单片机课程设计多功能万年历.docx
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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：
12864LCD子程序：
定时器定时设定子程序：
在年份显示中设置了闰年判断语句：
//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PROTEUSISIS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PROTEUSISIS设计硬件电路的过程
①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System→SetSheetSize，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
②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。
③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。
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PROTEUSISIS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5-5at89c51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，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。
④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PROTEUSISIS进行电子万年历的仿真测试
①添加Keil中编写的代码文件
单击工具栏中的Source→Add/RemoveSourcefiles...，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”，完成添加代码文件。
②编译源程序，生成.HEX目标代码文件
单击Source→BuildAll。
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
③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
⑤PROTEUS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：
voiddelay_ms（t）/*对于12M时钟，约延时1ms*/
voidMusic（z）//语音芯片驱动程序
voidmain（）//主函数
LCD12864.c文件（液晶显示）
voiddelayNOP（）//延时4us
bitlcd_busy（）//检查LCD忙状态
voidwrite_cmd（ucharcmd）//写指令数据到LCD
voidlcd_wdat（uchardat）//写显示数据到LCD
voidlcd_init（）//LCD初始化设定
voidlcd_pos（ucharX,ucharY）//设定显示位置
voiddisplay（）//主显示程序
DS18B20.c文件（温度检测）
voiddsreset（void）//DS18B20复位，初始化
bittempreadbit（void）//读一位数据
uchartempread（void）//读一字节（8位）
voidtempwritebyte（uchardat）//向DS18B20写一个字节数据
voidtempchange（void）//开始获取温度并转换
uintget_temp（）//获取温度
voiddisplay2（uinti）//数据格式转换
voidtemper（）//显示温度
DS1302.c文件（时钟芯片）
voiddelay（intms）//延时xms
voidWriteByte（ucharCommand,ucharWriteData）//写位数据
ucharReadByte（ucharCommand）//读取DS1302一字节数据，address为命令字节
voidEdit（ucharflag）//时间日期编辑程序
voidKeyFun（）//按钮功能函数
voidReadDS1302（）//读取DS1302的秒，分，时，日，月，星期，年
voiddate_change（）//数据格式转换
timer.c文件（定时器定时）
voidTimer0Init（）//定时器初始化
voidTime0Isr（void）interrupt1//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。
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，2005
[2]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，2004
[3]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
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