万年历设计报告.doc-资料库

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多功能电子万年历设计报告学院：电气工程与信息工程学院成员：高成强李怀星张耀荣韩国亮 2013 年 6 月 14 日

前言电子万年历是实现对年，月，日，时，分，秒数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭，车站，码头，办公室，银行大厅等场所，成为人们日常生活中的必需品。数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，在此基础上完成的万年历精度高，功能易于扩展。可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等电路。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。本设计就是数字时钟简单的扩展应用。采用STC89C52作为主控单片机，时钟模块选用DS1302作为时钟芯片，温度模块选用DS18B20作为温度传感器，显示模块选用 LCD12864，设置部分选用按键电路。一．设计要求和功能 1.设计要求： ①具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能； ②具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能； 2.创新要求 ①万年历具有阴历显示功能； ②具有测量室内温度功能；

二．硬件设计和模块介绍 1.硬件总体框架 DS12864 显示模块 DS1302 时钟模块蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器 STC89C5 2 单片机主控模块 DS18B20 温度检测模块按键模块 2.控制模块本系统以STC89C52单片机为核心，本系统选用12MHZ 的晶振，，使得单片机有合理的运行速度。起振电容22pF对振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性影响较合适，复位电路为按键高电平复位。以下是对此类型单片机的介绍：ＳＣＴ 89C5 ２是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。ＳＴＣ89C5２是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将

多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 SCT89C52 是一种高效微控制器，ＡＴＣ89C5２是它的一种精简版本。ＡＴＣ89C５２单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。以下是对单片机的引脚的图及其应用情况： STC89C52 单片机为 40 引脚双列直插芯片 , 有四个 I/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS-51 单片机共有 4 个 8 位的 I/O 口（P0、P1、 P2、P3），每一条 I/O 线都能独立地作输出或输入。 3.时钟模块 ①方案选择方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用

此方案。方案二：采用 DS1302 时钟芯片实现时钟，DS1302 芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,位的 RAM 做为数据暂存区，工作电压 2.5V～5.5V 范围内，2.5V 时耗电小于 300nA. 2.4 电路设计最终方案综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用 AT89S52 作为主控制系统; DS1302 提供时钟;数字式温度传感器;LCD 液晶 12864 进行显示。 ②DS1302 的介绍下图表示出 DS1302 的引脚排列，其中 Vcc1 为后备电源， Vcc2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。当 Vcc2 大于 Vcc1+0.2V 时，Vcc2 给 DS1302 供电。当 Vcc2 小于 Vcc1 时，DS1302 由 Vcc1 供电。X1 和 X2 是振荡源，外接 32.７６８KHz 晶振。RST 是复位/片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能：首先，RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作。如果在传送过程中 RSTS 置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电动行时，在 Vcc 大于等于

2.5V 之前，RST 必须保持低电平。中有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电平，I/O 为串行数据输入端（双向）。SCLK 始终是输入端。 4.温度检测模块温度传感器的种类众多，在应用与高精度、高可靠性的场合时 DALLAS（达拉斯）公司生产的 DS18B20 温度传感器当仁不让。超小的体积，超低的硬件开消，抗干扰能力强，精度高，附加功能强，使得 DS18B20 更受欢迎。对于我们普通的电子爱好者来说，DS18B20 的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。了解其工作原理和应用可以拓宽您对单片机开发的思路 DS18B20 的主要特性：适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C 范围内,精

度为±0.5°C。DS1822 的精度较差为± 2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 ②独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 ③DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温④DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 ⑤温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为 0.5℃。 ⑥可编程的分辨率为 9～12 位，对应的可分辨温度分别为 0.5℃、 0.25℃、0.125℃和 0.0625℃，可实现高精度测温。 ⑦在 9 位分辨率时最多在 93.75ms 内把温度转换为数字，12 位分辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。 ⑧测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给 CPU，同时可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 ⑨负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。其引脚图如下图所示：

5.液晶显示模块此次，为了使设计出的作品更加美观，实用性更强，显示的更加清楚明了，显示模块选择了 DS12864。下面是对 12864 的介绍。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。下图是12864的硬件连接图：

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