数码管万年历实习报告

河南机电高等专科学校

综合实训报告

系部：_________________

专业：_________________

班级：_________________

学生姓名：_________________

学号:_________________

2013年6月28日

实训任务书

1.时间：2013年6月15日〜2013年6月28日

2.实训单位：河南机电高等专科学校

3.实训目的：深入学习电子产品设计制作的全过程

4.实训任务：

①加深学习电路图绘制软件的相关常识及其特点；

②以51单片机为核心设计出一个LED万年历；

③万年历具有年份、月、日、时、分、秒、周、温度、整点报时等功能；

④自己独立完成设计电路图，生成PCB,转印、腐蚀电路板，焊接等硬件制作

工作；

⑤会使用keil软件编写程序，并完成烧写过程；

⑥学会调试程序，敢于发现问题，解决问题；

⑦参考相关的的书籍、资料，认真完成实训报告。

综合实训报告

前言：

万年历是我们经常见到和使用的计时工具，使用方便，功能多。但自己做一

个让人满意的万年历，就不一定有那么轻而易举了，本次实训的任务就是自己亲

手做一个万年历。利用本学期学过的单片机知识，设计出具有显示年、月、日、

时、分、秒、周、温度功能，同时有整点报时的功能的万年历。

一、实训器件

1.温度传感器DS18B20

采用数字式温度传感器DS18B20,此类传感器为数字式传感器而且仅需要一

条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以避免A/D模数转换模块，降低

硬件成本，简化系统电路。另外，数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范

围广等优点。因此，本设计DS18B20温度传感器作为温度采集模块。

2.时钟芯片DS1302

采用DS1302时钟芯片实现时钟，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进

行计时，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

行同步通信，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31X8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。具有主电源/后

背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。主要特点

是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并旦可以关闭

充电功能。采用普通32.768kHz晶振。因此，本设计中采用DS1302提供时钟。

3.74LS154

74LS154为4线―16线译码器，其主要电特性的典型值如下：

tpd

PD

ABCD->outputGl、G2->output

23ns19ns170mW

当选通端（Gl、G2）均为低电平时，可将地址端（ABCD）的二进制编码在一

个对应的输出端，以低电平译出。若将G1和G2中的一个作为数据输入端，由

ABCD对输出寻址，54/74154还可作4线一16线数据分配器。

引出端符号：A、B、C、D译码地址输入端（低电平有效）

Gl、G2选通端（低电平有效）

0-15输出端（低电平有效）

可用此种芯片作为数码管的选址芯片。

4.74HC573

74HC573是八进制3态非反转透明锁存器,是高性能硅门CMOS器件。当锁

存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当

锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。输出能直接接到

CMOS,NMOS和TTL接口上操作电压范围：2.0V~6.0VX低输入电流：1.OuA。

本实训采用此芯片作为数码管的驱动芯片。

5.数码管

本实训使用共阴极数码管作为显示器件，采用LED数码管动态扫描,LED数

码管价格适中，对于显示数字也最合适。

综上各模块的选择方案与论证，确定最后的主要硬件资源如下：采用

AT89s51作为主控制系统；DS1302提供时钟；DS18B20作为数字式温度传感器；

74LS154作为选址芯片；74HC573作为数码管的驱动芯片；共阴极数码管显示数

字；S8550驱动扬声器。

二、实训原理

为了使万年历在包装美化时简单化及布线的方便，我将万年历分为两部分,

一部分是主体部分含有年份、月、日、时、分、秒，另一部分是小模块包含周、

温度。

电路图如下：

主电路图：

5&85&S&S

扫o2S3S8B8I

HWADO

PALIPftl/ADl

FAL2Pft2/AD2

PftS(AD3

Pa-VAEM

PftVAD5

M&AD6

Pa7/AD7

H

WTPPlJOT?

酬PL1H2EX

LBffiDGP12ECI

PI3CEXO

P1.4flCEX)

*0PI夕CEX2

LI/TxDPIOTX3

□aonPI.7OX4

ivroP2.(yA8

bnP2I/.A9

LMffiP22/AI0

17/EDP2.3/AI1

P14/AI2

P2.5/AI3

P1^AI4

5SP2.7/AI5

FRCHRP

O32768Hz_%>RSIVCC2

XI

X2VO

L

GND

GND

____________________cXIV”_______

nsimi

主电路PCB:

周，温度电路图:周，温度PCB：

AA

BBW14

CCW15

DDW16

EE

FF

GG

DPDP

A

B

C

D

E

F

G

DP

三、程序编写

使用Keil软件编写程序。程序包括主函数、时间显示函数、温度显示函数、

时间调整函数、DS18B20模块、DS1302模块和周计算函数等。

程序的编写使我熟练的掌握了Keil软件的应用。具体程序见附录。

四、程序的烧写与调试

程序烧写需要用专用的烧写软件将Keil软件声生成的.hex文件写进单片机

里。经过多次的程序的改写与调试，最终制作出比较满意的成品。

五、成品展不：

心得体会：

经过此次实训我学到了很多，刚开始以为做万年历很难，着手开始做这个

产品没有一点头绪，经过上网查资料，产生了最初的制作框架，然后就开始找

芯片，查芯片资料•，设计电路图，又请同学帮忙指点，修改原理图。接着买元

器件，做封装，生成PCB,制作电路板，焊接元器件，最后完成了整个硬件部

分的制作。完成了硬件制作后，我又编了测试软件测试硬件是否有问题，发现

数码管不亮，经过问题排查及资料查询，发现单片机P0口缺少了上拉电阻，接

上后，解决了问题。

编程也是比较困难的，由于掌握的知识不够多，借鉴了别人的程序，并加

入自己的想法，经过调试，程序编写成功。最终完成了产品的制作。

在实习的过程中我得到了别人的帮助，同时也主动帮助别人，得到了很多

经验，为以后学习提供了方便。实习就是学习的过程，本次实习是最成功的一

次，也是学到最多的一次。

参考文献：

《单片机C51程序设计教程与实验》北京航空航天大学出版社

《单片机原理及应用（C51澹）》清华大学出版社

《数字电子技术》黄河水利出版社

《ProtelDXP2004电路设计与仿真教程》北京航空航天大学出版社

附录：

程序

万年历.C

#include<reg5l.h>

#include<intrins.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharcodedigit[]={Ox3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,Ox6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39,0x00};

ucharmode,TH,TL,TN,seconds,minutes,hours,years,months,days,WEEK,n;

ucharcount=0;

sbitSET=P3A4;

sbitADD=P3A5;〃增力口

sbitRED二P3八6;〃减小

sbitCANL=P3A7;

sbitle=P2A6;

sbitoe=P2A7;

sbiten=PlA4;

sbitbeep=P2A4;

ucharGetWeekFromDay(ucharyears,ucharmonths,uchardays);

voidWriteSet1302(ucharcmd,uchardate);

ucharReadSet1302(ucharcmd);

voidReadyreadDS18B20(void);

ucharReadDS18B20(void);

voidIntDS1302(void);

voiddelaylms(uintx)

(

uchari,j;

for(i=x;i>0;i—)

for(j=124;j>0;j-);

)

voiddelaynus(ucharn)〃延时若干微秒

(

while(n-);

)

voiddisplay_Year(year)//显示年

(

uchari,j;

i=year/10;

j=year%10;

P0=digit[2];

Pl=8;

delaylms(2);

PO=digit[O];

Pl=9;

delaylms(2);

PO=digit[iJ;

Pl=10;

delaylms(2);

PO=digit[j];

Pl=ll;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Month(month)〃显示月

(

ucharij;

i=month/10;

j=month%10;

PO=digit[i];

Pl=6;

delay1ms⑵；

PO=digit[j];

Pl=7;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Day(day)〃显示日

(

uchari,j;

i=day/10;

j=day%10;

PO=digit|i];

Pl=4;

delayIms(2);

PO=digit|j];

Pl=5;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Hour(hour)〃显示时

(

uchari,j;

i=hour/10;

j=hour%10;

PO=digit[i];

Pl=2;

delay1ms⑵；

P0=digit[j]+n*0x80;

Pl=3;

delaylms(l);

voiddisplay_Minute(minute)〃显示分

{

ucharij;

i=minute/10;

j=minute%10;

PO=digit[i];

Pl=0;

delayIms(2);

PO=digit[j];

Pl=l;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Week(void)〃显示周

{

WEEK=GetWeekFromDay(years,months,days);

Pl=12;

switch(WEEK)

(

casel:PO=digit[l];

delaylms(2);

break;

case2:P0=digit[2];

delaylms(2);

break;

case3:PO=digit[3];

delaylms(2);

break;

case4:P0=digit[4];

delaylms(2);

break;

case5:PO=digit[5J;

delaylms(2);

break;

case6:P0=digit[6];

delaylms(2);

break;

case7:P0=digit[8];

delaylms(2);

break;

)

)

voiddisplay_Time(void)〃显示实时时间

ucharvalue;

value=ReadSetl302(0x83);

minutes=(((value&0x70)»4)*10+(value&0x0f));

display_Minute(minutes);

value=ReadSet1302(0x85);

hours=(((value&0x70)»4)*10+(value&0x0f));

display_Hour(hours);

value=ReadSetl302(0x87);

days=(((value&0x70)»4)*10+(value&0x0f));

display_Day(days);

value=ReadSetl302(0x89);

months=(((value&0x70)»4)*10+(value&0x0f))；

display_Month(months);

value=ReadSetl302(0x8D);

years=(((value&0xf0)»4)*10+(value&0x0f))；

display_Year(years);

display_Week();

/*****************时间调整部分*********************/

voidhourset(void)〃调时

uchartimevalue,hour;

delay1ms(500);〃防止多次触发

WriteSetl302(0x8e,0x00);〃将写保护去掉，确保能正常将调整后的数值写入DS1302

timevalue=ReadSetl302(0x85);〃读取此时的数值

hour=(((timevalue&0x70)»4)*10+(timevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

hour++;

delaylms(100);

whi!e(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

delaylms(20);

if(RED==0)

hour-;

delaylms(100);

if(hour==0)hour=23;

while(RED==0);

)

)

if(hour>=24)hour=0;

timevalue=(((hour)/10)«4l(hour%10));

WriteSet1302(0x84,timevalue);

delay1ms⑵；

display_Hour(hour);

delaylms(10);

if(CANL==0)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==O)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voidminuteset(void)〃调分

(

uchartimevalue,minute;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

timevalue=ReadSet1302(0x83);

minute=(((timevalue&0x70)»4)：ic10+(timevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

minute++;

if(minute>=60)timevalue=0;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

(

delaylms(10);

if(RED==0)

minute—;

if(minute=O)minute=59;

delaylms(300);

while(RED==O);

)

}

if(minute>=60)minute=O;

timevalue=((minute/10)«4l(minute%10));

WriteSet1302(0x82,timevalue);

delay1ms⑵；

display_Minute(minute);

delaylms(10);

if(CANL==0)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==0)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

voidyearset(void)〃调年

(

uchardatevalue,year;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

datevalue=ReadSet1302(0x8d);

year=(((datevalue&0x70)»4)*10+(datevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

{

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

year++;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

delaylms(20);

if(RED==O)

year—;

delaylms(lOO);

whi!e(RED==0);

)

)

datevalue=((year/l0)«4l(year%10));

WriteSet1302(0x8c,datevalue);

delay!ms(5);

display_Year(year);

delaylms(5);

if(CANL==O)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==O)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voidmonthset(void)〃调月

(

uchardatevalue,month;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

datevalue=ReadSet1302(0x89);

month=(((datevalue&0x70)»4)*10+(datevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

month++;

if(month>12)month=l;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

(

delaylms(20);

if(RED==0)

month—;

delayIms(100);

if(month==0)month=12;

while(RED==0);

)

}

datevalue=((month/10)«4l(month%10));

WriteSet1302(0x88,datevalue);

delaylms(5);

display_Month(month);

delaylms(5);

if(CANL==0)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==0)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voiddayset(void)〃调日

(

uchardatevalue,day;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

datevalue=ReadSet1302(0x87);

day=(((datevalue&0x70)»4)*10+(datevalue&0x0f))；

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(10);

if(ADD==0)

(

day++;

if(day>31)day=l;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

delaylms(lO);

if(RED==O)

if(day==0)day=31;

day—;

delaylms(300);

while(RED==0);

datevalue=((day/l0)«4l(day%10));

WriteSet1302(0x86,datevalue);

delaylms(5);

display_Day(day);

delaylms(5);

if(CANL==0)

mode=0;

break;

if(SET==0)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voidTimeSet(void)〃时间调整函数

if(SET==0)

(

delaylms(20);

if(SET==0)

{while(!SET)

mode++;

delaylms(20);

switch(mode)

case1:{yearset();delay1ms(20);}break;

case2:{monthset();delay1ms(20);}break;

case3:{dayset();delay1ms(20);}break;

case4:{hourset();delaylms(20);}break;

case5:{minuteset();delay1ms(20);}break;

)

if(mode==5)mode=0;

ucharflag;

voidDisplay_Integer(unsignedcharx)

(

uchars,g;

s=x%100/10;

g=x%10;

PO=digit[s];

Pl=13;

delaylms(3);

P0=digit[g]+0x80;

Pl=14;

delaylms(3);

PO=digit[1O];

Pl=15;

delaylms(l);

voiddisplay_Temperature(void)

(

ReadyreadDS18B20();

TL=ReadDS18B20();

TH=ReadDS18B20();

if((TH&0XF8)!=0X00)

(

flag=l;

TL=~TL;

TH=~TH;

TL+=1;

if(TL>255)TH+=1;

TN=TH*16+TL/16;

)

TN=TH*i6+TL/16;

Display_Integer(TN);

)

/****************设置模块******************/

voidSet(void)

(

if(SET==0)

{

delaylms(5);

if(SET==0)

delaylms(50);

while(l)

TimeSet();

if(CANL==O)

break;

voidInitTimerO(void)

TMOD=0x01;

THO=0x3C;

TL0=0x0B0;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

voidmain()

(

inti;

P0=0;

InitTimerO();

IntDS1302();〃初始化DS1302

delaylms(5);

le=l;

oe=0;

en=0;

delayIms(200);

beep=1;

while(l)

{

for(i=1000;i>0;i-)

Set();

display_Time();

Display_Integer(TN);

if(hours==7llhours==8llhours==9llhours==10llhours==llllhours==12

llhours==14llhours==15llhours==16llhours==17llhours==18llhours==19

llhours==20llhours==21llhours==22)

if(minutes==OxOO)

ucharvalue,w,k;

value=ReadSet1302(0x81);

seconds=(((value&0x70)»4):{:104-(value&0x0f))；

if(seconds>0&&seconds<2)

(

for(k=5;k>=0;k—)

(

for(w=100;w>0;w—)

(

beep=0;

delaylms(3);

beep=l;

delaylms(3);

)

delaylms(1000);

)

}

elsebeep=l;

)

)

}

display_Temperature();

)

)

voidt0()interrupt1

(

THO=0x3C;

TLO=OxOBO;

count++;

if(count==10)

{n=0;

)

if(count==20)

{count=0;

n=l;

)

/*******DS]302模块*************/

sbitSCLK=P2A0;//DS1302时钟输入

sbitDATE=P2A1;//DS1302数据输入

sbitREST=P2A2;//DS1302复位端口

voidWrite1302(uchardate)//|nj1302写数据

uchari;

SCLK=O;

delaynus(2);

for(i=0;iv8;i++)

(

DATE=date&0x01;

SCLK=1;

delaynus(2);

SCLK=O;

delaynus(2);

date»=l;

)

)

voidWriteSet1302(ucharcmd,uchardate)〃根据相应的命令输入相应的数据

(

REST=0;

SCLK=0;

REST=1;

Write1302(cmd);

delaynus(5);

Write1302(date);

SCLK=1;

REST=0;

)

ucharRead1302(void)〃读取1302数据

(

uchari,date;

delaynus(2);

for(i=0;i<8;i++)

(

date»=l;

if(DATE==l)

datel=0x80;

SCLK=1;

delaynus(2);

SCLK=0;

delaynus(2);

)

returndate;

)

ucharReadSet1302(ucharcmd)〃根据命令读取1302相应的值

uchardate;

REST=O;

SCLK=O;

REST=1;

Write1302(cmd);

delaynus(2);

date=Read1302();

SCLK=1;

REST=0;

returndate;

)

voidIntDS1302(void)//DS1302初始化

(

ucharflag;

flag=ReadSetl302(0x81);

if(flag&0x80)〃判断时钟芯片是否关闭

(

WriteSet1302(0x8E,0x00);〃根据写状态寄存器命令字，写入不保护

指令