基于AT89C51单片机的电子万年历系统

news2024/10/5 16:32:30

点击链接获取Keil源码与Project Backups仿真图：
https://download.csdn.net/download/qq_64505944/87708258
在这里插入图片描述
源码获取
主要内容：
电子万年历系统以实时时钟芯片DS1302和AT89C52单片机为主要研究对象，着重进行51单片机控制系统的设计研究和如何读取DS1302内部时钟信息的研究。以及运用18B20进行实时温度检测。主要内容包括：实时温度显示；年月日星期时分秒显示；年月日星期时分秒调整；闹钟定时小时分钟和秒。
基本要求：
1.电子万年历电路设计图；
2.电子万年历设计源程序；
2、keil运行源程序；
3、protus中仿真；
4、运行结果分析。
主要参考资料：
[1]余锡存,曹国华，单片机原理及接口技术.西安:西安电子科技大学出版社，2000
[2]郭天祥，新概念51单片机c语言教程。北京：电子工业出版社，2009
[3]杨拴科，模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2003。
[4]李光才，楼然笛.单片机课程设计实例指导.北京:北京航空航天大学出版社，2004。
[5]杨立民，单片机技术及应用.西安：西安电子科技大学出版社,1997。
完 成 期 限：12 月 11 日 - 12 月 26 日
指导教师签名：
课程负责人签名：

摘要
基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用，而数字钟是其中最基本的，也是最具有代表性的一个例子。
在基于单片机系统的数字钟电路中，除了基本的单片机系统和外围电路外，还需要外部的控制和显示装置。本电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的，通过单片机对信息的分析与处理，控制外围设备。系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共六个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块。
本设计以单片机AT89S52为切入点，通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出内部的机器周期。再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。然后在核心电路的基础上设计出了相应的扩展电路，使本设计更加实用。

关键词：单片机；数码显示；温度传感器

目录
第一章概述 1
1.1实时时钟研究的背景及意义 1
1.2系统设计实现的目标 1
1.3系统的总体设计 1
第二章硬件电路设计 3
2.1单片机最小系统 3
2.2时钟芯片电路 3
2.31602LCD的电路连接 4
2.4蜂鸣器闹铃电路 5
2.5按键调整电路 5
2.6电源模块 6
第三章软件部分设计 7
3.1主程序流程图的设计 7
3.2DS1302读写程序设计 7
3.3温度程序设计 10
第四章系统调试 12
4.1系统的模块组成 12
4.2系统软件调试与仿真 12
总结 14
参考文献 15

第一章概述
1.1实时时钟研究的背景及意义
在现实我们生活中每个人都可能有自己的时钟，光阴在永不停息的流逝，有了时钟人们就能随着时间有计划的过着每一天。然而现在绝大部分的时钟有的需要不断地跟换电池，有些时钟需要外接电源，如果一旦电池没电或者外接电源无法供电，时钟就会停止计时了。而美国DALLAS公司的新型时钟日历芯片DS1302就能解决这一问题。该器件能提供实时时钟（RTC）/日历、定时闹钟。少于31天的月份，月末日期可自动调整，其中包括闰年补偿。该器件还可以工作于24小时货代/PM指示的12小时格式。一个精密的温度补偿电路用来监视Vcc的状态。
本时钟还具有环保、走时无噪音、低功耗等非实时时钟不具有的功能。该实时时钟不但可以作为家用，而且更可以在公共场合使用，如车站、码头、商场等场所。
1.2系统设计实现的目标
电子万年历系统是以实时时钟芯片DS1302和AT89C52单片机为主要研究对象，着重进行51单片机控制系统的设计研究和如何读取DS1302内部时钟信息的研究。以及运用18B20进行实时温度检测。主要内容包括：
1.实时温度显示；
2.年月日星期时分秒显示；
3.年月日星期时分秒调整；
4.闹钟定时小时分钟和秒；
1.3系统的总体设计
采用AT89C52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LCD1602，设置部分选用按键电路。
AT89C52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
DS1302实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBMPC上的时钟日历芯片DS12887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS1302能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS1302中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。用户还可对DS1302进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。
DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。可编程的分辨率为9~12位温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒用户可定义的非易失性温度报警设置。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。采用一线通信接口。
该系统的系统框图如图1.1示：
在这里插入图片描述

图1.1系统框图
第二章硬件电路设计
2.1单片机最小系统
本系统以AT89C52单片机为核心，本系统选用11.0592MHZ的晶振，，使得单片机有合理的运行速度。起振电容30pF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。
AT89C52单片机最小系统电路设计如图2.1所示。
在这里插入图片描述

图2.1单片机最小系统
2.2时钟芯片电路
时钟芯片DS1302,其引脚分布图2.2所示
在这里插入图片描述

图2.2时钟引脚分布
MOT(1脚)：总线时序模式选择脚。接高电平，选择MOTOROLA总线时；序；接低电平或悬空，择选择INTEL总线时序。
NC(2,3,16,20,21,22脚)：悬空脚。
AD0AD7(411脚)：地址/地址数据复用总线引脚。
CS(13脚)：片选脚，低电平有效。
AS（14脚）：地址锁存输入脚。下降沿时，地址被锁存，紧接着的上升沿来时地址被清除。
R/W(15脚)：读/写输入脚。在选择MOTOROLA总线时序模式时，此引脚用于指示当前的读写周期，高电平指示当前为读周期，低电平指示当前为写周期；选择INTEL中线时序模式时，此引脚为低电平有效的输入脚，相当于通用RAM的写使能信号（/WE）
DS(17脚)：选择MOTOROLA总线时序模式时，此引脚为数据锁存脚；选择INTEL总线时序模式时，此引脚为读输入脚，低电平有效，相当于典型的内存的输出使能信号（/OE）
RESET(18脚)：复位脚，低电平有效，复位不会影响到时钟、日历和RAM。
IRQ(19脚)：中断申请输出脚，低电平有效，可作为微处理器的中断输入。
SQW（23脚）：方波信号输出脚。可通过设置寄存器位SQWE关断此信号输出，此信号的输出频率也可通过对芯片内部的寄存器编程予以改变。
VCC（24脚）：+5v电源端。
2.31602LCD的电路连接
液晶5端为读/写选择端，因为我们不从液晶中读取数据，只向其写入命令和显示数据，因此此端始终选择为写状态，即低电平接地。液晶6端为使能信号，是操作时必须的信号。其电路如图2.3所示：
在这里插入图片描述

图2.31602的电路连接
2.4蜂鸣器闹铃电路
当单片机给蜂鸣器一个低电平时，三极管导通驱动蜂鸣器发出声音作为定时闹铃，其电路图如图2.4所示：
在这里插入图片描述

图2.4蜂鸣器连接电路
2.5按键调整电路
系统四个独立键盘均采用查询方式，S2用于设置年、月、日、时、分、秒、星期的数值加，以及闹钟开,S3用于设置年、月、日、时、分、秒、星期的数值减以及闹钟关，s1用于具体设置时钟位的切换，s4键用于设置闹钟。其电路图如2.5所示：
在这里插入图片描述

图2.5按键电路连接
2.6电源模块
电子钟的电源为5伏直流电源，本设计中我使用的是5V的充电模块，电源模块的原理图如图2.6所示：
在这里插入图片描述

图2.6电源模块

第三章软件部分设计
3.1主程序流程图的设计
主程序流程图如图3.1：
在这里插入图片描述

图3.1主程序流程图
3.2DS1302读写程序设计
本系统的时间读取主要来源于单片机对DS1302的操作，在硬件上时钟芯片DS1302与单片机的连接需要三条线，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)，具体连接图见系统硬件设计原理图。读取写程序设计如下：
函数名：RTInputByte()
功能：实时时钟写入一字节
说明：往DS1302写入1Byte数据(内部函数)
入口参数：d写入的数据
返回值：无

voidRTInputByte(uchard)
{
uchari;
ACC=d;
for(i=8;i>0;i--)
{
T_IO=ACC0;/*相当于汇编中的RRC*/
T_CLK=1;
T_CLK=0;
ACC=ACC>>1;
}函数名：RTOutputByte()
功能：实时时钟读取一字节
说明：从DS1302读取1Byte数据(内部函数)
入口参数：无
返回值：ACC
ucharRTOutputByte(void)
{
uchari;
for(i=8;i>0;i--)
{
ACC=ACC>>1;/*相当于汇编中的RRC*/
ACC7=T_IO;
T_CLK=1;
T_CLK=0;
}
return(ACC);
}
函数名：W1302()
功能：往DS1302写入数据
说明：先写地址，后写命令/数据(内部函数)
调用：RTInputByte(),RTOutputByte()
入口参数：ucAddr:DS1302地址,ucData:要写的数据
返回值：无

voidW1302(ucharucAddr,ucharucDa)
{
T_RST=0;
T_CLK=0;
T_RST=1;
RTInputByte(ucAddr);/*地址，命令*/
RTInputByte(ucDa);/*写1Byte数据*/
T_CLK=1;
T_RST=0;
}
函数名：R1302()
功能：读取DS1302某地址的数据
说明：先写地址，后读命令/数据(内部函数)
调用：RTInputByte(),RTOutputByte()
入口参数：ucAddr:DS1302地址
返回值：ucData:读取的数据
ucharR1302(ucharucAddr)
{
ucharucData;
T_RST=0;
T_CLK=0;
T_RST=1;
RTInputByte(ucAddr);/*地址，命令*/
ucData=RTOutputByte();/*读1Byte数据*/
T_CLK=1;
T_RST=0;
return(ucData);
}
DS1302与微处理器进行数据交换时，首先由微处理器向电路发送命令字节，命令字节最高位MSB(D7)必须为逻辑1，如果D7=0，则禁止写DS1302，即写保护；D6=0，指定时钟数据，D6=1，指定RAM数据；D5～D1指定输入或输出的特定寄存器；最低位LSB(D0)为逻辑0，指定写操作(输入)，D0=1，指定读操作(输出)。
3.3温度程序设计
单总线上最基本的操作有初始化、写和读3种，所有其它的操作都由这3种基本操作组合而成，初始化用于对总线上的器件进行状态复位，写用于主节点向总线上写入一位数据，读用于主节点从总线上读取一位数据。在这3种操作中，只有写操作是单向的，初始化操作和读操作都是双向的。具体程序设计如下：
byteow_reset(void)
{
bytepresence;
DQ=0;//拉低总线
delay(29);//保持480us
DQ=1;//释放总线
delay(3);//等待回复
presence=DQ;//读取信号
delay(25);//等待结束信号
return(presence);//返回0：正常1：不存在
}
//从1-wire总线上读取一个字节
byteread_byte(void)
{
bytei;
bytevalue=0;
for(i=8;i>0;i--)
{
value>>=1;
DQ=0;
DQ=1;
delay(1);
if(DQ)value|=0x80;
delay(6);
}
return(value);
}
//向1-WIRE总线上写一个字节
voidwrite_byte(charval)
{
bytei;
for(i=8;i>0;i--)//一次写一位
{
DQ=0;//
DQ=val&0x01;
delay(5);//
DQ=1;
val=val/2;
}
delay(5);
}

第四章系统调试
4.1系统的模块组成
本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统的核心采用的是STC89C52单片机；数据显示模块采用的是LCD液晶显示；
温度采集模块用的是DS18B20温度传感器，该传感器所采用的是单总线传输，内部带有A/D转换，用起来非常方便；时间处理模块用的是DS1302时钟芯片，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能；调整设置模块共包括四个按键：模式选择键、功能选择键、调整加按键、调整减按键。
4.2系统软件调试与仿真
通过编写出程序，然后在仿真原理图中检查单片机和液晶屏等器件是否能够正常显示。通过KeiluVision4软件的使用来编译程序的，确保了程序的正确性及程序所设计的功能能够顺利的实现。如图4.1程序运行图：
在这里插入图片描述

图4.1程序运行图
通过软件的调试，接着在Proteus仿真软件里进行仿真。按原理图的设计在ISIS软件中连接好电路。接好后装入HEX文件后，单击仿真运行工具栏上的“运行”，在ISIS的编辑窗口中可以看到单片机应用系统的仿真运行效果。其中，红色方块代表高电平，蓝色方块代表低电平。如图4.2仿真效果图
在这里插入图片描述

图4.2仿真效果图

总结
电子万年历系统设计中使用到了AT89C52和1602液晶显示屏。在设计过程中我通过在网上和图书馆查阅资料，收集了关于单片机和液晶显示方面的资料，通过对这些资料的学习，我了解了单片机的基本结构，使用和单片机在生活和生产中所发挥的作用；液晶显示的原理和使用。除了让我回顾以前学过的知识外，也使我学习到了新的东西。
设计完成的主要工作和任务如下：对设计方案的理论研究，单片机的合理选型，硬件电路的设计，电路板的制作，元器件的焊接，软件的编写和调试以及毕业论文的制作。
通过这次设计我有以下几个方面的收获：
（1）学习与掌握了单片机的基本原理及其各种应用，对它的各种硬件接口与软件设计方法有较深入的认识。
（2）对液晶显示有了一定的认识，能够初步掌握液晶显示的原理。
（3）通过对电路原理图、pcb图的绘制，电路板的制作掌握了对AltiumDesignerWinter09。
（4）本设计重点在于软件的设计，因此在设计过程中使自己学到的C语言知识得到了巩固，同时提高了解决实际问题的能力。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/442532.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

天梯赛 L3-025 那就别担心了

天梯赛 L3-025 那就别担心了

原题链接： PTA | 程序设计类实验辅助教学平台 题目描述： 下图转自“英式没品笑话百科”的新浪微博 —— 所以无论有没有遇到难题，其实都不用担心。 博主将这种逻辑推演称为“逻辑自洽”，即从某个命题出发的所有推理路径都会将结…
阅读更多...
DHCP的原理和配置

DHCP的原理和配置

DHCP在一个广播域里动态修改IP地址 背景 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)由Internet工作任务小组设计开发专门用于为TCP/IP网络中的计算机自动分配TCP/IP参数的协议 使用DHCP的好处 减少管理员的工作量避免输入错误的可能避免IP地…
阅读更多...
Java每日一练(20230421)

Java每日一练(20230421)

目录 1. 整数排列 🌟 2. 数组排序 🌟 3. 单词搜索 🌟🌟 🌟 每日一练刷题专栏 🌟 Golang每日一练 专栏 Python每日一练 专栏 C/C每日一练 专栏 Java每日一练 专栏 1. 整数排列 十位数的所有排列…
阅读更多...
jmeter的界面介绍

jmeter的界面介绍

前言 jmeter是一款进行接口自动化，性能测试的开源的工具 界面 jmeter菜单里面有个文件--模板，这个主要是一些请求不知道怎么设置时可以选择预制的一些模板 选择对应的模板点击创建，就可以生成一个对应的记录，我们选择jdbc&…
阅读更多...
2021遥感应用组二等奖：基于机器学习回归算法的鄱阳湖水质遥感定量反演及时序变化监测研究

2021遥感应用组二等奖：基于机器学习回归算法的鄱阳湖水质遥感定量反演及时序变化监测研究

作品介绍 一、作品背景 鄱阳湖是中国第一大淡水湖，也是中国第二大湖，它在调节长江水位、涵养水源、改善当地气候等方面起着重大的作用。但近年来受围垦、环境污染等人类活动影响，鄱阳湖湿地退化严重，同时使鄱阳湖的容量减少&…
阅读更多...
C语言中static的作用

C语言中static的作用

在 C语言 中，static 通常用来修饰变量和函数。 static 修饰变量 变量按照作用域不同，分为全局变量和局部变量。 当static修饰全局变量时，该变量仍然可以在该文件的全局区域内引用，并且在编译阶段时为该变量分配内存，…
阅读更多...
Ubuntu 安装 Samba 服务器

Ubuntu 安装 Samba 服务器

1. Ubuntu 安装 Samba 服务器 确认安装: dpkg -l | grep samba 安装： sudo apt-get install samba samba-common 卸载： sudo apt-get autoremove samba2. Samba 服务器配置 sudo vi /etc/samba/smb.conf在文件最后添加 [Share] commentThis is samba …
阅读更多...
Leetcode-day3【215】数组中的第K个最大元素

Leetcode-day3【215】数组中的第K个最大元素

文章目录 215. 数组中的第K个最大元素题目解题思路解题思路【学习】基于快速排序的选择方法 215. 数组中的第K个最大元素 题目 给定整数数组 nums 和整数 k，请返回数组中第 k 个最大的元素。 请注意，你需要找的是数组排序后的第 k 个最大的元素&#…
阅读更多...
osg实现地球并在指定经纬度放置一个飞机模型(非osgEarth方式)

osg实现地球并在指定经纬度放置一个飞机模型(非osgEarth方式)

代码如下&#xff1a; #include<osgViewer/Viewer> #include<osgGA/TrackBallManipulator> #include<osg/Shape> #include<osg/ShapeDrawable> #include<osg/Texture2D> #include<osgDB/readFile> #include<osg/MatrixTransform> #…
阅读更多...
Linux环境对Nginx开源版源码下载、编译、安装、开机自启

Linux环境对Nginx开源版源码下载、编译、安装、开机自启

一、准备内容Centos8安装yum源https://blog.csdn.net/xiaochenXIHUA/article/details/127251704?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522168197299116800211534092%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%
阅读更多...
网络安全与攻防-同源策略

网络安全与攻防-同源策略

目录 同源策略&#xff08;浏览器控制&#xff09; 定义 思考&#xff1a; 跨域的N种方法 Jsonp 跨域资源共用&#xff08;CORS&#xff09; 预检&#xff08;OPTIONS请求&#xff09; 代理服务&#xff08;优先考虑&#xff09; 实战CORS&#xff08;Fetchnode.js&…
阅读更多...
利用校正板对无人机影像辐射校正

利用校正板对无人机影像辐射校正

无人机影像上获取到的数据是反映传感器对光响应的数值特征&#xff08;即DN值&#xff09;&#xff0c;但DN值与环境光强及相机参数有关&#xff0c;只有将其转换为反射率才能较好的反映地物的特征。一般的转换方法是使用二向反射率已知的校正板进行「单点比值」&#xff08;只…
阅读更多...
WINNER电比例插装阀放大器

WINNER电比例插装阀放大器

WINNER插装阀分类&#xff1a;双向流量控制阀、提动轴型单向止回常闭比例流量阀、双向流量控制常开比例压力补偿、导压级比例泄压阀、直动型降压比例泄压阀&#xff1b; 比例控制阀是一种按输入的电信号连续、按比例地控制液压系统的流量、压力和 方向的控制阀&#xff0c;其输…
阅读更多...
SpringBoot项目的创建和使用

SpringBoot项目的创建和使用

目录 一&#xff0c;SpringBoot 1&#xff0c;什么是SpringBoot 2&#xff0c;SpringBoot的优点 二&#xff0c;SpringBoot项目的创建和使用 1&#xff0c;项目的创建 创建方式 使用Idea创建(统一使用Idea社区版2021.x版本) 使用网页版创建&#xff08;使用Spring官网&a…
阅读更多...
（已解决）关键词爬取百度搜索结果，返回百度安全验证，网络不给力，请稍后重试，无法请求到正确数据的问题

（已解决）关键词爬取百度搜索结果，返回百度安全验证，网络不给力，请稍后重试，无法请求到正确数据的问题

已解决&#xff0c;使用关键词进行百度搜索&#xff0c;然后爬取搜索结果&#xff0c;请求数据后&#xff0c;返回的是百度安全验证&#xff0c;网络不给力&#xff0c;请稍后重试。无法请求到正确数据。且尝试在header中增加Accept参数还是不行。 一、问题产生的现象 在学习过…
阅读更多...
2024年江苏专转本到底多难？

2024年江苏专转本到底多难？

相比较普通高考的难度来说&#xff0c;专转本的难度不算大且录取率更高一点。所以只要好好复习&#xff0c;上岸还是很容易的。&#xff08;一&#xff09;、语文的难度分析对比2022年及2023年语文的考试情况&#xff0c;考试的难度差别不大&#xff0c;也就是说语文的难度整体…
阅读更多...
生产区域人数超员识别监测算法 yolov5

生产区域人数超员识别监测算法 yolov5

生产区域人数超员监控报警系统通过yolov5python网络模型分析技术&#xff0c;生产区域人数超员识别监测算法模型识别到现场画面区域超员时&#xff0c;立即告知后台中心进行告警提醒及时处理。Yolo意思是You Only Look Once&#xff0c;它并没有真正的去掉候选区域&#xff0c;…
阅读更多...
C++初阶(初识命名空间及输入输出）

C++初阶(初识命名空间及输入输出）

C是在C的基础之上&#xff0c;容纳进去了面向对象编程思想&#xff0c;并增加了许多有用的库&#xff0c;以及编程范式 等。熟悉C语言之后&#xff0c;对C学习有一定的帮助&#xff0c;本章节主要目标: 1. 补充C语言语法的不足&#xff0c;以及C是如何对C语言设计不合理的地方…
阅读更多...
spring boot3.0新特性Http客户端远程调用

spring boot3.0新特性Http客户端远程调用

1、安装依赖 <!-- For reactive support --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId></dependency>2、项目结构 3、新建配置类WebConfig package com.exa…
阅读更多...
局域网可使用的远程工具有哪些

局域网可使用的远程工具有哪些

推荐一些局域网可使用的远程工具。 1、Splashtop&#xff1a;Splashtop 的效果非常好。 性能出色&#xff0c;拖放文件传输在不同平台之间工作&#xff0c;甚至还有语音聊天。Splashtop Personal 在局域网免费使用&#xff0c;性能出色&#xff0c;是不可多得的免费局域网远程…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023