基于AT89C51单片机的电子万年历的设计

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基于AT89C51单片机的电子万年历的设计1 绪论
1.1 课题研究的背景
随着科技的快速发展，时间的流逝，从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差校对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89C51单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用35V电压供电。
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。
1.2课题的研究目的与意义
二十-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展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等诚，可以说遍及人们生活的每-个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。
由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。
1.3课题解决的主要内容
本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的-个具体应用，主要研究内容包括以下几个方面：
（1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗、抗断电的器件。
（2）根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。
（3）在硬件设计时，结构要尽量简单实用、易于实现，使系统电路尽量简单。
（4）根据设计的硬件电路，编写控制AT89C51芯片的单片机程序。
（5）通过编程、编译、调试，把程序下载到单片机上运行，并实现本设计的功能。
（6）在硬件电路和软件程序设计时，主要考虑提高人机界面的友好性，方便用户操作等因素。
（7）软件设计时必须要有完善的思路，要做到程序简单，调试方便。
2 系统的总体设计
单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
2.1系统方案的构想与确定
方案-：系统分为主控制器拈、显示拈、按键开关拈，主控制拈采用AT89C52单片机为控制中心，显示拈采用普通的共阴LED数码管，键输入采用中断实现功能调整，计时使用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：系统分为主控拈、时钟电路拈、按键扫描拈，LCD显示拈，电源电路、复位电路、晶振电路等拈。主控拈采用AT89C52单片机，按键拈用四个按键，用于调整时间，显示拈采用LCD1602，时钟电路拈采用DS1302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，只有显示拈和时钟电路不同。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； LCD1602液晶显示屏，显示功能强大，可以显示大量文字、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LCD1602作为显示拈。DS1302是-款高性能的实时时钟芯片，以计时准确、接口简单、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，而且在掉电时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，且需要编写时钟程序，因此采用DS1302作为时钟电路。
对比以上方案，结合设计技术指标与要求我们选择了方案二进行设计。

2.2 器件的选用
元件名称 型号 数量/个
单片机 AT89C52 1
时钟芯片 DS1302 1
晶振 12MHz 1
晶振 32.768kHz 1
电容 30pF 2
电容 22uF 1
按键开关 4
电阻 10K 9
滑动变阻器 1K 1
电池 1.5V 4
LCD LCD1602 1
电源Vcc 5V 1
导线 若干
2.3逻辑总框图:
该电子万年历的总体设计框图如图(1)所示。
3 系统硬件电路的设计
3.1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