基于AT89S51单片机的多功能电子万年历的设计

1、单片机应用系统设计课题：姓名：班级：学号：指导老师：日期：电子万年历的设计基于 AT89S51单片机的多功能一、绪论：现在是一个知识爆炸的新时代，新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新 月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活， 改变着我们的世界。近些年，随着科技的发展和社会的进步，人们对电子万年历的要求也越来越高，传统的电子万年历已不能满足人们的需求。人们对多功能电子万年历的功能及工作顺序都非常熟悉，但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由于单片机具有灵活性强、 成本低、功耗低、保密性好等特点，还有，单片机是微型计算机的一个重要分枝，单片机是

2、 把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器、并行接口接口、串行接口、A/D转换器等主要计算机部件，集中在一块集成电路芯片上。虽然只是一个芯片，但从功能上它就相当于一台完整的微机。随着科学技术的迅猛发展，单片计集成度高、体积小、运算速度快、功耗低、运行可靠、价格低廉等诸多优点，越来越显现出来。在日常生活方面，我们使 用彩电、录放机、 VCD照相机、手机等等可以说举不胜举。所以多功能电子万年历一般都 以单片机为核心，外加一些外围设备来实现。 由单片机作为多功能电子万年历的核心控制器， 通过按键可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。意义：电子万年历作为

3、电子类小设计不仅是市场上的宠儿，也是是单片机实验中一个很常用的题目。因为它的有很好的开放性和可发挥性，因此对作者的要求比较高，不仅考察了对单片机的掌握能力更加强调了对 神农百草膏单片机扩展的应用。而且在操作的设计上要力 求简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。所以，电子万年历无论作为比赛题目还是练 习题目都是很有价值。二、系统总体方案设计：1、共具备两个功能：(1)显示年月日及分秒信息(2)具有可调整日期和时间功能。2、硬件电路的总体框图：图1总体硬件框图3、所用芯片U1AXTAL1YTA I oP0.0/AD0 P 0.1/AD1 P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4X IAL

4、2P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P 2.1/A9P SENP2.2/A10P2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P 1.0/T2P 3.0/RXDP 1.1/T2EXP 3.1/TXDP 1.2P 3.2/INT0P 3.3/INT1P 1.3P 1.4P3.4/T0P 1.5P3.5/T1P 1.6P 3.6/WRP 1.7P 3.7/RDAT89C52191894681229_3031_11_12233J517三、硬件系统设计：1、硬件原理图:DNGLM016LX222pFX1+5VAn*I 01U2

5、2+5VX1VCC1VCC2RSTSCLKX2I/O536123U119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/rNT0P1.3P3.3/rNTTP1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD1892930 k21 22- -23n25

6、 F27-2810073635-343239V5+fl o 上工 fl oR -DNGU3VCCDQGND DS18B20P0 口作为6位液晶显示电路的驱动接口，这是由于P0 口,它的驱动能力强，故只需外接上拉电阻便可以把LED数码，在单片机进行动态扫描的时候不会 8位LED数码管的 ，由一个8位的I/O 口图3硬件原理2、硬件原理：在硬件电路中采用 输出驱动电路工作处于开漏状态 管点亮。因为共阴的LED数码管它的驱动电流是分开的 影响彼此的电流，故该电路中的8位LED数码管均用共阳阴极的数码管。 位选线分别由相应的 P2. 0P2. 5控制，而将其相应的段选线并联在一起 控制，即 P0 口。

7、P3 口与八个校时按键相连，以成功实现万年历校时的功能。四、系统软件设计：1、程序流程框图：2、年调整程序流程图,图4 程序流程框图月、日调整程序流程图类似。图5年调整程序流程图3、源程序代码：#include 温度传送数据 IO 口0 /#include Command/#include LCD1602.hvoid show_time();/液晶#define LCD_DA TA/#include DS1302.h显示程序1/ Data#define uint unsigned int/*1602 液 晶 显#define#define uchar unsigned char示部分子程序LC

8、D_CLEAR_SCREENchar*/0x01 / 清屏hide_sec,hide_min,hide_hour#defineLCD_HOMING,hide_day,hide_week,hide_m0x02 / 光onth,hide_year; /秒 ,分 ,时/Port标返回原点到日 ,月,年位闪的计数Definitions*void LCD_Write(bit style,char*unsigned char input)done,count,temp,flag,Up_Ke*y_flag,down_flag;sbit LcdRs= P 2人5;LcdEn=0;uchar temp_valu

9、e; /sbit LcdRw= P 2人6;LcdRs=style;温度值sbit LcdEn= P 2人7;LcdRw=0;ucharsfr DBPort = 0x80;_nop_();TempBuffer5,week_value/P0=0x80,P1=0x90,P2DBPort=input;2;=0xA0,P3=0xB0. 数据端口_nop_();/注意顺序内部等待函数LcdEn=1;*_nop_();/注意顺序sbit DS1302_CLK = PIT;*LcdEn=0;/实时时钟时钟线引脚*_nop_();sbit DS1302_IO= P 1人6;*LCD_Wait();/实时时钟数

10、据线引脚unsignedcharsbit DS1302_RST = P15;LCD_Wait(void)/实时时钟复位线引脚/ 设 置 显 示 模 式sbit p ortOI = P 3人0;LcdRs=0;*sbit p ort02 = P 3人1;LcdRw=1;*sbit p ort03 = P 3人2;_nop_();/ 延 时一个 时*sbit p ort04 = P 3人3;钟周期#define LCD_SHOWsbit ACC0 = ACCS;LcdEn=1;_nop_();0x04/显示开sbit ACC7 = ACC7;#define LCD_HIDEsbit Set_Key

11、 =P 2人0;0x00/显示关/模式切换键LcdEn=0;sbit Up_Key =P 2;return DBPort;/加法按钮#define LCD_CURSORsbit Down_Key = P 2人2;/向 LCD 写入命令或数据0x02/显示光/减法按钮*标sbit out_Key_Key=P 2人3;*#define LCD_NO_CURSOR/立刻跳出调整模式按钮*0x00/无光标sbit DQ = P19/#define LCD_COMMAND幵*卄*卄*卄*卄*卄*卄*#defineLCD_NO_FLASH0x00/光标不#define LCD_FLASH0x01/ 光标闪

12、闪动 void void LCD_Initial()LcdEn=0;LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);/8 位数据端口 ,2 行显示 ,5*7 点阵while(*str!=0)LCD_Write(LCD_DATA,*str);str+;LCD_Set_KeyDisplay(unsig ned char DisplayMode) LCD_Write(LCD_CO MMAND, 0x08|DisplayMode);LCD_Write(LCD_CO MMAND,0x38);LCD_Set_KeyDisplay( LCD_SHOW|LCD_NO_CU RSOR); / 开启显示

13、, 无 光标/ 设 置 输 入 模幵*卄*卄*卄*卄*卄*卄*#defineLCD_AC_UP_KEYLCD_Write(LCD_CO MMAND,LCD_CLEAR_SC REEN); /清屏LCD_Set_KeyInput(LC D_AC_UP_KEY|LCD_NO_ MOVE); /AC 递增 , 画面不动/*DS1302部分子*/typedef_SYSTEMTIME#define0x02LCD_AC_DOWN0x00/default/ 液 晶 字 符 输 入 的 位 置*时钟序structunsigned char Second; unsigned char Minute; unsig

14、ned char Hour; unsigned char Week; unsigned char Day; unsigned char Month;#define LCD_MOVEvoid GotoXY(unsigned charunsigned charYear;0x01 / 画x, unsigned char y)unsignedchar面可平移DateString11;#define LCD_NO_MOVEif(y=0)unsignedchar0x00TimeString9;/defaultLCD_Write(LCD_COSYSTEMTIME;/定义的MMAND,0x80|x);时间类型

15、voidif(y=1)SYSTEMTIMELCD_Set_KeyInput(unsigneCurrentTime;d char InputMode)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40);LCD_Write(LCD_CO#define AM(X)XMMAND, 0x04|InputMode);#define PM(X)(X+12)/将字符输出到液晶显示/ 转成 24 小时制void#define DS1302_SECOND/ 初 始 化Print(unsighttp:/www.shenn0x80/时钟LCD*ned char *str)芯片的寄存器位置,存放时/

16、 相charcharchar#define DS1302_MINUTE0x82#define DS1302_HOUR0x84#define DS1302_WEEK0x8A#define DS1302_DAY0x86#define DS1302_MONTH 0x88#define DS1302_YEAR0x8C voidDS1302InputByte(unsigned char d) / 实时时钟写入一 字节 (内部函数 ) unsigned char i;ACC = d; for(i=8; i0; i-) DS1302_IOACC0; 当于汇编中的 RRCDS1302_CLK = 1;DS13

17、02_CLK = 0;ACC = ACC 1;unsigned charDS1302OutputByte(void) /实时时钟读取一字节 (内部函数 )unsigned char i;for(i=8; i0; i-)ACC = ACC 1; /相当于汇编 中的 RRCACC7DS1302_IO;DS1302_CLK = 1;DS1302_CLK = 0; return(ACC);void Write1302(unsigned char ucAddr, unsigned char ucDa) /ucAddr: DS1302 地址 , ucData: 要写的数据 DS1302_RST = 0;D

18、S1302_CLK = 0;DS1302_RST = 1;DS1302InputByte(ucAddr);/ 地址，命令DS1302InputByte(ucDa); / 写 1Byte 数据 DS1302_CLK = 1; DS1302_RST = 0;unsignedRead1302(unsigned ucAddr) /读取 DS1302 某 地址的数据unsigned char ucData; DS1302_RST = 0; DS1302_CLK = 0; DS1302_RST = 1;DS1302InputByte(ucAddr|0x01); / 地址，命令 ucDataDS1302Ou

19、tputByte();/ 读 1Byte 数据 DS1302_CLK = 1; DS1302_RST = 0; return(ucData);void DS1302_GetTime(SYSTEM TIME *Time) / 获取时钟 芯片的时钟数据到自定义 的结构型数组 unsignedReadValue;ReadValue Read1302(DS1302_SECON D);Time-Second (ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue Read1302(DS1302_MINUT E);Time-Minute (ReadValue&

20、0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValueRead1302(DS1302_HOUR);Time-Hour (ReadValue&0x70)4)*10+ (ReadValue&0x0F);ReadValueRead1302(DS1302_DAY);Time-Day (ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValueRead1302(DS1302_WEEK);Time-Week (ReadValue&0x70)4)*10+ (ReadValue&0x0F);ReadValue Read1302(DS1302_MO

21、NTH );Time-Month (ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValueRead1302(DS1302_YEAR);Time-Year (ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F); Time-DateString5 = Time-Month/10 + 0;Time-DateString6= Time-Month%10 + 0;elseTime-DateString10 = 0; / 字符串末尾加 0 ,判 断结束字符 voidDateToStr(SYSTEMTIME *Time)/将时间年 ,月

22、 ,日,星期数据转换成液晶显 示字符串,放到 数组里 DateString if(hide_year2) /这里的 if,else 语句都是判 断位闪烁 ,2 就不显示 ,输出字符串为 2007/07/22Time-DateString0= 2;Time-DateString1= 0;Time-DateString5 = ;Time-DateString6 = ;Time-DateString7if(hide_dayDateString8 = Time-Day/10 + 0;Time-DateString9 = Time-Day%10 + 0;else void TimeToStr(SYSTE

23、MTIME *Time) /将时 ,分 ,秒数据 转换成液晶显示字符放到 数组 TimeString; if(hide_hourTimeString0 = Time-Hour/10 + 0;Time-TimeString1= Time-Hour%10 + 0;elseTime-TimeString0 = ;Time-DateString2 = Time-Year/10 + 0;Time-DateString3 = Time-Year%10 + 0;elseTime-DateString0 = ;Time-DateString1 = ;Time-DateString2 = ;Time-DateS

24、tring3 = ;Time-DateString4Time-DateString8 = ;Time-DateString9 if(hide_weekWeek%10 + 0; / 星 期的数据另外放到 week_value 数组 里,跟 年, 月 ,日的分开存放 ,因为等一 下要在最后显示elseweek_value0 Time-TimeString1 = ;Time-TimeString2if(hide_minTimeString3 = Time-Minute/10 + 0;Time-TimeString4 = Time-Minute%10 + 0;elseTime-TimeString3

25、= ;Time-TimeString4 = ;Time-TimeString5if(hide_month2)week_value1 = 0;if(hide_secTimeString6 = Time-Second/10 + 0;Time-TimeString7 = Time-Second%10 + 0;else/*ds18b20序*/子程unsignedReadOneChar(void)charTime-TimeString6 = ;Time-TimeString7 = ;Time-DateString80;void/时钟芯片初始化unsigned char Second=Read1302(D

26、S1302_ SECOND);if(Second&0x80) /判断 时钟芯 片是否 关闭Initial_DS1302(void)Write1302(0x8e,0x00);/写入允许Write1302(0x8c,0x07);/ 以下写入初始化时间 日期:07/07/25. 星期 : 3. 时间 :23:59:55Write1302(0x88,0x07);Write1302(0x86,0x25);Write1302(0x8a,0x07);Write1302(0x84,0x23);Write1302(0x82,0x59);Write1302(0x80,0x55);Write1302(0x8e,0x

27、80); /禁止写入/*ds18b20 子函数(晶振 12MHz )*/延迟uchar i=0; uchar dat = 0; for (i=8;i0;i-)DQ = 0; /给脉冲信号void delay_18B20(unsignedint i)while(i-);/*ds18b20函*/冲信号初始化数dat=1;DQ = 1; /给脉if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(4);return(dat);void Init_DS18B20(void)unsigned char x=0;DQ =/DQ 复位 delay_18B20(8);做延时DQ = 0;单片机将 DQ

28、拉低delay_18B20(80);确延时 大于 480usDQ = 1;拉高总线1;/稍/精/delay_18B20(14); x=DQ;/ 稍做延时后 如果 x=0 初始化成功 x=1 则初始化 失败delay_18B20(20);/*ds18b20 个字节 */读一/*ds18b20一个字*/voiddat)WriteOneChar(ucharunsigned char i=0;for (i=8; i0; i-)DQ = 0;DQ = dat&0x01; delay_18B20(5);DQ = 1;dat=1;读取 ds18b20 当 前 温 度 */*void ReadTemp(voi

29、d)unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned char t=0;温度符号Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC);/ 跳过读序号列号的 操作WriteOneChar(0x44);/ 启动温度转换TempBuffer3=C;TempBuffer4=0;void Delay1ms(unsigned count)intwhile(port01=1);/Up_Keykey()/ 升序 按unsigned int i,j; for(i=0;icount;i+) for(j=0;j0;delay-) for(i=0;i62;i+

30、) /1ms 延时 .;=1)mdelay(8);switch(count)case 1:delay_18B20(100);a=ReadOneChar();/读取温度值低位 b=ReadOneChar();/读取温度值高位 temp_value=b4;void temp_to_str() / 温度 数据转换成液晶字符显示TempBuffer0=temp_value/10+0; /十位TempBuffer1=temp_value%10+0; /个位TempBuffer2=0xdf; /temp=Read1302(DS1302_SECOND); / 读取秒数void/ 跳出调整模式 ,返回默认显

31、示outkey()temp=temp+1; / 秒数加 1 uchar Second;if(out=0|port01=1) mdelay(8);count=0;hide_sec=0,hide_min=0 ,hide_hour=0,hide_day=0,hi de_week=0,hide_month=0,hi de_year=0;Second=Read1302(DS1 302_SECOND);Write1302(0x8e,0x00); /写入允许Write1302(0x80,Second &0x7f);Write1302(0x8E,0x80);/禁止写入done=0;while(out=0);U

32、p_Key_flag=1; 调整后更新标志if(temp&0x7f)0x59)超过 59 秒,清零temp=0;case 2:/数据break;/temp=Read1302(DS1302_MINUTE); / 读取分数if(temp0x7)temp=temp+1; / 分数加temp=1;temp=temp+1;/ 年数加 1Up_Key_flag=1;break;Up_Key_flag=1;if(temp0x59) 超过 59 分,清零/case 5:if(temp0x85)case 3:temp=0;break;temp=Read1302(DS1302_HOUR); /读取小时数temp=

33、temp+1;1/ 小时数加Up_Key_flag=1;if(temp0x23)小时 ,清零/超过23case 4:temp=0;break;temp=Read1302(DS1302_WEEK); / 读取星期数temp=temp+1; / 星期数加1Up_Key_flag=1;temp=Read1302(DS1302_DAY); /读取日数temp=temp+1;Up_Key_flag=1;if(temp0x31)case 6:/日数加temp=1;break;default:break;temp=0;break;while(Up_Key=0);while(port02=1);temp=Re

34、ad1302(DS1302_MONTH); / 读取月数/void Down_Keykey()/ 降序 按键temp=temp+1;Up_Key_flag=1;if(temp0x12)case 7:/月数加temp=1;break;Down=1;if(Down=0|port03=1)mdelay(8);switch(count)case 1:temp=Read1302(DS1302_YEAR); / 读取年数temp=Read1302(DS1302_SECOND); / 读取秒数temp=temp-1;/秒数减Down_Key_flag=1;case 6:break;while(port03=

35、1);if(temp=-1)temp=Read1302(DS1302_MONTH); / 读取月数Down_Key_flag=1;/数据调整后更新标志temp=0x23;temp=temp-1; /月数减 1break;if(temp=0x7f)0 秒 , 返回 59 秒/小于case 4:temp=0x59;temp=Read1302(DS1302_WEEK); / 读取星期数case 2:break;temp=temp-1; / 星期数减1Down_Key_flag=1;if(temp=0)temp=12;break;case 7:temp=Read1302(DS1302_MINUTE);

36、 /读取分数Down_Key_flag=1;temp=Read1302(DS1302_YEAR); / 读取年数if(temp=0)temp=temp-1; / 分数减temp=0x7;temp=temp-1; /年数减 1Down_Key_flag=1;break;Down_Key_flag=1;case 5:if(temp=-1)if(temp=-1)temp=0x59;/ 小于 0 秒 ,返回 59 秒temp=Read1302(DS1302_DAY); /读取日数temp=0x85;break;temp=temp-1; /日数减 1break;case 3:Down_Key_flag=

37、1;default:break;temp=Read1302(DS1302_HOUR); /读取小时数if(temp=0)temp=temp-1; / 小时数减1temp=31;while(Down=0);/扫描模式切换按键 switch(count) case 1:do晶显示数据void Set_Keykey()/ 模式选 择按键while(count=2);break;/count=1, 调整秒case 2:doSet_Key=1;if(Set_Key=0|port04=1)outkey();描跳出按钮/count=2, 调整分hide_sec=0;mdelay(8);count=count

38、+1;/Set_Keykey 按 一次,count就加1done=1;/进入调整模式Up_Keykey();/扫描加按钮Down_Keykey();/扫描减按钮outkey();Up_Keykey();Down_Keykey();while(Set_Key=0);if(Up_Key_flag=1|down_fl ag=1) /数据更新，重新 写入新的数据if(temp0x60)temp=0;while(port04=1);Write1302(0x8e,0x00);/ 写入允许if(Up_Key_flag=1|down_flag=1)void行keydo ne()/按键功能执Write1302(

39、0x80,temp|0x80);/写入新的秒数Write1302(0x8e,0x00);入允许/写uchar Second;if(flag=0)关闭时钟 ,停止计时/Write1302(0x8e,0x80);止写入/ 禁Write1302(0x82,temp); 入新的分数/ 写Up_Key_flag=0; Write1302(0x8e,0x00); 写入允许/Down_Key_flag=0;Write1302(0x8e,0x80);止写入/ 禁temp=Read1302(0x80);Write1302(0x80,temp|0x80);hide_sec+; 闪计数/位Up_Key_flag=0

40、;Down_Key_flag=0;Write1302(0x8e,0x80);/禁止写入if(hide_sec3)hide_min+;flag=1;Set_Keykey();show_time();/液hide_min=0;hide_sec=0;if(hide_min3)show_time();while(count=4);break;case 4:do/count=5, 调整日while(count=3);break;case 3:do/count=4, 调整星期hide_week=0;outkey();/count=3, 调整小时hide_hour=0;Up_Keykey();outkey(

41、);hide_min=0;Down_Keykey();outkey();Up_Keykey();Down_Keykey();if(Up_Key_flag=1|down_flag=1)Up_Keykey();Down_Keykey();if(Up_Key_flag=1|down_flag=1)Write1302(0x8e,0x00);入允许/ 写Write1302(0x8e,0x00);入允许/ 写Write1302(0x8a,temp);入新的星期数/ 写Write1302(0x84,temp);入新的小时数/ 写Write1302(0x8e,0x80);止写入/ 禁Write1302(0x8

42、e,0x80);止写入/ 禁Up_Key_flag=0;Down_Key_flag=0;Up_Key_flag=0;Down_Key_flag=0;hide_week+;hide_hour+;if(hide_hour3)show_time();if(hide_week3)hide_week=0;show_time();while(count=5);break;if(Up_Key_flag=1|down_flag=1)Write1302(0x8e,0x00);入允许Write1302(0x86,temp); 入新的日数Write1302(0x8e,0x80);止写入Up_Key_flag=0;D

43、own_Key_flag=0;hide_day+;if(hide_day3)hide_day=0;show_time();/ 写/ 写/ 禁while(count=6);break;/count=6, 调整月hide_hour=0;case 6:docase 5:dooutkey();hide_month=0;hide_day=0;Up_Keykey();Write1302(0x80,Second&0x7f);outkey();Up_Keykey();Down_Keykey();Write1302(0x8E,0x80);/禁止写入/ 写Down_Keykey();if(Up_Key_flag=1|down_flag=1)if(Up_Key_flag=1|down_flag=1)Write1302(0x8e,0x00);入允许 done=0;break; /count=7, 开启中断 ,标志位置 0 并退 出default:break;Write1302(0x8e,0x00);入允许/ 写Write1302(0x8c,temp);