基于51单片机的万年历设计.docx
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基于51单片机的万年历设计
单片机课程设计
题目基于51单片机的万年历设计
学生XX
专业班级
学号
院〔系〕
指导教师
完成时间
1课程设计的目的
1.通过制作万年历，可以对单片机这门课程更好的认识。
2.理论与实践结合，提高自己的动手能力。
3.学会与合作者更好的交流学习，共同进步和提高。
4.能够增长查阅资料的能力，视野更加开阔。
5.拓展其他学科的联系，全面开展。
6.培养自我发现问题，解决问题的能力。
2课程设计的任务与要求
2.1设计任务
1.可以去学校图书馆或者网上，搜集整理相关的资料，做好前期理论准备，为以后设计电路，看懂电路图做理论支持。
2.设想万年历电路图，并且具有可行性，画出电路图。
3.列举电路所需的电子元件，仔细比照所需的元件的参数，通过去电子元件经销商或者网购购置。
2.2设计要求
1.显示年、月、日、时、分、秒。
2.可通过键盘自动调整时间。
3.计时精度：
月误差小于20秒。
3单片机开展概况
单片机诞生于20世纪70年代末，它的开展史大致可分为三个阶段：
第一阶段〔1976-1978〕：
初级单片机微处理阶段。
该时期的单片机具有8位CPU，并行I/O端口、8位时序同步计数器，寻址范围4KB，但是没有串行口。
第二阶段〔1978-1982〕：
高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O串行端口，有多级中断处理系统，15位时序同步技术器，RAM、ROM容量加大，寻址范围可达64KB。
第三阶段〔1982-至今〕位单片机微处理改良型及16位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。
STC系列单片机是由STMicroelectronics公司生产，并有宏晶公司做大陆代理的。
本设计使用STC89C52作为控制核心，其管脚兼容其他51系列的单片机，以下对STC89C52进展简单讲解。
STC89C52单片机包含中央处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。
采用40Pin封装的双列直接DIP构造，图3.1是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在对各引脚功能说明如下〔图3.2〕：
〔1〕主电源引脚
Vcc：
接＋5V电源正端。
Vss：
接＋5V电源地端。
〔2〕输入／输出引脚
P.0～P0.7：
P0口的8个引脚。
在不接片外存储器与不扩展I／O接口时，可作为准双向输入／输出接口。
在接有片外存储器或扩展I／O接口时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。
P1.0～P1.7：
P1口的8个引脚。
可作为准双向I／O接口使用。
对于52子系列，P1.0与P1.1还有第二种功能：
P1.0可用作定时器／计数器2的计数脉冲输入端T2。
P1.1可用作定时器／计数器2的外部控制端T2EX。
P2.0～P2.7：
P2口的8个引脚。
可作为准双向I／O接口；有接有片外存储器或扩展I／O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用作高8位地址总线。
P3.0～P3.7：
P3口的8个引脚。
除作为准双向I／O接口使用外，还具有第二种功能，详见图3.2。
图3.1STC89C52单片机管脚图
引脚
第二功能
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD〔串行口输入〕
TXD〔串行口输出〕
I¯N¯T¯0¯〔外部中断0输入〕
I¯N¯T¯1¯〔外部中断1输入〕
T0〔定时器0的外部输入〕
T1〔定时器1的外部输入〕
W¯R¯〔片外数据存储器写控制信号〕
R¯D¯〔片外数据存储器读控制信号〕
图3.2P3口第二功能表
4设计原理与功能说明
4.1设计思想
以STC89C52单片机为核心，外接单片机复位电路，单片机晶振电路，时钟芯片DS1302，按键电路，液晶显示电路，通过控制STC89C52单片机的接口来控制时钟芯片DS1302模块，按键电路，液晶显示模块，使液晶能显示阳历年、月、日、星期相应的农历时间。
图4-1硬件系统设计框架
4.2总体电路图
图4-2总电路图
4.3时钟模块
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进展计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。
采用三线接口与CPU进展同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM存放器。
图4-3时钟电路图
4.4液晶显示模块
本系统选择的LCD是AMPIRE128×64的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形。
单片机P1口作为数据输出口，RS，R\W，E分别通过10K的上拉电阻连接到单片机的P0.0，P0.1,P0.2。
VDD接5V电源，VSS接地。
VEE为液晶显示器比照度调整端，接正电源时比照度最弱，接地电源时比照度最高〔比照度过高时会产生“鬼影〞，使用时可以通过一个10K的电位器调整比照度〕。
RS为存放器选择，高电平1时选择数据存放器、低电平0时选择指令存放器。
R/W为读写信号线，高电平
（1）时进展读操作，低电平（0）时进展写操作。
E（或EN）端为使能（enable）端，下降沿使能。
DB0-DB7为双向数据总线，同时最高位DB7也是忙信号检测位。
BLA、BLK分别为显示器背光灯的正、负极。
图4-4液晶显示电路图
4.5按键模块
本系统使用5个button元件分别设置为增加键、减小键、退出键、设置/OK键。
4个按键与一个4个驱动电阻相连，作为整个按键控制功能系统，以触发AT89C52中断为方式使用设置功能。
图4-5按键电路图
5系统测试
5.1硬件测试
在调试硬件时遇到过很多问题，但只要细心、认真检查这些问题都是可以防止的，主要问题及解决方法现列如下：
认真检查电路是否有短路的地方，线与线之间，管脚刺破邻近的漆包线之间是否连接在一起，有的话要用刀划开，或者重新焊接。
检查完毕后接通电源后LCD1602没有正确的显示。
在不通电状态下用万用表检测电路是否正常连接，在检查回路时发现有的点之间看似连接，但由于虚焊导致其并无电气连接，只能对焊脚进展在加工直到解决问题。
5.2软件测试
由于本系统涉及到多个子程序，多个芯片的编程。
首先必须对可编程芯片的控制字即其控制指令要熟记于心。
其次，芯片很多都有时钟输入端，需要晶振支持。
对芯片的读写都需要在相应的触发沿到来时才能进展。
由于DS18B20是串行通信数据，只用一个口线传输，在处理采集的模拟信号时需要一定的时间，会对延时有较高要求。
所以在调用温度子程序时，先关闭定时器1中断允许，在温度子程序反回时再翻开定时器1中断允许。
6总结
在这几天的单片机课程设计中，教师先给我们介绍各种电子原件，让我们了解了各种原件的不同以及本卷须知，这次课程不仅仅让我们动了手动了脑，更让我们体会到了理论与实践相结合的重要性，使我又不得不成认理论的重要，我们必须打好根底。
在实验设计的过程中，让我们体会到以前从来没有过的动手能力，以及新颖的思维方式，让我从中获益非浅。
实验过程中，刚开场就参看电路指导书，画出了多电路图，进展了仿真，但是由于实验元件选择的不恰当，是的电灯不能依次闪烁，许但最后用万用表才得以发现问题的所在，并在教师的指导下，终于完成了实验设计，虽然道路困难，但我们却也乐在其中，既锻炼了动手能力，有培养了动脑能力，更加利于我们在社会上工作。
经过我们组员三天的不懈努力，终于成功完成了万年历的设计，完成了任务给出的所有要求,期间遇到了很多问题，相关资料的搜集、整理，编写、调试程序的时候所出现的错误，硬件电路的选择、连接。
例如：
液晶屏时间显示出现了错误即乱码现象，我们通过查找书籍和上网搜索的形式知道了问题所在，与延时程序有关，修改了延时程序之后问题得到了解决。
在画原理图的时候，刚开场每个原件是用线连接的，但是后来发现越连越多，越连越乱，可视性太差了，很容易连错线，而且一旦出现错误，很难检查出错误，所以我们换了一种更好的方法，对其进展标号处理，从而使得原理图更加的简洁、直观，而且操作起来很方便。
最终还是解决了这个难题，诸如此类的错误在本次设计中有不少，但是通过我们组员之间的通力合作与不懈努力终于抑制了这些困难，本次实训不仅稳固了我们所学的知识，而且学到了很多课本之外的东西，真正做到了学以致用，加强了逻辑思维能力，对我们大学生来说试一次很好的经历，同时也让我们深刻体会到了团结合作的重要性，组员之间合理分工，更加高效、迅速。
另外对于了解较少的知识，我们不要气馁，我们可以通过上网查阅、到图书馆借书浏览等方式了解学习，一定要相信自己，要持之以恒，这次经历加强了我们分析问题、解决问题的能力，为我们以后的工作学习打下坚实的根底。
本次设计中同学之间明确分工，互相帮助，才有了本次设计的圆满成功。
参考文献
[1]何立民.MCS-51单片机应用系统设计〔系统配置与接口技术〕.：
航空航天大学，2003.
[2]周立功.单片机实验与实践教程〔三〕.航空航天大学，2006.
[3]谭浩强.C语言程序设计.:
清华大学,2006.
[4]付家才.单片机实验与实践.：
高等教育，2006.
[5]淡海英.关于单片机控制的数字万年历设计[J].电子制作,2021.
[6]鲁广英.基于单片机电子万年历的设计与实现[J].硅谷,2021.
附录一：
总体电路原理图
总体电路原理图
附录二：
主程序
#include"lcd.h"
/*******************************************************************************
*函数名:
Lcd1602_Delay1ms
*函数功能:
延时函数，延时1ms
*输入:
c
*输出:
无
*说名:
该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时。
*******************************************************************************/
voidLcd1602_Delay1ms（uintc）//误差0us
{
uchara,b;
for（;c>0;c--）
{
for（b=199;b>0;b--）
{
for（a=1;a>0;a--）;
}
}
}
/*******************************************************************************
*函数名:
LcdWrite
*函数功能:
向LCD写入一个字节的命令
*输入:
*输出:
无
*******************************************************************************/
#ifndefLCD1602_4PINS//当没有定义这个LCD1602_4PINS时
voidLcdWrite（uchar）//写入命令
{
LCD1602_E=0;//使能
LCD1602_RS=0;//选择发送命令
LCD1602_RW=0;//选择写入
LCD1602_DATAPINS=;//放入命令
Lcd1602_Delay1ms
（1）;//等待数据稳定
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;//保持时间
LCD1602_E=0;
}
#else
voidLcdWrite（uchar）//写入命令
{
LCD1602_E=0;//使能清零
LCD1602_RS=0;//选择写入命令
LCD1602_RW=0;//选择写入
LCD1602_DATAPINS=;//由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改
Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;
LCD1602_E=0;
//Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_DATAPINS=<<4;//发送低四位
Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;
LCD1602_E=0;
}
#endif
/*******************************************************************************
*函数名:
LcdWriteData
*函数功能:
向LCD写入一个字节的数据
*输入:
dat
*输出:
无
*******************************************************************************/
#ifndefLCD1602_4PINS
voidLcdWriteData（uchardat）//写入数据
{
LCD1602_E=0;//使能清零
LCD1602_RS=1;//选择输入数据
LCD1602_RW=0;//选择写入
LCD1602_DATAPINS=dat;//写入数据
Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;//保持时间
LCD1602_E=0;
}
#else
voidLcdWriteData（uchardat）//写入数据
{
LCD1602_E=0;//使能清零
LCD1602_RS=1;//选择写入数据
LCD1602_RW=0;//选择写入
LCD1602_DATAPINS=dat;//由于4位的接线是接到P0口的高四位，所以传送高四位不用改
Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;
LCD1602_E=0;
LCD1602_DATAPINS=dat<<4;//写入低四位
Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;
LCD1602_E=0;
}
#endif
/*******************************************************************************
*函数名:
LcdInit（）
*函数功能:
初始化LCD屏
*输入:
无
*输出:
无
*******************************************************************************/
#ifndefLCD1602_4PINS
voidLcdInit（）//LCD初始化子程序
{
LcdWrite（0x38）;//开显示
LcdWrite（0x0c）;//开显示不显示光标
LcdWrite（0x06）;//写一个指针加1
LcdWrite（0x01）;//清屏
LcdWrite（0x80）;//设置数据指针起点
}
#else
voidLcdInit（）//LCD初始化子程序
{
LcdWrite（0x32）;//将8位总线转为4位总线
LcdWrite（0x28）;//在四位线下的初始化
LcdWrite（0x0c）;//开显示不显示光标
LcdWrite（0x06）;//写一个指针加1
LcdWrite（0x01）;//清屏
LcdWrite（0x80）;//设置数据指针起点
}
#endif
/*******************************************************************************
*实验名:
定时器实验
*使用的IO:
*实验效果:
1602显示时钟，按K3进入时钟设置，按K1选择设置的时分秒，按K2选择
*选择设置加1。
*注意：
*******************************************************************************/
#include
#include"lcd.h"
sbitK1=P3^6;
sbitK4=P3^4;
sbitK3=P3^5;
sbitK2=P3^3;
unsignedcharTime;
//用来计时间的值
voidDelay1ms（unsignedintc）;
voidTimerConfiguration（）;
voidInt0Configuration（）;
unsignedcharSetPlace;
/*******************************************************************************
*函数名:
main
*函数功能:
主函数
*输入:
无
*输出:
无
*******************************************************************************/
voidmain（void）
{
unsignedcharhour,minit,second;
unsignedinti;
TimerConfiguration（）;
Int0Configuration（）;
LcdInit（）;
hour=12;
LcdWriteData（'0'+hour/10）;
LcdWriteData（'0'+hour%10）;
LcdWriteData（'-'）;
LcdWriteData（'0'+minit/10）;
LcdWriteData（'0'+minit%10）;
LcdWriteData（'-'）;
LcdWriteData（'0'+second/10）;
LcdWriteData（'0'+second%10）;
while
（1）
{
if（TR0==0）
{
if（K1==0）//检测按键K2是否按下
{
Delay1ms（10）;//消除抖动
if（K1==0）
{
SetPlace++;
if（SetPlace>=3）
SetPlace=0;
}
while（（i<50）&&（K1==0））//检测按键是否松开
{
Delay1ms
（1）;
i++;
}
i=0;
}
if（K2==0）//检测按键K3是否按下
{
Delay1ms（10）;//消除抖动
if（K2==0）
{
if（SetPlace==0）
{
second++;
if（second>=60）
second=0;
}
elseif（SetPlace==1）
{
minit++;
if（minit>=60）
minit=0;
}
else
{
hour++;
if（hour>=24）
hour=0;
}
}
while（（i<50）&&（K2==0））//检测按键是否松开
{
Delay1ms
（1）;
i++;
}
i=0;
}
}
if（Time>=20）//一秒钟来到改变数值
{
Time=0;
second++;
if（second==60）
{
second=0;
minit++;
if（minit==60）
{
minit=0;
hour++;
if（hour==24）
{
hour=0;
}
}
}
}
//--显示时钟--//
LcdWrite（0x80）;
LcdWriteData（'0'+hour/10）;
LcdWriteData（'0'+hour%10）;
LcdWrite（0x83）;
LcdWriteData（'0'+minit/10）;
LcdWriteData（'0'+minit%10）;
LcdWrite（0x86）;
LcdWriteData（'0'+second/10）;
LcdWriteData（'0'+second%10）;
}
}
/*******************************************************************************
*函数名:
Delay1ms（）
*函数功能:
延时1ms
*输入:
c
*输出:
无
*******************************************************************************/
voidDelay1ms（unsignedintc）//误差0us
{
unsignedchara,b;
for（;c>0;c--）
{
for（b=199;b>0;b--）
{
for（a=1;a>0;a--）;
}
}
}
/*******************************************************************************
*函数名:
TimerConfiguration（）
*函
升级会员 