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基于51单片机电子万年历的设计.doc

发布时间：2022-06-15 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.99M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    前 言
    第一章 工作原理
    1.1设计目标
    1.1.1基本功能
    第二章 硬件设计与原理
    2.1 总设计框图
    2.2 硬件设计分析
    2.2.1 电源的设计
    2.2.2 单片机最小系统
    2.2.3 显示系统
    2.2.4 LCD1602的指令说明及时序
    2.2.5 LCD1602的RAM地址映射及标准字库表
    2.2.6 DS1302原理及说明
    2.2.7 DS18B20工作原理及说明
    2.2.8 按键电路
    第三章 软件设计与分析
    3.1 软件设计的组成
    3.2 源程序
    第四章 软件仿真
    4.1 PROTEUS简介
    4.2仿真图
    4.3原理图
    4.4 元件清单
    总结
    致 谢
    参考文献
    毕业设计（论文） 题 目：基于 51 单片机电子万年历的设计 系 部： 专 业： 学 号： 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 20 年 月 日
    XXXXXXXX 学院（论文） 摘 要 电子万年历是 一种应用 非常广泛日常 计时工具，对现代社会 越来越重 要。 此电子万 年历在硬件方 面主要采用 AT89C51 单片机作 为主控核心， 由 DS1302 时钟芯片提供时钟、LCD1602 液晶显示屏显示。AT89C51 单片机是由 STC 公司推出的，功耗小，电压可选用 4～6V 电压供电；DS1302 时钟芯片是 美国 DALLAS 公司推出的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、 时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且 DS1302 的使用寿 命长，误差小；对于数字电子万年历采用直观的数字显示，数字显示是采用 的 LCD1602 液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、 秒等信息。此外，该电子万年历还具有时间校准等功能。在软件方面，主要 包括日历程序、时间调整程序，显示程序等。所有程序编写完成后，在 Keil 软件中进行调试，确定没有问题后，烧写到单片机上进行测试。 此设计主要由时钟芯片 DS1302 和温度传感器 DS18B20 采集数据到单片 机 进 行 处 理 再 通 过 LCD1602 显 示 出 来 ， 本 论 文 主 要 研 究 了 液 晶 显 示 器 LCD1602 及时钟芯片 DS1302，温度传感器 DS18B20 与单片机之间的硬件互联 及通信，对数种硬件连接方案进行了详尽的比较，在软件方面对日历算法也 进行了论述。 【关键词】AT89C51 LCD1602 DS18B20 DS1302 按键 I
    XXXXXXXX 学院（论文） 目录 前 言 ................................................................................................................................................... 1 第一章 工作原理 ............................................................................................................................. 2 1.1 设计 目标 .............................................................................................................................. 2 1.1.1 基本 功能 ................................................................................................................. 2 第二章 硬件设计与原理 ................................................................................................................ 3 2.1 总设计框图 .........................................................................................................................3 2.2 硬件设计分析 .....................................................................................................................3 2.2.1 电源的设计 ............................................................................................................3 2.2.2 单片机最小系统 ................................................................................................... 4 2.2.3 显示系统 .............................................................................................................. 10 2.2.4 LCD1602 的指 令说明 及时序 ............................................................................12 2.2.5 LCD1602 的 RAM 地址 映射及 标准字 库表 ......................................................14 2.2.6 DS1302 原理 及说明 ........................................................................................... 16 2.2.7 DS18B20 工作原理及说明 .................................................................................19 2.2.8 按键电路 .............................................................................................................. 20 第三章 软件设计与分析 ..............................................................................................................22 3.1 软件设计的组成 ..............................................................................................................22 3.2 源程序 ............................................................................................................................. 26 第四章 软件仿真 ........................................................................................................................... 56 4.1 PROTEUS 简介 ................................................................................................................... 56 4.2 仿真 图 .................................................................................................................................58 4.3 原理 图 .................................................................................................................................59 4.4 元件清单 ........................................................................................................................... 60 总结 ..................................................................................................................................................... 61 致 谢 ................................................................................................................................................. 63 参考文献 .............................................................................................................................................64 II
    XXXXXXXX 学院（论文） 前 言 最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各 个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片 机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方 面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的 软件结合，加以完善。“单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科 基础科，它是继“汇编语言程序设计”，“接口技术”等课程之后开出的实践 环节课程。 1
    XXXXXXXX 学院（论文） 第一章 工作原理 1.1 设计目标 1.1.1 基本功能 此万年历主要具有：年、月、日、星期、时、分、秒、温度显示。 主要功能： 1、万年历 2、时间 3、星期 4、温度显示 （以上四项内容同时显示） 5、四键调时（设置键、上调键、下调键、关音按键） 2
    XXXXXXXX 学院（论文） 第二章 硬件设计与原理 以 AT89C51 单片机为核心，起着控制作用。系统包括 LCD1602 液晶显示 电路、复位电路、时钟电路、按键电路、温度传感器电路、时钟芯片电路。 设计思路分为七个模块：复位电路、晶振电路模块、AT89C51、LCD1602 液 晶显示电路、按键电路、温度传感器电路、时钟芯片电路这七个模块。 2.1 总设计框图 2.2 硬件设计分析 2.2.1 电源的设计 系统电源使用直流 5 伏。 由电脑 USB 接口提供电源。 USB 是通用串行总线(Universal Serial Bus)接口的简称。它是目前使 3
    用比较广泛的电脑接口之一，主要版本有 1.0、1.1 和最新的 2.0 三种版本。 XXXXXXXX 学院（论文） 根据 USB 总线的工业标准，它可以提供额定功率为 5V/500mA 的电源供 USB 设备使用。 2.2.2 单片机最小系统 51 单片机是对目前所有兼容 intel 8031 指令系统的单片机的统称。该 系列单片机的始祖是 intel 的 8031 单片机，后来随着技术的发展，成为目 前广泛应用的８为单片机之一。单片机是在一块芯片内集成了 CPU、RAM、 ROM、定时器／计数器和多功能 I/O 口等计算机所需要的基本功能部件的大 规模集成电路，又称为 MCU。51 系列单片机内包含以下几个部件： 一个８位 CPU；一个片内振荡器及时钟电路； 4KB 的 ROM 程序存储器； 一个 128B 的 RAM 数据存储器； 寻址 64KB 外部数据存储器和 64KB 外部程序存储空间的控制电路； 32 条可编程的 I/O 口线； 两个 16 位定时／计数器； 一个可编程全双工串行口； ５个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 如图 2-2-1 所示为 AT89C51 单片机基本构造，其基本性能介绍如下： 4
    XXXXXXXX 学院（论文） 图 2-2-1 AT89C51 单片机 AT89C51 本身内含 40 个引脚，32 个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含 2 个外中端口，3 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，AT89C51 可以按照 常 规 方 法 进行 编 程 ， 但 不 可 以 在 线 编程 。 其 将 通 用 的 微 处 理器 和 Flash 存 储 器 结 合在 一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 AT89C51 的主要特性如下表所示： 表 2-2-1 AT89C51 主要功能描述 兼容 MCS—51 指令系统 4k 字节可编程闪烁存储器 32 个可编程 I/O 线 可编程 UARL 通道 三个 16 位可编程定时/计数器中断 时钟频率 0-24MHz 2 个外部中断源，共 8 个中断源 256×8bit 内部 RAM 2 个读写中断口线 可直接驱动 LED 软件设置睡眠和唤醒功能 低功耗空闲和掉电模式 AT89C51 为 40 脚双列直插封装的 8 位通用微处理器，采用工业标准的 5
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