电子万年历设计与制作论文

1、电子万年历设计与制作The design and development of electronic permanent calendar 摘 要随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临，各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。日历是人们不可或缺的日常用品。但一般日历都为纸制用品，使用不便，寿命不长。电子万年历采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。本设计以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器（PEROM）的低电压、高性能CMOS 8位为控制器。该器件采用ATMEL 非易失存储器制造技术制造，与工业标

2、准的80C51和 80C52指令集和输出管脚相兼容。结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器，完成时间的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示。时间、日期调整由三个按键来实现，并可对闹铃开关进行设置。日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒。在显示阴历月份时，能标明是否闰月。关键词：电子万年历；单片机；时钟芯片；FLASH存储器；液晶显示 47 ABSTRACTWith the rapid development of world economy and the forthcoming of information era, many kinds of mini-typ

3、e intelligent domestic electric appliances appear in our life one after another. Calendars are necessary daily goods in peoples life. But they are generally paper goods with inconvenient use and short life. Electronic calendar adopts the technology of intelligent electronic control and display, and

4、then improves the deficiency of paper calendars. The design adopts the core of AT89S52 MCU, which is a low-power, high-performance, CMOS 8-bit microcomputer with 8K bytes of Flash programmable and erasable read only memory memory (PEROM).The device is manufactured using Atmels high density nonvolati

5、le memory technology and is compatible with the industry standard 80C51 and 80C52 instruction set and pin out,which constitutes controlling circuit, and integrates DS1302 clock chip and 24C02 FLASH memory, which achieve self-adjusting of time and no power protecting. LCD displays all information. Ti

6、me and date adjusting is carried out by three keys, which can also set the alarm clock. The calendar can display solar and lunar year, month, day, week, hour, minute, second. When displaying lunar months, leap month is showed. Key Words: electronic calendar; MCU; clock chip; flash memory; LCD目 录1 引言

7、11.2方案选择11.2.1 方案1基于AT89S52单片机的电子万年历设计11.2.2方案2基于AT89S52单片机和DS1302的电子万年历设计22 系统概述33 系统硬件电路的设计43.1 系统核心部分单片机 AT89S5243.1.1 AT89S52具有下列主要性能43.1.2 AT89S52的引脚及功能53.2 DS1302时钟电路73.2.1 DS1302芯片介绍73.2.2 DS1302 的应用113.3 存储电路113.3.1 AT24C02管脚介绍113.3.2 AT24C02的特性123.4 液晶显示电路143.4.1 液晶显示控制驱动器HD61202的特点143.4.2

8、液晶显示控制驱动器HD61202的引脚功能143.4.3 液晶显示控制驱动器HD61202的指令系统153.4.4 HY-12864的电路结构特点163.4.5 HY-12864的应用173.5 键盘电路193.6 闹铃电路194 系统程序的设计204.1 阳历程序的设计204.2 时间调整程序设计204.3 阴历程序设计225 测试结果256 结论26参考文献27附录1：电子万年历设计电路原理图28附录2：主程序29致 谢43英文原文及中文翻译1 引言随着科技的不断进步和发展，单片机的使用已经渗透到我们日常生活当中的各个领域，几乎很难找到有哪个领域没有使用单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上

9、各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 本文设计的电子万年历属于小型智能家用电子产品。利用单片机进行控制，实时时钟芯片进行记时，外加掉电存储电路和显示电路，可实现时间的调整和显示。电子万年历既可广泛应用于家庭,也可应用于银行、邮电、宾馆、饭店、医院、学校、企业、商店等相关行业的大厅，以及单位会议室、门卫等场所。因而，此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。1.2方案

10、选择 由于现在市面上的电子万年历的种类比较多，因此到底选择什么样的方案在设计中是至关重要的。正确地选择方案就可以使产品更加人性化，并且可以减小开发的难度，缩短开发的周期，降低产品的成本等等，因此就会被人们普遍接受，并且能够更快地将产品推向市场实现其自身的价值。下面我们就拟订了两种方案，希望能够选择一种性价比高的方案。1.2.1 方案1基于AT89S52单片机的电子万年历设计不使用时钟芯片，而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。

11、由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。若采用单片机计时，利用它的一个16位定时器/计数器每50ms产生一个中断信号，中断20次后产生一个秒信号，然后根据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。这样就实现了直接用单片机来实现电子万年历设计。用单片机来实现电子万年历设计，无须外接其他芯片，充分利用了单片机的资源。但是精度不够高，误差较大，掉电后丢失所有数据，软件编程较复杂。2.2 方案2基于AT89S52单片机和DS1302的电子万年历设计在以单片机为核心构成的装置中，经常需要一

12、个实时的时钟和日历，以便对一些实时发生事件记录时给予时标，实时时钟芯片便可起到这一作用。过去多用并行接口的时钟芯片，如 MC146818,DS12887 等。它们已能完全满足单片机系统对实时时钟的要求，但是这些芯片与单片机接口复杂、占用地址, 数据总线接线多、芯片体积大占用空间多、近年来串行接口的各种芯片在单片机系统中应用愈来愈多，串行接口的实时时钟芯片也出现了不少，DS1302 是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。采用它作为记录测控系统中的数据记录，其软硬件设计简单，时间记录准确，既避免了连续记录的大工作量，又避免了定时记录的盲目性，给连续长时间的测量、控制系统的正常运行及检

13、查都来了很大的方便，可广泛应用于长时间连续的测控系统中。在测量控制系统中，特别是长时间无人职守的测控系统中，经常需要记录某些具有特殊意义的数据及其出现的时间。传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且某些测控系统可能不允许。而在系统中采用DS1302则能很好地解决这个问题利用单片机进行控制，采用 DS1302 作为实时时钟芯片，其三线接口 SCLK、I/O、与单片机进行同步通信，外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路和闹铃电路

14、，即构成一个基本的电子万年历系统，若还要添加其他功能，在这基础上外扩电路即可。由于在系统设计时，需要考虑以下几点因素：功耗低、精确度高、软件编程较简单，制作过程简便，芯片的体积小、便于携带，芯片成本低等，而 DS1302 芯片有上面所述的诸多优点，所以本设计采用方案2基于 DS1302 的电子万年历设计。2 系统概述本设计以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，结合DS1302时钟芯片和24C02 FLASH存储器，显示阳历的年、月、日、星期、时、分、秒和阴历的年、月、日，在显示阴历时间时，能标明是否闰月，同时完成对它们的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示出来。输入接口由三个按键

15、来实现，用这三个按键可以对日期和时间进行调整，并可以对闹铃的开关和闹铃的时间进行设置。闹铃功能通过蜂鸣器来实现。软件控制程序实现所有的功能。整机电路使用+5V稳压电源，可稳定工作。系统框图如图2-1所示，其软硬件设计简单，时间记录准确，可广泛应用于长时间连续显示的系统中。闹铃显示电路软件控制电路电源电路DS1302时钟电路单片机控制电路输入接口图2-1 系统框图3 系统硬件电路的设计按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成，电路系统构成框图如图3-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52单片机，时钟芯片使用美国DA

16、LLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302，存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。DS1302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备 （2.55.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA）下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。 AT89S52 主控模块DS1302 时钟电路 AT24C02 存储电路键盘接口电路液晶显示闹铃电路图3-1 电子万年历电路系统构成框图3.1 系统核心部分单片机 AT89S52AT89S52是一

17、个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。3.1.1 AT89S52具有下列主要性能 8KB可改编程序Flash存储器（可经受1000次的写入/擦除周期） 全静态工作：0Hz24MHz三级程序存储器保密1288字节内部RAM32条可编程I/O线2个16位定时器/计数器6个中断源可编程串行通道片内时钟振荡器3.1.2 AT89S52的引脚及功能AT89S52单片机的管脚说明如图3-2所示。图3-2 AT89S52的管脚(1) 主要电源引脚 VCC 电源端 GND 接地端(2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2