单片机课程设计多功能万年历.docx

1、单片机课程设计多功能万年历1 需求分析本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示，可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。2 概要设计 主程序： Ds18b20子程序： Ds1302子程序： 12864 LCD子程序： 定时器定时设定子程序：在年份显示中设置了闰年

2、判断语句：/判断闰年，leap=1表示闰年leap=(nian%4=0 & nian%100!=0)|(nian%400=0)?1:0;/整点自动报时if (fen1=0&fen2=0&miao1=0&miao2=0)&kaiguan=1)3 运行环境Protues软件仿真。4 开发工具和编程语言通过PROTEUS ISIS软件的VSM（虚拟仿真技术），用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。用PROTEUS ISIS设计硬件电路的过程 选择设计图纸的到小根据设计所使用到元器件的多少，选择合适大小的设计图纸，操作是单击菜单栏上的Sy

3、stemSet Sheet Size ，然后弹出如图5-1所示的对话框，从中选择合适大小的图纸，也可以选择User进行图纸的自定义设置。在设计过程中也可以通过此方法调整图纸的大小。图 5-1 选取仿真所需的元器件 选取元器件的方式是，单击如图5-2所示的按钮“P”。会弹出如图5-3所示的窗口。图 5-2图 5-3从此窗口的左上角的“Keywords”中输入电子万年历设计用到的器件，如输入“AT89C51”，在中间会列出带有输入关键字的元器件，选择合适的元器件并双击它，则已经选择好了该元器件。然后再在“Keywords”中输入其他所需的元器件，用同样的方法进行操作。最后选择好所有的元器件如图5-

4、4所示。图 5-4 所用器件其中74LS174表示三个串行接口，AT89C51代表单片机会，DS1302代表时钟芯片，RESPACK-8代表八排电阻。 把元器件放到图纸的合适位置，进行布线单击如图5-4所示的元器件AT89C51，再在右边图纸上单击，就把元器件放入到了图纸上。再用同样的方法把ds1302放入到图纸的合适位置。如果元器件放置错误，这可通过两次右击删除所放置的元器件，如果位置放得不理想，可以先右击该器件，然后按住左键进行移动。在布线之前，如果觉得元器件的引脚的方向不好布线，则可以通过单击这四个按钮进行调整，这四按钮的意思分别是：顺时针旋转90，逆时针旋转90，沿Y轴对称，沿X轴对称

5、。通过这样的调整，可以使整个布局合理一些。接着进行布线，由于PROTEUS ISIS有自动布线的功能，比如要把AT89C51的P2口连到74LS164的OUT8口，只要先在P2引脚上单击一下，再在OUT8引脚上单击，则ISIS自动将两个引脚连上线。图 5-5 at89c51与ds1302的连接ISIS还提供了网络布线，即不使用线连接也可以把两个引脚虚拟的连接了起来。具体操作是：单击要连线的一个引脚，连出适当的距离后双击，另一个引脚也同样操作，在单击如图6-5所示的“LBL”按钮，再在图中P0.1引脚的A处单击，在弹出的窗口中的“String”中填入名称，如“A” ，对OUT7引脚进行同样的操作

6、，在“String”中也填入名称“A”，这样就完成了P3.4引脚与RES引脚的网络连接，这个好处避免两个距离比较远的器件进行真实线的连接，使布线美观。 编辑窗口连接端子要让最后的设计成功仿真时，必须放置并连接端子。选择，从中可以选择电路原理中的两个通用的端子，一个是接地，一个是电源。如图5-6所示。图 5-6连接端子用PROTEUS ISIS进行电子万年历的仿真测试 添加Keil中编写的代码文件单击工具栏中的SourceAdd/Remove Source files.，弹出一个对话框，分别单击“New” ，然后选择在Keil中编写的数字电压表.ASM汇编语言程序，单击“OK” ，完成添加代码文

7、件。 编译源程序，生成.HEX目标代码文件单击SourceBuild All。如果编译结果没有错误，会出现如图5-8所示的结果。图5-8 加载.HEX目标代码文件通过如图5-9所示的对话框，选择刚才编译生成的.HEX文件。设置使单片机的运行频率为6MHz 。图5-9 PROTEUS的调试功能由于使用的是汇编语言编写的程序，如果在测量的时候测量值显示错误，说明程序中存在问题，这个问题只用在仿真测量的时候才能被发现，这时可以使用PROTEUS对程序进行调试。单击按钮，再单击菜单栏中的Debug，可以在最下面选择打开内存观察窗口，寄存器值观察窗口，汇编语言源代码窗口等等。在汇编语言源代码窗口中，也可

8、以在所需要设置断点的语句前双击设置断点，当设置断点的时候，程序运行到所设断点处停止，从而可以在内存、寄存器等的值的变化，从而找出程序出错的地方。5 详细设计源程序名列表。main.c 文件：void delay_ms(t) /* 对于12M时钟，约延时1ms */void Music(z) /语音芯片驱动程序void main() /主函数LCD12864.c 文件 （液晶显示）void delayNOP() /延时4usbit lcd_busy() /检查LCD忙状态void write_cmd(uchar cmd) /写指令数据到LCD void lcd_wdat(uchar dat) /

9、写显示数据到LCDvoid lcd_init() /LCD初始化设定void lcd_pos(uchar X,uchar Y) /设定显示位置 void display() /主显示程序DS18B20.c 文件 （温度检测）void dsreset(void)/DS18B20复位，初始化bit tempreadbit(void) /读一位数据uchar tempread(void) /读一字节（8位）void tempwritebyte(uchar dat) /向DS18B20写一个字节数据void tempchange(void) / 开始获取温度并转换uint get_temp() /获取

10、温度void display2(uint i) /数据格式转换void temper() /显示温度DS1302.c 文件 （时钟芯片）void delay(int ms) /延时xmsvoid WriteByte(uchar Command,uchar WriteData) /写位数据uchar ReadByte(uchar Command) /读取DS1302一字节数据，address为命令字节void Edit(uchar flag) /时间日期编辑程序void KeyFun()/按钮功能函数 void ReadDS1302()/读取DS1302的秒，分，时，日，月，星期，年void d

11、ate_change() /数据格式转换timer.c 文件 （定时器定时）void Timer0Init() /定时器初始化void Time0Isr(void) interrupt 1 /定时器0中断函数6 调试分析电子成年历是多功能的数字型，可以看当前日期（阴、阳历）,时间，还有温度的仪器。电子成年历功能很多，所以对于它的程序也较为复杂,所以在编写程序和调试时出现了相对较多的问题。最后经过多次的模块子程序的修改，一步一步的完成，最终解决了软件。在软件的调试过程中主要遇到的问题如下：1烧入程序后，LED数码管显示闪动,而且亮度不均匀。解决：首先对调用的延时进行逐渐修改，可以解决显示闪动问题

12、。其次，由于本作品使作动态扫描方式显示的数字，动态扫描很快，人的肉眼是无法看出,但是调用的显示程序时，如果不在反回时屏蔽掉最后的附值，则会出现很亮的现象，所以在显示的后面加了屏蔽子令，最后解决了此问题。2修改时间、日期时没有农历没有自动对应上。解决：把不相关的程序暂时屏蔽，地农历的子程序独立调试，发现在调用农历自动更新时，对十进制和十六进制处理不好，所以会造成错乱。最后把相应的十进制进行修改，使得可以与十六进制对应，最后解决了此问题.7 测试结果8 参考文献1 朱善君，孙新亚，吉吟东编著.单片机接口技术与应用.北京：清华大学出版社，20052 王福瑞等编著.单片微机测控系统设计大全.北京：北京航空航天大学出版社，20043 籍顺心等编著.单片机的C语言应用程序设计.北京：北京航空航天大学出版社，1999 心得体会 经过近两周的努力，终于完成了这次课程设计，从中我学会了很多知识，以及动手能力，从中深刻意识到了单片机的强大与实用之处，程序编写中，由于思路不清晰，开始时遇到了很多的问题，经过静下心来思考，理清了思路，终于能够完成它。在此次设计中，知道了做凡事要有一颗平常的心，不要想着走捷径，一步一脚印。也练就了我们的耐心，做什么事都在有耐心。此次设计中学到了很多很多东西，这是最重要的