单片机电子万年历的设计与实现(附件)
摘 要 现如今社会和科技发展非常迅速，我们人类对于时间的了解，从最初的太阳、古人用的摆钟再到当今社会的电子钟，人类在不断的进行探索和研发。为了观察时间，能够理解比如星期、日期、温度等方面的与人类息息相关的信息。因此人类设计出了电子万年历，它具有时间、星期和日期等老实钟表都具有的功能，拥有读取方便、功能多样、显示直接、电路清晰等优点，契合了电子仪器在当今社会的发展趋势，具有广阔的市场前景。?? 本次毕业设计将制作一种基于单片机控制的具有定时功能并且带有实时温湿度显示的电子万年历。传统电子万年历的特点是：体积庞大，功率消耗大，显示各部分不准确等。本次设计是在选用AT89S51单片机的前提条件下并模拟我们日常生活中所用的日历所进行的。之所以选择51系列的单片机，是因为它在单片机中非常的具有代表性。本设计加入了DS1302时钟芯片，其目的是为了减小功耗，缩小体积。DS1302可以对时间进行精确记时，同时还可以实现定时功能。此外本设计还要能够有实时温度的功能，所以我在此次设计中采用了DS18B20数字温度传感器。传统的温度传感器系统大部分都采用放大、A/D转换、调理，转换后的数字信号送入计算机处理，处理起来相对复杂。与传统的温度传感器不同的地方在于DS18B20温度传感器可将温度信号直接转换成数字信号送给微处理器，相较于其他温度传感器显得非常方便。而且电路既简单，成本又低，实现了时间和温度的同时显示。最后，温度，时间等功能都将通过LCD12864液晶显示器进行显示。摘 要 1
目 录
ABSTRACT 2
第一章 绪论 5
1.1论文研究的内容 5
第二章 设计要求与方案论证 7
2.1设计要求 7
2.1.1功能 7
2.1.2操作 7
2.2系统基本方案选择与论证 7
2.2.1?硬件核心的选择与论证 7
2.2.2显示模块的方案选择与论证 8
2.2.3时钟芯片的方案选择与论证 8
2.2.4温度传感器的方案选择与论证 9
2.3 电路设计最终方案的选定 9
第三章 系统硬件电路的设计 10
3.1系统硬件概述 10<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
br /> 3.2主要单元电路的设计 10
3.2.1?单片机主控模块的设计? 10
3.2.2时钟模块的设计 11
3.2.3温度模块的设计 11
3.2.3.1?DS18B20的主要特征 12
3.2.3.2 DS18B20的工作原理 12
3.2.4显示模块的设计 12
3.2.5独立键盘模块的设计 13
3.2.6蜂鸣器模块的设计 13
第四章 系统软件设计 15
4.1调试与仿真 15
4.1.1 Proteus软件简介 15
4.1.2 仿真与调试步骤? 15
4.2程序流程框图 17
致 谢 19
参考文献? 20
附录 21
部分键盘读取子程序 21
部分温度读取子程序 23
第一章 绪论
1.1论文研究的内容
在当今社会忙碌的生活和工作当中，我们每个人与时间的关系都非常紧密，每个人都受到了时间的影响，随着社会和科技的发展，通过人类不断的研究和创新，我们了解到从太阳到古代的摆钟再到现在的电子钟的一个发展过程。我们在观测时间的同时，还能够了解温度，星期，日期等这些与我们生活密切相关的信息。为此人类设计出了电子万年历，它可以显示日期，时间，星期和温度等功能。其读取之便捷、功能之多样、显示之直观、电路之简明都是同类型产品所不能企及的，电子万年历也符合我们当今时代的发展趋势。电子技术的迅猛发展，给我们老百姓的生活带来了很大的改变。各种单片机的应用产品已经开始在我们生活中随处可见。电子万年历的出现给我们带来了诸多方便，而且其还被应用于各类电子产品中，运用了其附加的功能，市场前景相当的广阔。
电子万年历不仅在市场上销售量非常可观，也是单片机设计培训中一个很实用的题目。因为这个课题的开放性较高，要求制作者对于相关知识了解较多，既考察了对单片机知识的掌握能力也强调了对单片机在很多方面的使用技术。而且要求设计的单片机电子万年历功能尽量齐全，操作相对简洁，能够显示比较完整的界面。所以，电子万年历作为一个毕业设计课题是非常具有价值的，无论是从其培养能力还是实用目的的角度。本电子万年历的设计主要采用的主控核心为AT89S51单片机，采用DS1302时钟芯片，DS18B20温度传感器，LCD12864液晶显示屏显示。AT89S51单片机电压可用5V电压供电；美国DALLAS公司推出的DS1302低功耗实时时钟芯片，可以显示许多功能，如年、月、日、星期、时、分、秒。DS1302时钟芯片的使用寿命长，误差小。这些都是大部分时钟芯片所不具备的；显示屏是采用的LCD12864液晶显示屏来进行显示，可以对年、月、日、时、分、秒、星期等信息进行同时显示。此外，我设计的这款电子万年历还具有时间校准和闹钟提醒的功能。所以在设计中也加入了蜂鸣器，。我在软件方面选用了包括主控程序，温度程序，时间程序，显示程序，蜂鸣器程序等。写完所有程序之后，烧入Proteus软件中进行调试，经过反复确认之后，写到单片机上进行调试。
本次毕业设计首先是对系统的主要功能进行分析，确认此单片机电子万年历系统的主要功能有以下几点：阳历，农历日期的显示，星期显示，温度湿度显示和闹钟定时，对于这几部分功能我都一一编写了程序。与此同时还可以修改时间。
要对选用的这些芯片进行学习，特别是其工作时序，这是系统实现的关键部分。因为就比如在使用用DS18B20温度传感器进行检测的这样一个过程中，对其过程有比较严格的时序要求。因为DS18B20是单总线数字温度传感器。通过Proteus仿真和查阅资料掌握单总线数字温度传感器的时序要求，本系统主要应用了DS18B20时钟芯片的温度转换、读取温度、感知温度等功能。?
最后，DS1302为三总线时钟芯片。要认真学习其中的读取时间寄存器的数据，寄存器的格式和寄存器的特殊位作用等方面。这样才能使其正常工作。由于没有集成备用电源位于DS1302时钟芯片的内部，所以，要对其掉电保护环节进行充分的预设和考量。
显示器件选用LCD12864液晶模块，液晶模块在写入数据后的一段时间才能完成内部动作，所以，在其读写控制时要有一定的延时设定，必须等待液晶模块完成内部的指令之后，才能让输入的数据有效。带字库型液晶模块有基本指令集和扩充指令集两种指令集，由于本次设计不用显示图片的原因，我运用了基本指令集来进行操作。在时间设定环节上，必须要有设定的提示，此系统以横标闪烁的方式提示我们用户修改当前数据。
第二章 设计要求与方案论证
2.1设计要求
2.1.1功能
可以显示年月日，时分秒，星期，阴历，阳历，温湿度值和闹钟设定。
可以修改时间并且还可以设置一个闹钟，闹钟提醒使用蜂鸣器。
具有闰年补偿功能，可以在屏幕上显示时间，日期、温度等信息。
自带纽扣电池，当系统掉电后，纽扣电池继续供电给时钟芯片工作，上电之后不需要重置时间，使用起来非常的方便。
2.1.2操作
1.接上电源即可运行。?
2.按“设置”键，可以调整年月日，时分秒。再按“光标”键进行切换，按“加”或者“减”键进行调整年月日，时分秒。最后结束按“设置”键返回。
3.按“设置”键，进入调整闹钟，调闹钟的“时”“分”与前面调整方式相同。
目 录
ABSTRACT 2
第一章 绪论 5
1.1论文研究的内容 5
第二章 设计要求与方案论证 7
2.1设计要求 7
2.1.1功能 7
2.1.2操作 7
2.2系统基本方案选择与论证 7
2.2.1?硬件核心的选择与论证 7
2.2.2显示模块的方案选择与论证 8
2.2.3时钟芯片的方案选择与论证 8
2.2.4温度传感器的方案选择与论证 9
2.3 电路设计最终方案的选定 9
第三章 系统硬件电路的设计 10
3.1系统硬件概述 10<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
br /> 3.2主要单元电路的设计 10
3.2.1?单片机主控模块的设计? 10
3.2.2时钟模块的设计 11
3.2.3温度模块的设计 11
3.2.3.1?DS18B20的主要特征 12
3.2.3.2 DS18B20的工作原理 12
3.2.4显示模块的设计 12
3.2.5独立键盘模块的设计 13
3.2.6蜂鸣器模块的设计 13
第四章 系统软件设计 15
4.1调试与仿真 15
4.1.1 Proteus软件简介 15
4.1.2 仿真与调试步骤? 15
4.2程序流程框图 17
致 谢 19
参考文献? 20
附录 21
部分键盘读取子程序 21
部分温度读取子程序 23
第一章 绪论
1.1论文研究的内容
在当今社会忙碌的生活和工作当中，我们每个人与时间的关系都非常紧密，每个人都受到了时间的影响，随着社会和科技的发展，通过人类不断的研究和创新，我们了解到从太阳到古代的摆钟再到现在的电子钟的一个发展过程。我们在观测时间的同时，还能够了解温度，星期，日期等这些与我们生活密切相关的信息。为此人类设计出了电子万年历，它可以显示日期，时间，星期和温度等功能。其读取之便捷、功能之多样、显示之直观、电路之简明都是同类型产品所不能企及的，电子万年历也符合我们当今时代的发展趋势。电子技术的迅猛发展，给我们老百姓的生活带来了很大的改变。各种单片机的应用产品已经开始在我们生活中随处可见。电子万年历的出现给我们带来了诸多方便，而且其还被应用于各类电子产品中，运用了其附加的功能，市场前景相当的广阔。
电子万年历不仅在市场上销售量非常可观，也是单片机设计培训中一个很实用的题目。因为这个课题的开放性较高，要求制作者对于相关知识了解较多，既考察了对单片机知识的掌握能力也强调了对单片机在很多方面的使用技术。而且要求设计的单片机电子万年历功能尽量齐全，操作相对简洁，能够显示比较完整的界面。所以，电子万年历作为一个毕业设计课题是非常具有价值的，无论是从其培养能力还是实用目的的角度。本电子万年历的设计主要采用的主控核心为AT89S51单片机，采用DS1302时钟芯片，DS18B20温度传感器，LCD12864液晶显示屏显示。AT89S51单片机电压可用5V电压供电；美国DALLAS公司推出的DS1302低功耗实时时钟芯片，可以显示许多功能，如年、月、日、星期、时、分、秒。DS1302时钟芯片的使用寿命长，误差小。这些都是大部分时钟芯片所不具备的；显示屏是采用的LCD12864液晶显示屏来进行显示，可以对年、月、日、时、分、秒、星期等信息进行同时显示。此外，我设计的这款电子万年历还具有时间校准和闹钟提醒的功能。所以在设计中也加入了蜂鸣器，。我在软件方面选用了包括主控程序，温度程序，时间程序，显示程序，蜂鸣器程序等。写完所有程序之后，烧入Proteus软件中进行调试，经过反复确认之后，写到单片机上进行调试。
本次毕业设计首先是对系统的主要功能进行分析，确认此单片机电子万年历系统的主要功能有以下几点：阳历，农历日期的显示，星期显示，温度湿度显示和闹钟定时，对于这几部分功能我都一一编写了程序。与此同时还可以修改时间。
要对选用的这些芯片进行学习，特别是其工作时序，这是系统实现的关键部分。因为就比如在使用用DS18B20温度传感器进行检测的这样一个过程中，对其过程有比较严格的时序要求。因为DS18B20是单总线数字温度传感器。通过Proteus仿真和查阅资料掌握单总线数字温度传感器的时序要求，本系统主要应用了DS18B20时钟芯片的温度转换、读取温度、感知温度等功能。?
最后，DS1302为三总线时钟芯片。要认真学习其中的读取时间寄存器的数据，寄存器的格式和寄存器的特殊位作用等方面。这样才能使其正常工作。由于没有集成备用电源位于DS1302时钟芯片的内部，所以，要对其掉电保护环节进行充分的预设和考量。
显示器件选用LCD12864液晶模块，液晶模块在写入数据后的一段时间才能完成内部动作，所以，在其读写控制时要有一定的延时设定，必须等待液晶模块完成内部的指令之后，才能让输入的数据有效。带字库型液晶模块有基本指令集和扩充指令集两种指令集，由于本次设计不用显示图片的原因，我运用了基本指令集来进行操作。在时间设定环节上，必须要有设定的提示，此系统以横标闪烁的方式提示我们用户修改当前数据。
第二章 设计要求与方案论证
2.1设计要求
2.1.1功能
可以显示年月日，时分秒，星期，阴历，阳历，温湿度值和闹钟设定。
可以修改时间并且还可以设置一个闹钟，闹钟提醒使用蜂鸣器。
具有闰年补偿功能，可以在屏幕上显示时间，日期、温度等信息。
自带纽扣电池，当系统掉电后，纽扣电池继续供电给时钟芯片工作，上电之后不需要重置时间，使用起来非常的方便。
2.1.2操作
1.接上电源即可运行。?
2.按“设置”键，可以调整年月日，时分秒。再按“光标”键进行切换，按“加”或者“减”键进行调整年月日，时分秒。最后结束按“设置”键返回。
3.按“设置”键，进入调整闹钟，调闹钟的“时”“分”与前面调整方式相同。
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