单片机的万年历设计
引言 2
如今，技术的不断发展，人类不断逐渐进展到全面建设小康社会，人们的生活质量都因为这种变化的要求也越来越高，人们逐渐感到缺乏现代传统的闹钟功能，从而现代数字时钟得到越来越多的亲密的朋友。
传统的闹钟较为笨重，准确性不够高，价格也相对较高，而单片机自发明至今，得到越来越多的关注，准确性较高，操作简单，价格也较低，所以我则想通过这些设计出一个小巧，精确的时钟。
本设计主要介绍了组成、工作原理、工作条件的万年历由单片机控制。这个设计万年历和闹铃都有。设置闹钟,设置到来事件后,蜂鸣器发出声音。毕业设计的微控制器的核心，型号我选择STC89C52，而采用的LCD1602液晶显示采用了DS1302的时间，日期方面，通过这些功能原光洁度的组合。通过这些原件功能的相互配合作用，则实现了电子时钟的时间显示准确性，计时准确性，容易操作，容易编写程序，价格便宜。
一、总体方案设计
（一）主控模块的选型
采用51系列的单片机，该单片机是一个高可靠性，超低价，无法解密，高性能的8位单片机，32个IO口，且STC系列的单片机可以在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。对于单片机 ，我选用的是 STC89C52，本单片机耗能相对较少，同时性能相对较高，如图1-1所示，所用的STC89C52是很多嵌入式的控制应用，使其高度的灵活。
图1-1 单片机结构图
（二）数码管选型
关于数码管选型，因为在本设计中，我们需要显示年月日，时分秒，星期几，还有实时温度，要显示的东西较多，其他数码管无法实现，所以我选择了LCD液晶显示屏，对于本设计而言一个LCD1602的液晶屏即可，价格也还能接受，需要的接口线较多，但会给调试带来诸多方便，微功耗，重量轻，内容丰富，超薄，体积小，适 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
用于单芯片电子提醒系统，见图1-2。
图1-2 液晶屏平面图
（三）时钟芯片的选型
关于时钟芯片我选择的是DS1302，相对于通过单片机定时计数器而言，DS1302连线方面方便很多，避免了浪费现象，单片机的系统资源得到节省，而且相对而言显示时间较为准确，实时时钟/日历的功能是显示秒，分，小时，日，周，月，年信息。24小时可用于运行时钟或调幅（AM）/ PM（下午）处理12h格式。使用与CPU同步通信，以及RAM的时钟信号或数据用突发方式传送多个字节的三线接口，DS1302有主电源和备用电源：VCC1为电池供电系统采用单电源供电，并提供了一个低功耗的备用电池; VCC2的功能是提供主电源的双系统，主要是为了整个时钟系统提供电力，保证系统的正常运行。当DS1302必须初始化任何数据传输，RST引脚设置为高负载的移位寄存器，输出数据的另一周期总是在读操作中，写在写操作的数据。时钟脉冲在单字节模式的数目是8加8，在多字节模式是8个字节加上，最多248个字。
（四）温度检测模块的选型
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
二、系统设计
我设计的基于单片机的万年历有几大部分组成，以单片机控制作为设计的核心，用于协调处理各板块工作的处理，附带有温度测量模块，主要功能是测量实时温度数据，液晶显示模块，用于显示日期，时间，星期，温度等数据，时钟模块，用于显示实时的时间，以及按键模块，主要功能是调节时间，设定闹钟，让设计起到应有的时间显示，定时报时的功能，具体工作情况如图2-1所示
图2-1 主体控制图
就像图中展示的一样，这个设计可以分为几个部分，接下来，您将看到每一个模块的具体功能以及设计过程，原理。
三、系统硬件电路设计
（一）主控制模块
主控模块模块在整个系统中起着统筹的作用，需要检测键盘，闹钟定时等各种参数，同时驱动液晶显示相关参数，在这里我们选用了51系列单片机中的STC89C52单片机作为系统的主控芯片，这个单片机耗能相对而言较少，同时性能相对而言较高，所用的STC89C52是很多嵌入式的控制应用，使其高度的灵活，如图3-1所示。
图3-1 主控制图
STC89C52单片机所具有的基本特征
1. STC89C52是一个8 位的微处理器。
2. STC89C52具有四个8 位并行I／O 接口，而这4个接口可以用作输出或者输入两种功能。
3. STC89C52可以用来统计数字，也可以用来设定时间，这样一来，无论是万年历中时间走动，还是设定时间蜂鸣器发出声音，都可以通过STC89C52轻而易举的完成。
4. STC89C52可以用来存储一下信息，数据，程序，因为它的内部拥有程序储存器，这样万年历本身的时间，以及设定的时间就会记录在内，保证万年历正确的时间显示，以及到达正确的设定时间蜂鸣器能够准确的发出声响，进行报提醒。
5. STC89C52的工作频率范围是 0 ～ 4 0 M H z ，相 当 于 普 通 8 0 5 1 的 0 ～ 8 0 M H z
（二）液晶显示器模块
关于液晶显示模块，我选择的是LCD1602，首先向大家介绍下LCD1602的一些主要的技术参数，LCD1602可以显示16X2个字符，显示的字符相对其他显示器较多，所以在本设计中可以显示出年月日，时间，星期几，温度等多种参数，LCD1602的芯片工作电压范围在4.5V到5.5V之间，工作电流在2.0Ma,当然，模块必定会存在最佳的工作电压，而LCD1602的最佳工作电压则为5.0V,显示在LCD1602上的字符尺寸都为2.95X4.35mm，能够保证一个LCD1602显示模块中足够显示所有需要表现出来的信息，如图3-2所示，是LCD1602的一个平面展示。
图3—2 LCD引脚图
如图3-2，LCD上会有很多的引脚，具体每个引脚的作用如表3-1所示。
表3-1 LCD引脚作用表
编号 符号 引脚说明
1 VSS 电源地
2 VDD 电源正极
3 VL 液晶显示偏压信号
4 RS 数据/命令选择端（H/L）
5 R/W 读/写选择端（H/L）
6 E 使能信号
7 D0 Data 1/0
8 D1 Data 1/0
图3-3 键盘模块电路图
（四）时钟模块
时钟模块是构成这个万年历系统非常重要的一个部分，在本篇毕业设计中，选用的是DS1302作为时钟芯片，然后通过读取时钟芯片上面的数据可以得到实时时间。
采用DS1302作为时钟芯片的原因很简单，因为DS1302记录时间非常准确，能保证每次报时都能准确，同时，DS1302设计简单，使用起来没那么复杂，不容易出现错误，这都是DS1302的各种优点，使用与CPU同步通信，以及RAM的时钟信号或数据用突发方式传送多个字节的三线接口。DS1302有主电源和备用电源：VCC1为电池供电系统采用单电源供电，并提供了一个低功耗的备用电池; VCC2的功能是提供主电源的双系统，主要是为了整个时钟系统提供电力，保证系统的正常运行。DS1302 VCC1或更大的电源电源Vcc2。DS1302的内部结构图如图3-4所示。
如今，技术的不断发展，人类不断逐渐进展到全面建设小康社会，人们的生活质量都因为这种变化的要求也越来越高，人们逐渐感到缺乏现代传统的闹钟功能，从而现代数字时钟得到越来越多的亲密的朋友。
传统的闹钟较为笨重，准确性不够高，价格也相对较高，而单片机自发明至今，得到越来越多的关注，准确性较高，操作简单，价格也较低，所以我则想通过这些设计出一个小巧，精确的时钟。
本设计主要介绍了组成、工作原理、工作条件的万年历由单片机控制。这个设计万年历和闹铃都有。设置闹钟,设置到来事件后,蜂鸣器发出声音。毕业设计的微控制器的核心，型号我选择STC89C52，而采用的LCD1602液晶显示采用了DS1302的时间，日期方面，通过这些功能原光洁度的组合。通过这些原件功能的相互配合作用，则实现了电子时钟的时间显示准确性，计时准确性，容易操作，容易编写程序，价格便宜。
一、总体方案设计
（一）主控模块的选型
采用51系列的单片机，该单片机是一个高可靠性，超低价，无法解密，高性能的8位单片机，32个IO口，且STC系列的单片机可以在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。对于单片机 ，我选用的是 STC89C52，本单片机耗能相对较少，同时性能相对较高，如图1-1所示，所用的STC89C52是很多嵌入式的控制应用，使其高度的灵活。
图1-1 单片机结构图
（二）数码管选型
关于数码管选型，因为在本设计中，我们需要显示年月日，时分秒，星期几，还有实时温度，要显示的东西较多，其他数码管无法实现，所以我选择了LCD液晶显示屏，对于本设计而言一个LCD1602的液晶屏即可，价格也还能接受，需要的接口线较多，但会给调试带来诸多方便，微功耗，重量轻，内容丰富，超薄，体积小，适 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
用于单芯片电子提醒系统，见图1-2。
图1-2 液晶屏平面图
（三）时钟芯片的选型
关于时钟芯片我选择的是DS1302，相对于通过单片机定时计数器而言，DS1302连线方面方便很多，避免了浪费现象，单片机的系统资源得到节省，而且相对而言显示时间较为准确，实时时钟/日历的功能是显示秒，分，小时，日，周，月，年信息。24小时可用于运行时钟或调幅（AM）/ PM（下午）处理12h格式。使用与CPU同步通信，以及RAM的时钟信号或数据用突发方式传送多个字节的三线接口，DS1302有主电源和备用电源：VCC1为电池供电系统采用单电源供电，并提供了一个低功耗的备用电池; VCC2的功能是提供主电源的双系统，主要是为了整个时钟系统提供电力，保证系统的正常运行。当DS1302必须初始化任何数据传输，RST引脚设置为高负载的移位寄存器，输出数据的另一周期总是在读操作中，写在写操作的数据。时钟脉冲在单字节模式的数目是8加8，在多字节模式是8个字节加上，最多248个字。
（四）温度检测模块的选型
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
二、系统设计
我设计的基于单片机的万年历有几大部分组成，以单片机控制作为设计的核心，用于协调处理各板块工作的处理，附带有温度测量模块，主要功能是测量实时温度数据，液晶显示模块，用于显示日期，时间，星期，温度等数据，时钟模块，用于显示实时的时间，以及按键模块，主要功能是调节时间，设定闹钟，让设计起到应有的时间显示，定时报时的功能，具体工作情况如图2-1所示
图2-1 主体控制图
就像图中展示的一样，这个设计可以分为几个部分，接下来，您将看到每一个模块的具体功能以及设计过程，原理。
三、系统硬件电路设计
（一）主控制模块
主控模块模块在整个系统中起着统筹的作用，需要检测键盘，闹钟定时等各种参数，同时驱动液晶显示相关参数，在这里我们选用了51系列单片机中的STC89C52单片机作为系统的主控芯片，这个单片机耗能相对而言较少，同时性能相对而言较高，所用的STC89C52是很多嵌入式的控制应用，使其高度的灵活，如图3-1所示。
图3-1 主控制图
STC89C52单片机所具有的基本特征
1. STC89C52是一个8 位的微处理器。
2. STC89C52具有四个8 位并行I／O 接口，而这4个接口可以用作输出或者输入两种功能。
3. STC89C52可以用来统计数字，也可以用来设定时间，这样一来，无论是万年历中时间走动，还是设定时间蜂鸣器发出声音，都可以通过STC89C52轻而易举的完成。
4. STC89C52可以用来存储一下信息，数据，程序，因为它的内部拥有程序储存器，这样万年历本身的时间，以及设定的时间就会记录在内，保证万年历正确的时间显示，以及到达正确的设定时间蜂鸣器能够准确的发出声响，进行报提醒。
5. STC89C52的工作频率范围是 0 ～ 4 0 M H z ，相 当 于 普 通 8 0 5 1 的 0 ～ 8 0 M H z
（二）液晶显示器模块
关于液晶显示模块，我选择的是LCD1602，首先向大家介绍下LCD1602的一些主要的技术参数，LCD1602可以显示16X2个字符，显示的字符相对其他显示器较多，所以在本设计中可以显示出年月日，时间，星期几，温度等多种参数，LCD1602的芯片工作电压范围在4.5V到5.5V之间，工作电流在2.0Ma,当然，模块必定会存在最佳的工作电压，而LCD1602的最佳工作电压则为5.0V,显示在LCD1602上的字符尺寸都为2.95X4.35mm，能够保证一个LCD1602显示模块中足够显示所有需要表现出来的信息，如图3-2所示，是LCD1602的一个平面展示。
图3—2 LCD引脚图
如图3-2，LCD上会有很多的引脚，具体每个引脚的作用如表3-1所示。
表3-1 LCD引脚作用表
编号 符号 引脚说明
1 VSS 电源地
2 VDD 电源正极
3 VL 液晶显示偏压信号
4 RS 数据/命令选择端（H/L）
5 R/W 读/写选择端（H/L）
6 E 使能信号
7 D0 Data 1/0
8 D1 Data 1/0
图3-3 键盘模块电路图
（四）时钟模块
时钟模块是构成这个万年历系统非常重要的一个部分，在本篇毕业设计中，选用的是DS1302作为时钟芯片，然后通过读取时钟芯片上面的数据可以得到实时时间。
采用DS1302作为时钟芯片的原因很简单，因为DS1302记录时间非常准确，能保证每次报时都能准确，同时，DS1302设计简单，使用起来没那么复杂，不容易出现错误，这都是DS1302的各种优点，使用与CPU同步通信，以及RAM的时钟信号或数据用突发方式传送多个字节的三线接口。DS1302有主电源和备用电源：VCC1为电池供电系统采用单电源供电，并提供了一个低功耗的备用电池; VCC2的功能是提供主电源的双系统，主要是为了整个时钟系统提供电力，保证系统的正常运行。DS1302 VCC1或更大的电源电源Vcc2。DS1302的内部结构图如图3-4所示。
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