基于51單片機(jī)的萬年歷設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題 目 基于51單片機(jī)的萬年歷設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí)_學(xué) 號(hào)院（系）指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 Word資料目錄1課程設(shè)計(jì)的目的12課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求 12.1設(shè)計(jì)任務(wù)12.2設(shè)計(jì)要求13單片機(jī)發(fā)展概況1.4設(shè)計(jì)原理與功能說明 4.4.1設(shè)計(jì)思想44.2總體電路圖54.3時(shí)鐘模塊54.4液晶顯示模塊.64.5按鍵模塊75系統(tǒng)測(cè)試7.5.1硬件測(cè)試75.2軟件測(cè)試86總結(jié)8.參考文獻(xiàn)10附錄一：總體電路原理圖1.附錄二：主程序12附錄三：元器件清單26附錄四：實(shí)物圖271課程設(shè)計(jì)的目的1. 通過制作萬年歷，可以對(duì)單片機(jī)這門課程更好的認(rèn)識(shí)。2. 理論與實(shí)踐結(jié)合，提高自己的動(dòng)手能力。3. 學(xué)

2、會(huì)與合作者更好的交流學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步和提高。4能夠增長查閱資料的能力，視野更加開闊。5.拓展其他學(xué)科的聯(lián)系，全面發(fā)展。6培養(yǎng)自我發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)1. 可以去學(xué)校圖書館或者網(wǎng)上，搜集整理相關(guān)的資料，做好前期理論準(zhǔn) 備，為以后設(shè)計(jì)電路，看懂電路圖做理論支持。2構(gòu)想萬年歷電路圖，并且具有可行性，畫出電路圖。3列舉電路所需的電子元件，仔細(xì)對(duì)比所需的元件的參數(shù)，通過去電子 元件經(jīng)銷商或者網(wǎng)購購買。2.2設(shè)計(jì)要求1顯示年、月、日、時(shí)、分、秒。2. 可通過鍵盤自動(dòng)調(diào)整時(shí)間。3. 計(jì)時(shí)精度：月誤差小于20秒。3單片機(jī)發(fā)展概況單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，它的發(fā)展史

3、大致可分為三個(gè)階段： 第一階段(1976-1978)：初級(jí)單片機(jī)微處理階段。該時(shí)期的單片 機(jī)具有8位CPU,并行I/O端口、8位時(shí)序同步計(jì)數(shù)器，尋址范圍 4KB, 但是沒有串行口。第二階段（1978-1982 ）:高性能單片機(jī)微機(jī)處理階段，該時(shí)期的單片 機(jī)具有I/O串行端口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，15位時(shí)序同步技術(shù)器，RAM、 ROM容量加大，尋址范圍可達(dá) 64KB。第三階段（1982-至今）位單片機(jī)微處理改良型及 16位單片機(jī)微處理 階段民用電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的部件控制器、智能儀器儀表、工業(yè)測(cè) 控、網(wǎng)絡(luò)與通信的職能接口、軍工領(lǐng)域、辦公自動(dòng)化、集散控制系統(tǒng)、并 行多機(jī)處理系統(tǒng)和局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

4、STC系列單片機(jī)是由STMicroelectronics公司生產(chǎn)，并有宏晶公司做大 陸代理的。本設(shè)計(jì)使用STC89C52作為控制核心，其管腳兼容其他 51系列 的單片機(jī)，以下對(duì)STC89C52進(jìn)行簡(jiǎn)單講解。STC89C52單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、 定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地 址總線和控制總線等三大總線。采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，圖3.1是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器 的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O 口，中斷口線與P3 口線復(fù)用?，F(xiàn)在對(duì) 各引腳功能說明如下（圖3

5、.2）：（1）主電源引腳Vcc :接+ 5V電源正端。Vss :接+ 5V電源地端。（2）輸入/輸出引腳P.0P0.7: P0 口的8個(gè)引腳。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展I/O接口 時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入/輸出接口。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口時(shí)， P0 口分時(shí)復(fù)用為低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。P1.0P1.7: P1 口的8個(gè)引腳?？勺鳛闇?zhǔn)雙向1/O接口使用。對(duì)于52 子系列，P1.0與P1.1還有第二種功能：P1.0可用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的Word資料計(jì)數(shù)脈沖輸入端T2。P1.1可用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部控制端T2E%P2.0P2.7: P2 口的8個(gè)引腳?？勺鳛闇?zhǔn)雙向1/O接口；有接有

6、片外 存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過256個(gè)字節(jié)時(shí)，P2 口用作高8位 地址總線。P3.0P3.7: P3 口的8個(gè)引腳。除作為準(zhǔn)雙向1/O接口使用外，還具 有第二種功能，詳見圖3.2。2IDVCC140(T2 EX) PUC239 PO.U (ADD)P1.2 匸33B PO.t (ADI)P1.3C斗37J PO 2 (AD2)P1.4 匚5詢 P0 3 (AD3)(MOSIJP1.5C廿353 PQ.4 (AD4)(Miso) PH.ar734 P0.5 (ADS)(SCK) P1.7EB331 P0.6 AD&lRST匸932 P0.7 (ADZ)i.RXD) P3.D

7、匚1031D Ea/vpp(TXD)P3.1 匚1130 ale. PROGi：iNT0' P3.2n1229 PSEN(INTT) P3.3C132B P2.7 (A15)(TO) P3 4 匚1427 P2.6 (A 114)(T1) P3.5EIS2B P2 5 (Al 3)(WA) P3.6C1S25J P2.4(A12)P3.7Q1724 P2.3 (A11)XTAL2 匚23 P2.2 (A1O)XTAL1 C1522 P2.1 AS)GNDC2Q21 P2.U (AB圖3.1 STC89C52單片機(jī)管腳圖引腳第二功能P3.0RXD （串行口輸入）P3.1TXD （串行口輸

8、出）P3.2INTO（外部中斷0輸入）P3.3INTT （外部中斷1輸入）P3.4P3.5T0 （定時(shí)器0的外部輸入）P3.6T1 （定時(shí)器1的外部輸入）P3.7WR （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫控制信號(hào)）RD （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀控制信號(hào)）圖3.2 P3 口第二功能表4設(shè)計(jì)原理與功能說明4.1設(shè)計(jì)思想以STC89C52單片機(jī)為核心，外接單片機(jī)復(fù)位電路，單片機(jī)晶振電路，時(shí)鐘芯片DS1302,按鍵電路，液晶顯示電路，通過控制 STC89C52單片機(jī) 的接口來控制時(shí)鐘芯片DS1302模塊，按鍵電路，液晶顯示模塊，使液晶能 顯示陽歷年、月、日、星期相應(yīng)的農(nóng)歷時(shí)間。圖4-1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架4.2總體電路圖圖4-2

9、總電路圖4.3時(shí)鐘模塊DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有 閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通 信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31 X8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。Word資料g2SCLKSRESpsi 和2VCCVCC1Xi SCLKX2 IOGND RESDS 1302T|l產(chǎn)h3V圖4-3時(shí)鐘電路圖4.4液晶顯示模塊本系統(tǒng)選擇的LCD是AMPIRE12824的漢字圖形型液晶顯示模塊，可 顯示

10、漢字及圖形。單片機(jī)P1 口作為數(shù)據(jù)輸出口，RS, RW，E分別通過10K 的上拉電阻連接到單片機(jī)的 P0.0, P0.1,P02 VDD接5V電源，VSS接地。 VEE為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì) 比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器 調(diào)整對(duì)比度）。RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。R/W為讀寫信號(hào)線，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 （0）時(shí)進(jìn)行寫操作。E或 EN）端為使能（enable）端，下降沿使能。DB0-DB7為 雙向數(shù)據(jù)總線，同時(shí)最高位DB7也是忙信號(hào)檢測(cè)位。BLA、BLK分別

11、為顯示 器背光燈的正、負(fù)極。圖4-4液晶顯示電路圖4.5按鍵模塊本系統(tǒng)使用5個(gè)butt on元件分別設(shè)置為增加鍵、減小鍵、退出鍵、設(shè) 置/OK鍵。4個(gè)按鍵與一個(gè)4個(gè)驅(qū)動(dòng)電阻相連，作為整個(gè)按鍵控制功能系統(tǒng), 以觸發(fā)AT89C52中斷為方式使用設(shè)置功能。5系統(tǒng)測(cè)試5.1硬件測(cè)試在調(diào)試硬件時(shí)遇到過很多問題，但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問題都是可以避免的，主要問題及解決辦法現(xiàn)列如下:認(rèn)真檢查電路是否有短路的地方，線與線之間，管腳刺破鄰近的漆包 線之間是否連接在一起，有的話要用刀劃開，或者重新焊接。檢查完畢后接通電源后LCD1602沒有正確的顯示。在不通電狀態(tài)下用 萬用表檢測(cè)電路是否正常連接，在檢查回路時(shí)發(fā)

12、現(xiàn)有的點(diǎn)之間看似連接， 但由于虛焊導(dǎo)致其并無電氣連接，只能對(duì)焊腳進(jìn)行在加工直到解決問題。 5.2軟件測(cè)試由于本系統(tǒng)涉及到多個(gè)子程序，多個(gè)芯片的編程。首先必須對(duì)可編程 芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次，芯片很多都有時(shí)鐘輸入端， 需要晶振支持。對(duì)芯片的讀寫都需要在相應(yīng)的觸發(fā)沿到來時(shí)才能進(jìn)行。由 于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個(gè)口線傳輸，在處理采集的模擬信號(hào) 時(shí)需要一定的時(shí)間，會(huì)對(duì)延時(shí)有較高要求。所以在調(diào)用溫度子程序時(shí)，先 關(guān)閉定時(shí)器1中斷允許，在溫度子程序反回時(shí)再打開定時(shí)器 1中斷允許。 6總結(jié)在這幾天的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，老師先給我們介紹各種電子原件，讓 我們了解了各種原件的不同以

13、及注意事項(xiàng)，這次課程不僅僅讓我們動(dòng)了手 動(dòng)了腦，更讓我們體會(huì)到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，使我又不得不承 認(rèn)理論的重要，我們必須打好基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，讓我們體會(huì)到 以前從來沒有過的動(dòng)手能力，以及新穎的思維方式，讓我從中獲益非淺。 實(shí)驗(yàn)過程中，岡開始就參看電路指導(dǎo)書，畫出了多電路圖，進(jìn)行了仿真， 但是由于實(shí)驗(yàn)元件選擇的不恰當(dāng)，是的電燈不能依次閃爍，許但最后用萬 用表才得以發(fā)現(xiàn)問題的所在，并在老師的指導(dǎo)下，終于完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)， 雖然道路艱難，但我們卻也樂在其中，既鍛煉了動(dòng)手能力，有培養(yǎng)了動(dòng)腦 能力，更加利于我們?cè)谏鐣?huì)上工作。經(jīng)過我們組員三天的不懈努力，終于成功完成了萬年歷的設(shè)計(jì)，完成 了任

14、務(wù)給出的所有要求，期間遇到了很多問題，相關(guān)資料的搜集、整理，編 寫、調(diào)試程序的時(shí)候所出現(xiàn)的錯(cuò)誤，硬件電路的選擇、連接。例如：液晶 屏?xí)r間顯示出現(xiàn)了錯(cuò)誤即亂碼現(xiàn)象，我們通過查找書籍和上網(wǎng)搜索的形式 知道了問題所在，與延時(shí)程序有關(guān)，修改了延時(shí)程序之后問題得到了解決。 在畫原理圖的時(shí)候，剛開始每個(gè)原件是用線連接的，但是后來發(fā)現(xiàn)越連越 多，越連越亂，可視性太差了，很容易連錯(cuò)線，而且一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，很難 檢查出錯(cuò)誤，所以我們換了一種更好的方法，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理，從而使 得原理圖更加的簡(jiǎn)潔、直觀，而且操作起來很方便。最終還是解決了這個(gè) 難題，諸如此類的錯(cuò)誤在本次設(shè)計(jì)中有不少，但是通過我們組員之間的通 力合作

15、與不懈努力終于克服了這些困難，本次實(shí)訓(xùn)不僅鞏固了我們所學(xué)的 知識(shí)，而且學(xué)到了很多課本之外的東西，真正做到了學(xué)以致用，加強(qiáng)了邏 輯思維能力，對(duì)我們大學(xué)生來說試一次很好的經(jīng)歷，同時(shí)也讓我們深刻體 會(huì)到了團(tuán)結(jié)合作的重要性，組員之間合理分工，更加高效、迅速。另外對(duì) 于了解較少的知識(shí)，我們不要?dú)怵H，我們可以通過上網(wǎng)查閱、到圖書館借 書瀏覽等方式了解學(xué)習(xí)，一定要相信自己，要持之以恒，這次經(jīng)歷加強(qiáng)了 我們分析問題、解決問題的能力，為我們以后的工作學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)中同學(xué)之間明確分工，互相幫助，才有了本次設(shè)計(jì)的圓滿成功。參考文獻(xiàn).北京：北京航空航2006.1 何立民 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

16、（系統(tǒng)配置與接口技術(shù)）天大學(xué)出版社，2003.2 周立功.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程（三）北京航空航天大學(xué)出版社,3 譚浩強(qiáng) C語言程序設(shè)計(jì)北京清華大學(xué)出版社，2006.4 付家才單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐北京：高等教育出版社，2006.淡海英關(guān)于單片機(jī)控制的數(shù)字萬年歷設(shè)計(jì)J.電子制作，2014.魯廣英基于單片機(jī)電子萬年歷的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.硅谷,2010.附錄二：主程序*#i nclude"lcd.h"*函數(shù)名:Lcd1602_Delay1ms*函數(shù)功能:延時(shí)函數(shù)，延時(shí)1ms*輸入:c*輸出:無*說名:該函數(shù)是在12MHZ晶振下，12分頻單片機(jī)的延時(shí)。/*void Lcd1602_Delay

17、1ms(uint c) / 誤差 Ous uchar a,b;for (; c>0; c-)for (b=199;b>0;b-)for(a=1;a>0;a_);*函數(shù)名:LcdWriteCom*函數(shù)功能:向LCD寫入一個(gè)字節(jié)的命令*輸入:com*輸出:無*/*#ifndef LCD1602_4PINS / 當(dāng)沒有定義這個(gè) LCD1602_4PINS 時(shí) void LcdWriteCom(uchar com) / 寫入命令LCD1602_E = 0;/ 使能LCD1602_RS = 0;/選擇發(fā)送命令LCD1602_RW = 0;/ 選擇寫入LCD1602_DATAPINS =

18、 com; / 放入命令Lcd1602_Delay1ms(1);/ 等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定LCD1602_E = 1;/ 寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);/ 保持時(shí)間LCD1602_E = 0;#elsevoid LcdWriteCom(uchar com) / 寫入命令/選擇寫入命令LCD1602_E = 0;/ 使能清零LCD1602_RS = 0;Word資料LCD1602_RW = 0;/ 選擇寫入Word資料LCD1602_DATAPINS = com;送高四位不用改/由于4位的接線是接到 P0 口的高四位，所以傳Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E =

19、1;/ 寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;/ Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_DATAPINS = com << 4; / 發(fā)送低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;/ 寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;#en dif*函數(shù)名:LcdWriteData*函數(shù)功能:向LCD寫入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)*輸入:dat*輸出:無/*/#ifndef LCD1602_4PINSvoid LcdWriteData(uchar dat)/ 寫入數(shù)據(jù)LCD1602

20、_E = 0;/ 使能清零LCD1602_RS = 1; /選擇輸入數(shù)據(jù)LCD1602_RW = 0; / 選擇寫入LCD1602_DATAPINS = dat; / 寫入數(shù)據(jù)Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;/ 寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);/ 保持時(shí)間LCD1602_E = 0;#elsevoid LcdWriteData(uchar dat)/ 寫入數(shù)據(jù)LCD1602_E = 0;/ 使能清零LCD1602_RS = 1;/選擇寫入數(shù)據(jù)LCD1602_RW = 0;/ 選擇寫入LCD1602_DATAPINS = dat; /由于4位的

21、接線是接到 P0 口的高四位，所以傳送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);Word資料LCD1602_E = 1;/ 寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;LCD1602_DATAPINS = dat << 4; / 寫入低四位Lcd1602_Delay1ms(1);Word資料LCD1602_E = 1;/寫入時(shí)序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;#en dif/*函數(shù)名*函數(shù)功能*輸 入*輸 出:LcdI nit():初始化LCD屏:無:無*/LCD1602_4PINS#ifndefvoid

22、 LcdI nit()LcdWriteCom(0x38);LcdWriteCom(OxOc);LcdWriteCom(0x06);LcdWriteCom(0x01);/LCD初始化子程序/開顯示/開顯示不顯示光標(biāo)/寫一個(gè)指針加1/清屏LcdWriteCom(0x80);/設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點(diǎn)/LCD初始化子程序/將8位總線轉(zhuǎn)為4位總線/在四位線下的初始化/開顯示不顯示光標(biāo)/寫一個(gè)指針加1/清屏/設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點(diǎn)#else void LcdI nit() LcdWriteCom(0x32);LcdWriteCom(0x28);LcdWriteCom(OxOc);LcdWriteCom(0x06);L

23、cdWriteCom(0x01);LcdWriteCom(0x80);#en dif /*實(shí)驗(yàn)名：定時(shí)器實(shí)驗(yàn)*使用的10:*實(shí)驗(yàn)效果：1602顯示時(shí)鐘，按 K3進(jìn)入時(shí)鐘設(shè)置，按K1選擇設(shè)置的時(shí)分秒,按K2選擇*選擇設(shè)置加1。* 注意：*/#in clude<reg51.h>#i nclude"lcd.h" sbit K仁 P3A6;sbit K4=P3A4;Word資料sbit K3=P3A5;sbit K2=P3A3;un sig ned char Time;/用來計(jì)時(shí)間的值void Delay1ms( un sig ned int c);void Timer

24、C on figuratio n();void In tOC on figurati on();un sig ned char SetPlace;/*函數(shù)名:mai n*函數(shù)功能:主函數(shù)*輸入:無*輸出:無*void mai n(void)un sig ned char hour,m in it,sec ond;un sig ned int i;TimerC on figuratio n();In t0Co nfiguratio n();LcdI nit();hour=12;LcdWriteData('0'+hour/10);LcdWriteData('0'+h

25、our%10);LcdWriteData('-');LcdWriteData('0'+mi ni t/10);LcdWriteData('0'+mi nit%10);LcdWriteData('-');LcdWriteData('0'+seco nd/10);LcdWriteData('0'+seco nd%10);while(1)if(TRO=O)if(K1=0)/檢測(cè)按鍵K2是否按下Delay1ms(10);/ 消除抖動(dòng)if(K1=0)SetPlace+;if(SetPlace>=3)Se

26、tPlace=O;Word資料while(i<50)&&(K1=0)/檢測(cè)按鍵是否松開Delay1ms(1);i+；i=0;if(K2=0)/檢測(cè)按鍵K3是否按下Delay1ms(10); / 消除抖動(dòng)if(K2=0)if(SetPlace=O)second+;if(seco nd>=60)sec on d=0;else if(SetPlace=1)min it+;if(mi ni t>=60)mi ni t=0;elsehour+;if(hour>=24)hour=0;/檢測(cè)按鍵是否松開while(i<50)&&(K2=0)Del

27、ay1ms(1);i+；i=0;if(Time>=20) / 一秒鐘來到改變數(shù)值Time=0;second+;if(sec on d=60)second=0;min it+;if(mi ni t=60)mi ni t=0;hour+;if(hour=24) hour=0;/-顯示時(shí)鐘-/LcdWriteCom(0x80);LcdWriteData('0'+hour/10);LcdWriteData('0'+hour%10);LcdWriteCom(0x83);LcdWriteData('O'+mi ni t/10);LcdWriteData('O'+mi ni