毕业设计-电子万年历

单片机课程设计专业班级：xx计算机科学与技术x班2009年5月23日目录 1 2 21.2系统硬件设计 4河南理工大学本科课程设计报告1 6 72.1系统总体方案 72.2硬件电路的总体框图设计 13软件设计 3.1主程序流程图设计 4软件仿真 4.1仿真过程 附1源程序代码 摘要河南理工大学本科课程设计报告2该电子万年历使用12MHZ晶振与单片机8052相连接，通过软件编程的方法实现了以24小时为一个周期，同时显示小时、分钟和秒的要求。利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。电子万年历设计与制作可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。若主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现，焊接的过程比较复杂，成本也非常高。若用单片机来设计制作完成，由于其功能的实现主要通过软件编程来完生自主研发。所以在该设计与制作中我选用了单片机8052,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。另外，单片机8052的指令系统和引脚与8051完全兼容，片内有128B的RAM、32条I/0口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工因此，采用单片机8052原理制作的电子万年历，不仅仅在原理上能够成功实现计时等功能，也更经济，更适用，更符合我们实际生活的需要，对我们大学生来说也更加有用。随着国内超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发3展。集成技术的最新发展之一是将CPU和外围芯片，如程序存储器、数据存储器、并行、串行I/0口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片计算机(Single-ChipMicrocomputer)。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元，如A/D、D/A转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元等。因此，只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统，如工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等。单片机的出现，并在各个技术领域中得到如此迅猛的发展，与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关：1、单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件2、系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数。3、由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。4、有优异的性能、价格比。可以说，对于广大的电子应用专业技术人员，目前国和内国外面临的单片机应用技术，如同60年代面临晶体管技术，70年代面临数字集成电路一样。单片机和可编程门阵列相结合，构成新一代电子应用技术是不可能回避的一项新型的工程应用技术。单片机是微型计算机的一个重要分枝，单片机是把中央处理器、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。目前可以说单片机已经渗透到我们的生活的各个领域，在工业方面：像过程控制、数据采集，机电一体化、智能化仪器仪表，特别在军事武器控制方面尤为突出。在日常生活方面，我们使用彩电、洗衣机、电冰箱，录放机、VCD、照相机、手机、高级定时闹钟以及公共汽车上的报站器等等可以说举不胜举。把单片机的诞生称为计算机发展史上的一个重要里程碑并不过分。单片机的4一场以单片机技术为标志的新技术革命浪潮的冲击。人们需要掌握单片机知识，尤其显得越来越重要。机引脚图图1:11234s6T8巨99P2.TAD158052引脚8052引脚P0.0~P0.7PO口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。P1.0~P1.7P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。P2.0~P2.7P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。P3.0~P3.7P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。8052芯片管脚说明：VCC:供电电压。门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。PO能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，PO口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，PO输出原码，此时PO外部必须河南理工大学本科课程设计报告5收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址"1"时，它利用内部上拉优势，P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如表1所示：口管脚备选功能串行输入口串行输出口外部中断0外部中断1记时器0外部输入记时器1外部输入外部数据存储器写选通外部数据存储器读选通表1特殊功能口RST:复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。6信号将不出现。/EA/VPP:当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(0000H-电子万年历既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据电子时钟中核心部件——秒信号的产生原理，通常有以下三种形式：7CC寸d5河南理工大学本科课程设计报告7时钟信号或微处理器的外部中断输入信号，可构成电子钟。由555构成的秒脉冲发生器电路见图1-1。输出的脉冲信号V。的频率F=1.443/(RA+2RB)×C,可通过调节这3个参数，使输出V。的频率为精确的1Hz。2采用石英钟专用芯片的实现形式等。现结合康巴丝石英钟常用的5512F型为例作一简单介绍。利用5512F的2秒输出信号作为秒加法电路的计数脉冲，可实现电子时钟。5512F的引脚图如图3所示：其中，引脚7、8为外接晶振及振荡电路，引脚1接电源正极，电源为1.5V,引脚3、4原为指针用步进电机线圈的输出驱动，这里可用3脚作为脉冲输3采用基于微处理器的实现形式有时钟振荡系统，利用系统时钟借助微处理器的定时/计数器可实现电子钟功了比较，决定采用8052进行设计。2系统总体方案及硬件设计我选用的是单片机(8052)来实现电子万年历的功能。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。河南理工大学本科课程设计报告8差在2S内。1微处理器通过编程形成数字钟效果，再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据。同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态，实现不同功能。在PROTEUS软件环境下的8052芯片如图4所示：9Z35678画T5卫卫ZZ+Z5Z图4PROTEUS软件环境下的8052芯片2显示电路就时钟而言，通常可采用液晶显示或数码管显示。由于一般的段式液晶屏，具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块(字符或点阵),一般多采用并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多。另外，89C2051本身无专门的数。若指令中含有参数，则每条指令执行时均须先送入参数，再送入指令代码。9LGM12641BS1R如图5所示：吕山是=3apor-uM3按键电路和调节年月日，因此，在设计过程中按键的设计就显得尤为重要。在设计过程中我一共采用了4个按键，尽量在小的空间里实现最多的功能。键是显示调整位的的加1减1键，清零，并提高万年历显示的精确性。按键电路如图6所示：河南理工大学本科课程设计报告该设计的硬件电路的总体框图如图7所示：按键与按钮电路复位等辅助电路液晶显示电路电源系统333xx3A38181166NP所sTET-.AA28号8号2u2Du2D235618欧5231E5757河南理工大学本科课程设计报告3软件设计该设计主程序流程图如图9所示：定时器0初始化定时器1初始化串口初始化显示待机指示符设置年Y设定月显示刷新图93.2显示模块流程图启动走时判时分变化否Y判1秒到否?Y时间显示Y主程序汇年代显示基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码、显示段码数据的串行发送，程序流程如图1-11所示。其中时个位的段码必须加上小数点，即带小数点显示时个位，目的是以小数点符代替时间分割符“-”。1)根据系统时钟主频为6M的特点，16位定时器最大定时时间为65536×有了秒脉冲发生器，10次中断为1s,秒指示灯闪亮1次，秒变量单元加1,60后分变量单元加1,如果为60分则时变量单元加1。任何一个变量的变化，河南理工大学本科课程设计报告该设计显示模块流程图如图10所示：将16进制时分数据转化为将16进制时分数据转化为BCD关显示以免显示抖动通过串口将时十位段码送入对应的LS将时个位段码送入对应的LS164将分十位和个位段码送入各自对应LS打开显示图10基本显示模块的程序流程图4软件仿真4.1仿真过程加载WAVE6000下的源程序。4、加载完成后，单击电路图框下的开始按钮，进行仿真，观察LED数码管隔达到标准。然后检查电路其它问题，并对其的各参数进行调整，使之正确。河南理工大学本科课程设计报告4.2仿真结果图，加载源程序运行，顺利实现了单片机数字电子钟的“小时”、“分钟”、“秒”12和图13所示：工工408年06月30日20时00分14秒农历08-05-27随善善营合警号。是9居营DSI302.阳6AD6pfa7017Z哑8TCC1X1XTAL2s76b。13922图12电子万年历的运行效果河南理工大学本科课程设计报告44世阳1%01口0F23815日期08-06-30时间20:36:19腹言善管言居居苑2的工作原理和其具体的使用方法。纠正了。河南理工大学本科课程设计报告接低电平的7脚或8脚，因此在实际的电路连接中往往容易遗漏。在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的。对该设计的建议：此次的电子万年历设计重在于仿真和接线，虽然能把电路图接出来，并能正常显示，但对于电路本身的原理并不是十分熟悉.总的来说，通过这次的设计实验更进一步地增强了实验的动手能力。学无止境，我们现在所做的一切都还只是一个开始。#defineucharunsignedchar/*******************功能：中断服务程序整点报时3声嘟嘟的声音*入口参数：*出口参数：voidTimer0_Service()inter{{//关闭Timer0//启动Timer0}{TRO=0;//关闭Timer0}*功能：中断服务程序整点报时一分钟*入口参数：*出口参数：********************************************************************voidTimer3_Service()interrupt5{TF2=0;//软件清除中断标志TR2=0;//关闭Timer2if(count==120)//一分钟后关闭报警{count=0;//计算清0TR2=0;//关闭Timer2}**************************************