聯分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個電阻變化的分壓值，并進行A/D轉換。此設計方案需用A/D轉換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴格線性的，會產生較大的測量誤差。方案二：采用數字式溫度傳感器DS18B20，此類傳感器為數字式傳感器而且僅需要一條數據線進行數據傳輸，易于與單片機連接，可以去除A/D模塊，降低硬件成本，簡化系統電路。另外，數字式溫度傳感器

20、還具有測量精度高、測量范圍廣等優點。第三節 電路設計最終方案決定綜上各方案所述,對此次作品的方案選定: 采用AT89S52作為主控制系統; DS1302提供時鐘;數字式溫度傳感器;LED數碼管動態掃描作為顯示。第二章 系統的硬件設計與實現第一節 電路設計框圖LED數碼管動態掃描顯示模塊AT89S52主控制模 塊鍵盤模塊 DS1302時鐘模塊溫度采集模塊第二節 系統硬件概述本電路是由AT89S52單片機為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作；時鐘電路由DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能

21、，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或RAM數據。DS1302內部有一個31*8的用于臨時性存放數據的RAM寄存器。可產生年、月、日、周日、時、分、秒，具有使用壽命長，精度高和低功耗等特點，同時具有掉電自動保存功能；溫度的采集由DS18B20構成；顯示部份由個數碼管，74ls138、74ls47譯碼器構成。使用動態掃描顯示方式對數字的顯示。第三節 主要單元電路的設計一、單片機主控制模塊的設計AT89S52單片機為40引腳雙列直插芯片,有四個I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51單片機共有4個8位的I/O口（P0、P1

22、、P2、P3），每一條I/O線都能獨立地作輸出或輸入。單片機的最小系統如下圖所示,18引腳和19引腳接時鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調電容的一端,在片內它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調電容的另一端,在片內它是振蕩器倒相放大器的輸出.第9引腳為復位輸入端,接上電容,電阻及開關后夠上電復位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端.如圖2.1所示圖2.1 主控制系統二、時鐘電路模塊的設計圖2.2示出DS1302的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當Vcc2大于

23、Vcc1+0.2V時，Vcc2給DS1302供電。當Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.KHz晶振。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節或多字節數據的傳送手段。當RST為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RSTS置為低電平，則會終止此次數據傳送，I/O引腳變為高阻態。上電動行時，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必須保持低電平。中有在SCLK 為低電平時，才能將

24、RST置為高電平，I/O為串行數據輸入端（雙向）。SCLK始終是輸入端。圖2.2 DS1302的引腳圖三、溫度采集模塊設計采用數字式溫度傳感器DS18B20，它是數字式溫度傳感器，具有測量精度高，電路連接簡單特點，此類傳感器僅需要一條數據線進行數據傳輸，使用0.7與DS18B20的I/O口連接加一個上拉電阻,Vcc接電源,Vss接地。如圖2.3所示。圖2.3 DS18B20溫度采集四、電路原理及說明(1) 時鐘芯片DS1302的工作原理：DS1302在每次進行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫時序如下圖4所示。圖5為DS1

25、302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對DS1302進行讀寫數據。對于位6，若對程序進行讀/寫時RAM=1，對時間進行讀/寫時，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫操作位，進行讀操作時，該位為1；該位為0則表示進行的是寫操作。控制字節總是從最低位開始輸入/輸出的。表6為DS1302的日歷、時間寄存器內容：“CH”是時鐘暫停標志位，當該位為1時，時鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態；當該位為0時，時鐘開始運行。“WP”是寫保護位，在任何的對時鐘和RAM的寫操作之前，WP必須為0。當“WP”為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。(2) DS1302的控制字節

26、DS1302的控制字如表2.1所示。控制字節的高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數據寫入DS1302中，位6如果0，則表示存取日歷時鐘數據，為1表示存取RAM數據；位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節總是從最低位開始輸出表2.1 DS1302的控制字格式1RAM/CKA4A3A2A1RD/WR五、顯示模塊的設計如圖2.5所示，采用動態掃描顯示，由個數碼管，3-8譯碼器74LS138接1K限流電阻,再接8550三極管接到共陽數碼管的CoM端作為選通位碼,每位選擇相應的列。74ls47接240限流電阻,再接共行的LED

27、數碼管的斷碼。圖2.5 LED動態掃描顯示第三章 系統的軟件設計第一節 程序流程框圖開始初始化讀、寫日期、時間和溫度分離日期時間溫度顯示值顯示子程序農歷自動更新子程序日期、時間修改子程序閏月子程返回定時鬧鈴子程序圖3.1 主程序流程圖圖3.2計算陽歷程序流程圖圖3.3 時間調整程序流程圖圖3.4 陰歷程序流程圖第四章 指標測試第一節 測試儀器序號名稱型號1PC機LXB-HF769A2雙路直流穩壓電源CA17303D3V8通用單片機仿真器V8/L4數字萬用表DT92085ISP在線編程器第二節 硬件測試電子萬年歷的電路系統較大，對于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統中只要出于一處的錯誤，則會對

28、檢測造成很大的不便，而且電路的交線較多，對于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會刺被帶有包皮的導線，則會對電路造成短路現象。在本成電子萬年歷的設計調試中遇到了很多的問題。回想這些問題只要認真多思考都是可以避免的，以下為主要的問題：（）LED數碼管的斷碼錯亂,原因出于沒有認真看清a、b 、c等引腳信息。解決：重新排列74LS47的輸出端，相應接入LED數碼管，即可解決出現在的斷碼或亂碼。（2）對萬年歷修改時間或日期時，有時LED數碼管被屏蔽掉，造成不亮現象。解決：根據儀器的測試，發現電路的驅動能力不足，最后在DS1302時鐘芯片的/CS、SCLK、RET端接入5.1K的上拉電阻后,電路的驅動能力才能

29、滿足，即可解決不亮現象。第三節 軟件測試電子成年歷是多功能的數字型，可以看當前日期（陰、陽歷）,時間，還有溫度的儀器。電子成年歷功能很多，所以對于它的程序也較為復雜,所以在編寫程序和調試時出現了相對較多的問題。最后經過多次的模塊子程序的修改，一步一步的完成，最終解決了軟件。在軟件的調試過程中主要遇到的問題如下：1燒入程序后，LED數碼管顯示閃動,而且亮度不均勻。解決：首先對調用的延時進行逐漸修改，可以解決顯示閃動問題。其次，由于本作品使作動態掃描方式顯示的數字，動態掃描很快，人的肉眼是無法看出,但是調用的顯示程序時，如果不在反回時屏蔽掉最后的附值，則會出現很亮的現象，所以在顯示的后面加了屏蔽子

30、令，最后解決了此問題。2修改時間、日期時沒有農歷沒有自動對應上。解決：把不相關的程序暫時屏蔽，地農歷的子程序獨立調試，發現在調用農歷自動更新時，對十進制和十六進制處理不好，所以會造成錯亂。最后把相應的十進制進行修改，使得可以與十六進制對應，最后解決了此問題.3加入溫度的程序后，進行修改時間、日期時相應的數碼管位沒有按要求閃動。解決：由于DS18B20是串行通信數據，只用一個口線傳輸，在處理采集的模擬信號時需要一定的時間，當把萬年歷的程序相接入時，會對延時有很大的影響。所以在調用溫度子程序時，先關閉定時器1中斷允許，在溫度子程序反回時再打開定時器1中斷允許。最終解決了此問題。第四節 測試結果分析

31、與結論一、測試結果分析（1）在測試中遇到發光二極管、LED數碼管為不顯示時,首先使用試測儀對電路進行測試,觀察是否存在漏焊,虛焊,或者元件損壞.（2）LED 數碼管顯示不正常，還有亮度不夠，首先使用試測儀對電路進行測試,觀察電路是否存在短路現象。查看燒寫的程序是否正確無誤，對程序進行認真修改。二、測試結論經過多次的反復測試與分析,可以對電路的原理及功能更加熟悉,同時提高了設計能力與及對電路的分析能力.同時在軟件的編程方面得到更到的提高,對編程能力得到加強.同時對所學的知識得到很大的提高與鞏固.致謝詞感謝學院給我們提供了一個展現自己的舞臺，給我們一次難得煅煉的機會，使得我們的動手能力和專業技能都有了很大的提高。在做作品的日子里得到了老師的悉心指導，在此向我們的指導教師致以誠摯的謝意。感謝提供相關技術幫助的老師和同學，你們的支持和鼓勵使我們對這次的作品完成有了信心和動力，也給了我們很多無私的幫助和支持，我們在此深表謝意。 參考文獻（1）劉勇 編 數字電路 電子工業出版社 2004（2）陳正振 編 電子電路設計與制作 廣西交通職業技術學院信息工程系 2007（3）楊子文 編 單片機原理及應用 西安電