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毕业设计(论文)
基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的设计
AT89C51 SCM-BASED ELCTRONIC
DESIGN CALENDAR
学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师
段峰 信电工程学院 电子信息工程技术
高玉芹
2008年 5月 20日
徐州工程学院毕业设计(论文)
摘要
本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示，可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。
关键字AT89C51；电子万年历；I
DS1302
徐州工程学院毕业设计(论文)
目 录
1 绪论 ............................................................................................................................................. 1 1.1课题研究的背景 .................................................................................................................. 1 1.2课题的研究目的与意义 ...................................................................................................... 1 1.3课题解决的主要内容 .......................................................................................................... 1 2 系统的总体设计 ......................................................................................................................... 2 2.1系统方案的构想与确定 ...................................................................................................... 2 2.2 器件的选用 ......................................................................................................................... 2 2.2.1单片机的选择 ...................................................................................................................... 2 3 系统硬件的设计 ......................................................................................................................... 4 3.1系统硬件电路设计 .............................................................................................................. 4 3.1.1系统硬件框图 ...................................................................................................................... 4 3.1.2 AT89C51单片机 .................................................................................................................. 4 3.1.3 8位移位寄存器74LS164（串行输入，并行输出） ....................................................... 8 3.1.4 ds1302 ............................................................................................................................... 11 4 系统的软件设计 ....................................................................................................................... 14 4.1 主程序 ............................................................................................................................... 14 4.2 从1302读取日期和时间程序 ......................................................................................... 15 5 PROTEUS使用 ............................................................................................................................ 16 5.1编程环境PROTEUS ............................................................................................................. 16 5.2用PROTEUS ISIS对电子万年历的硬件电路设计 .......................................................... 16 5.3用PROTEUS ISIS进行电子万年历的仿真测试 .............................................................. 20 结论 ............................................................................................................................................... 23 致谢 ............................................................................................................................................... 24 参考文献 ....................................................................................................................................... 25 附录 ............................................................................................................................................... 26 附录1 ........................................................................................................................................ 26
I
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1 绪论
1.1 课题研究的背景
随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89C51单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。
此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。
1.2课题的研究目的与意义
二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。
由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。
1.3课题解决的主要内容
本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用，主要研究内容包括以下几个方面：
（1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗、抗断电的器件。
（2）根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。
（3）在硬件设计时，结构要尽量简单实用、易于实现，使系统电路尽量简单。 （4）根据硬件电路图，在开发板上完成器件的焊接。
（5）根据设计的硬件电路，编写控制AT89C51芯片的单片机程序。
（6）通过编程、编译、调试，把程序下载到单片机上运行，并实现本设计的功能。 （7）在硬件电路和软件程序设计时，主要考虑提高人机界面的友好性，方便用户操作等因素。
（8）软件设计时必须要有完善的思路，要做到程序简单，调试方便。
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2 系统的总体设计
单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
2.1系统方案的构想与确定
系统的功能往往决定了系统采用的结构，经过成本，性能，功耗等多方面的考虑决定用三个8位74LS164串行接口外接LED显示器，RESPACK-8对单片机AT89C51进行供电，时间芯片DS1302连接单片机AT89C51。从而实现电子万年历的功能。
2.2 器件的选用
单片机AT89C51 电容RESPACK-8 三个74LS164串行接口 传感器DS1302
2.2.1单片机的选择
单片机自70年代问世以来以微处理器（MPU）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，用广泛的应用领域拉动得到蓬勃发展，单片机功能正日渐完善。单片机的应用，使许多领域的技术水平和自动化程度大大提高，可以说当今世界正在经受一场以单片机技术为标志的新技术革命浪潮的冲击。主要单片机类型如下：
(1)MCS-51系列单片机
MCS-51系列单片机主要是指Intel公司生产的以51位内核的单片机芯片，具有8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、可扩展外部64K字节RAM和ROM、2个16位的定时器/计数器、4个8位并行I/O口、1个全双工串行I/O口、21字节的专用寄存器、5个中断源、片内自带振荡器、片内单总线等功能部件。
（2）AT89C51单片机
AT89C51单片机的主要特性如下： ? 与MCS-51产品指令系统完全兼容
? 4K字节的在线编程Flash存储器，1000次擦写周期 ? 4.0～5.5V的工作电压范围 ? 全静态工作模式：0～33MHz ? 三级程序存储器锁 ? 128×8字节内部RAM
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