多功能电子台历(附件)
现在社会纸质台历数见不鲜，一般的电子台历功能单一，已经不能满足现代人的需求，急需设计一款新型多功能电子台历，功能包括日历、时钟、温湿度计、气压计，多定时音乐闹钟和音乐、文字记事提醒功能。
设计以STC89C52单片机为核心，并基于定时中断的多任务轮询编程思想而设计。单片机选取STC89C52，其具有89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术。显示器件采用12864液晶，其显示方便，功能强大，能满足所需功能的显示要求。时钟部分采用DS1302时钟芯片，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，能满足功能需求。温湿度采集采用数字式温湿度传感器，此类传感器为数字式传感器而且易进行数据传输，还具有测量精度高、测量范围广等优点。采用蜂鸣器来满足简单的音乐闹钟设计。
关键词 多功能电子台历，STC89C52单片机，时钟芯片DS1302，12864液晶显示
目 录
1 引言1
1.1 课题背景1
1.2 研究目的和意义1
1.3 主要内容2
2 多功能电子台历硬件设计2
2.1 单片机芯片选择与论证3
2.2 时钟芯片芯片选择与论证4
2.3 温湿度传感器选择与论证7
2.4 显示模块设计与论证11
2.5 按键模块设计12
2.6 复位电路的设计13
2.7 系统总体电路14
3 多功能电子台历软件设计15
3.1 主程序流程图的设计15
3.2 DS1302读写程序设计16
3.3 温湿度程序设计18
4 系统调试20
4.1 硬件调试20
4.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
软件调试20
结 论21
致 谢22
参 考 文 献23
附 录 A24
附 录 B43
附 录 C44
附 录 D45
1 引言
近年来，随着纸质台历的落寞，电子台历已然步入人们的日常生活当中，除日常家庭中使用外，还广泛应用于图书馆、车站、码头、机场、电影院、商业中心和步行街等公共场所，为人们的出行，学习，生活提供了方便。而随着技学技术的不断进步，不断创新，人们已不再满足台历原先的功能，希望出现一些新的功能，而此次我要设计的多功能电子台历，功能十分强大，覆盖日历、时钟、温湿度计、气压计，多定时音乐闹钟和音乐、文字记事提醒功能等。这种多功能电子台历也可供一般家庭使用，尤其可用作老人生活提醒和儿童作息管理。所以，电子台历的多功能扩展应用，是未来台历产业发展的重要前进方向。
此次多功能电子台历设计中，采用了一种基于STC89C52单片机的时钟设计方案，配合时钟芯片DS1302、独立按键、LCD液晶显示屏、温湿度测量计、气压计、蜂鸣器等硬件，实现了上面提及的大多数功能。
硬件系统中的按键模块和LCD液晶显示模块，能显示很多内容，可以随时对时间进行校准、设定闹钟、文字记事等，该多功能电子台历功能强大，性价比高，适合如今这不断进步发展的大都市中繁忙的人们，市场广阔，潜力巨大。
1.1 课题背景
当今社会，随着科技的不断进步，人们对原本的台历已经渐渐淡忘，台历似乎已经推出了历史的潮流。希望能有新的电子台历出现在市场上，希望它能帮助人们记住日期时间，还能测试环境，给人们相应的建议，让其成为每家每户在生活中不可缺少的一部分。
1.2 研究目的和意义
当今社会，数字化技术高速发展，在人们的日常生活中，电子产品已成为不可或缺的一部分，而在这其中，单片机则扮演着十分重要的角色。多功能电子台历因其应用场所的广泛性，其开发与创新在如今的社会也日益迫切，需要全新的多功能电子台历来填补市场上的空缺，这便是此次课题产生的原因，设计一切都是为人们的日常生活而服务的，有需求才有市场，有意义。
此次设计，使多功能电子台历可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温湿度、气压、简单的记事提醒、音乐、闹钟等多类信息，多项功能集成在该电子台历中，实现真正的多功能。
该多功能电子台历显示直观，功能强大，性价比高等诸多优点，在当今社会中有很大的发展潜力，此次设计很有必要。
1.3 主要内容
本次多功能电子台历的设计，是以单片机技术为核心的一个具体应用，需要解决的主要内容如下：
（1）选用电子台历芯片时，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）根据选用的电子台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）根据硬件电路图，在开发板上完成器件的焊接。
（5）根据设计的硬件电路，编写控制STC89C52芯片的单片机程序。
（6）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。
（7）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。
2 多功能电子台历硬件设计
以单片机为核心的多功能电子台历，根据其功能的不同存在的制作方法也多种多样，面对繁多的元器件，可供选择的硬件和采用的研究方法也有很多种。因此，设计方案不仅应该满足设计所需的所有功能，还必须考虑电子台历所应用的场所，设计结构要简单明了，方便实现，元器件的选择则要着重考虑参数的合适性、性能的优越性、功耗的低廉性以及性价比的合理性，让其能被我们学生所设计出来。
此次设计所要实现的功能决定了应该采用的结构，在成本，性能等多方面综合因素的考虑用三下，我决定选用74LS164串行接口外接LCD液晶显示器，RESPACK-8对单片机STC89C52进行供电，时间芯片DS1302连接单片机STC89C52。温湿度计DHT11和气压计测量并连接到单片机STC89C52，以便完成本次设计所要完成的功能。
根据此次设计所需达到的功能，系统设计的功能由电源模块、多定时闹钟模块、键盘接口模块、温湿度测量模块、气压测量模块、时钟模块、显示模块、文本记事提醒模块和音乐模块共九个模块组成实现，如图2.1所示。
图2.1 电路系统构成框图
2.1 单片机芯片选择与论证
方案一: 方案选用AT89C51芯片作为控制核心，其存储空间足够本次设计,而且能在超低工作电压下工作,兼容性也十分强大,但是因其不具备在线编程技术, 使我们在对电路系统调试时十分麻烦，万一电路出现问题，需要重新烧入程序，芯片容易被破坏，造成不必要的损失。
方案二:方案选用STC89C52芯片作为控制核心,采用Flash ROM，能在超低电压状态下工作，与51系列单片机完全兼容，不需担心兼容性问题，其内部存储器存储空间是方案一的两倍，也完全满足需求。与方案一相比，其优越性是在于在可实现在线编程可擦除技术，使得系统电路的调试十分轻松，不需担心因多次更改系统代码而对单片机造成损害，适合本次设计。
因方案二支持在线编程可擦除技术，完全优于方案一，且能完全满足此次设计需求，故此次设计采用方案二，使用STC89C52芯片。
2.1.1 STC89C52性能简介
系统是以STC89C52单片机为核心的设计，下面，简单的介绍下STC89C52单片机的外部引脚和内部结构。
STC89C52单片机有很多个引脚，其中的P3口存在第二功能，如表2.1所示。
DS1302的控制字排列及名称如表2.2所示。控制字意义规则如下：
1 引言1
1.1 课题背景1
1.2 研究目的和意义1
1.3 主要内容2
2 多功能电子台历硬件设计2
2.1 单片机芯片选择与论证3
2.2 时钟芯片芯片选择与论证4
2.3 温湿度传感器选择与论证7
2.4 显示模块设计与论证11
2.5 按键模块设计12
2.6 复位电路的设计13
2.7 系统总体电路14
3 多功能电子台历软件设计15
3.1 主程序流程图的设计15
3.2 DS1302读写程序设计16
3.3 温湿度程序设计18
4 系统调试20
4.1 硬件调试20
4.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
软件调试20
结 论21
致 谢22
参 考 文 献23
附 录 A24
附 录 B43
附 录 C44
附 录 D45
1 引言
近年来，随着纸质台历的落寞，电子台历已然步入人们的日常生活当中，除日常家庭中使用外，还广泛应用于图书馆、车站、码头、机场、电影院、商业中心和步行街等公共场所，为人们的出行，学习，生活提供了方便。而随着技学技术的不断进步，不断创新，人们已不再满足台历原先的功能，希望出现一些新的功能，而此次我要设计的多功能电子台历，功能十分强大，覆盖日历、时钟、温湿度计、气压计，多定时音乐闹钟和音乐、文字记事提醒功能等。这种多功能电子台历也可供一般家庭使用，尤其可用作老人生活提醒和儿童作息管理。所以，电子台历的多功能扩展应用，是未来台历产业发展的重要前进方向。
此次多功能电子台历设计中，采用了一种基于STC89C52单片机的时钟设计方案，配合时钟芯片DS1302、独立按键、LCD液晶显示屏、温湿度测量计、气压计、蜂鸣器等硬件，实现了上面提及的大多数功能。
硬件系统中的按键模块和LCD液晶显示模块，能显示很多内容，可以随时对时间进行校准、设定闹钟、文字记事等，该多功能电子台历功能强大，性价比高，适合如今这不断进步发展的大都市中繁忙的人们，市场广阔，潜力巨大。
1.1 课题背景
当今社会，随着科技的不断进步，人们对原本的台历已经渐渐淡忘，台历似乎已经推出了历史的潮流。希望能有新的电子台历出现在市场上，希望它能帮助人们记住日期时间，还能测试环境，给人们相应的建议，让其成为每家每户在生活中不可缺少的一部分。
1.2 研究目的和意义
当今社会，数字化技术高速发展，在人们的日常生活中，电子产品已成为不可或缺的一部分，而在这其中，单片机则扮演着十分重要的角色。多功能电子台历因其应用场所的广泛性，其开发与创新在如今的社会也日益迫切，需要全新的多功能电子台历来填补市场上的空缺，这便是此次课题产生的原因，设计一切都是为人们的日常生活而服务的，有需求才有市场，有意义。
此次设计，使多功能电子台历可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温湿度、气压、简单的记事提醒、音乐、闹钟等多类信息，多项功能集成在该电子台历中，实现真正的多功能。
该多功能电子台历显示直观，功能强大，性价比高等诸多优点，在当今社会中有很大的发展潜力，此次设计很有必要。
1.3 主要内容
本次多功能电子台历的设计，是以单片机技术为核心的一个具体应用，需要解决的主要内容如下：
（1）选用电子台历芯片时，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）根据选用的电子台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）根据硬件电路图，在开发板上完成器件的焊接。
（5）根据设计的硬件电路，编写控制STC89C52芯片的单片机程序。
（6）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。
（7）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。
2 多功能电子台历硬件设计
以单片机为核心的多功能电子台历，根据其功能的不同存在的制作方法也多种多样，面对繁多的元器件，可供选择的硬件和采用的研究方法也有很多种。因此，设计方案不仅应该满足设计所需的所有功能，还必须考虑电子台历所应用的场所，设计结构要简单明了，方便实现，元器件的选择则要着重考虑参数的合适性、性能的优越性、功耗的低廉性以及性价比的合理性，让其能被我们学生所设计出来。
此次设计所要实现的功能决定了应该采用的结构，在成本，性能等多方面综合因素的考虑用三下，我决定选用74LS164串行接口外接LCD液晶显示器，RESPACK-8对单片机STC89C52进行供电，时间芯片DS1302连接单片机STC89C52。温湿度计DHT11和气压计测量并连接到单片机STC89C52，以便完成本次设计所要完成的功能。
根据此次设计所需达到的功能，系统设计的功能由电源模块、多定时闹钟模块、键盘接口模块、温湿度测量模块、气压测量模块、时钟模块、显示模块、文本记事提醒模块和音乐模块共九个模块组成实现，如图2.1所示。
图2.1 电路系统构成框图
2.1 单片机芯片选择与论证
方案一: 方案选用AT89C51芯片作为控制核心，其存储空间足够本次设计,而且能在超低工作电压下工作,兼容性也十分强大,但是因其不具备在线编程技术, 使我们在对电路系统调试时十分麻烦，万一电路出现问题，需要重新烧入程序，芯片容易被破坏，造成不必要的损失。
方案二:方案选用STC89C52芯片作为控制核心,采用Flash ROM，能在超低电压状态下工作，与51系列单片机完全兼容，不需担心兼容性问题，其内部存储器存储空间是方案一的两倍，也完全满足需求。与方案一相比，其优越性是在于在可实现在线编程可擦除技术，使得系统电路的调试十分轻松，不需担心因多次更改系统代码而对单片机造成损害，适合本次设计。
因方案二支持在线编程可擦除技术，完全优于方案一，且能完全满足此次设计需求，故此次设计采用方案二，使用STC89C52芯片。
2.1.1 STC89C52性能简介
系统是以STC89C52单片机为核心的设计，下面，简单的介绍下STC89C52单片机的外部引脚和内部结构。
STC89C52单片机有很多个引脚，其中的P3口存在第二功能，如表2.1所示。
DS1302的控制字排列及名称如表2.2所示。控制字意义规则如下：
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