基于液晶显示的万年历设计本科毕设论文Word文件下载.docx
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本设计应用AT89S52芯片作为核心,采用C语言进行编程,实现以下功能:
小时、分、秒、年、月、日、星期的显示和实时温度检测。
该设计的电子时钟系统由时钟电路、LCD显示电路、按键调整电路和温度检测电路四部分组成。
使用时钟芯片DS1302完成时钟日期的功能,以LCD1602为显示器,同时利用温度传感器DS18B20测量周围环境温度,并且可以依靠按键随时对日期时间进行调整。
我们共设计四个按键,一个模式键,也就是我们用来选定被修改的数字的,两个调整键,一个“加”键和一个“减”键,当按下模式键,选定要调整的数字的时候,“加”、“减”可以帮我们调到所需的状态,还有一个复位键,显示精度为1秒。
设计还提供三位实时温度检测并显示,其显示精度为0.1℃。
关键词:
AT89S52、时钟日历芯片DS1302、温度传感器DS18B20、LCD1602
Calendardesignbasedonliquidcrystaldisplay(LCD)
Abstract:
ThisdesignappliesAT89S52chipasthecore,usingClanguageprogramming,realizethefollowingfunctions:
hours,minutesandseconds,year,month,day,weekdisplayandreal-timetemperaturedetection.Thedesignofelectronicclocksystemconsistsofaclockcircuit,LCDdisplaycircuit,keyadjustmentcircuitandtemperaturedetectioncircuitfourparts.UsingthefunctionofthedateofcompletedclockchipDS1302clock,LCD1602todisplay,usingtemperaturesensorDS18B20measuringambienttemperatureatthesametime,andyoucanrelyonbuttonatanytimetoadjustdate/time.Fourkeys,wedesignamodekey,alsoiswhatweusedtoselectthemodifiedfigure,twoadjustingbutton,a"
add"
buttonanda"
minus"
button,whenpressthemodebutton,theselectedtoadjusttheNumbers,"
"
reduced"
canhelpustosetthedesiredstate,thereisaresetbutton,displayprecisionof1second.Threedesignalsoprovidesreal-timetemperaturedetectionanddisplay,thedisplayaccuracyof0.1℃.
KeyWords:
AT89S52、calendarclockchipDS1302、temperaturesensorDS18B20、LCD1602
前言
结构简单,功能齐全,具有一定的推广价值。
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,对时间的要求越来越高,精准数字计时的消费需求也是越来越多。
二十一世纪的今天,最具代表性的计时产品就是电子万年历,它是近代世界钟表业界的第三次革命。
第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。
第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。
第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式,直观明了,并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求!
因此,电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……。
电子万年历作为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。
万年只是一种象征,表示时间跨度大.这次设计通过对万年历系统的设计,详细介绍AT89S52单片机应用中的按键处理,数码管显示原理,动态和静态显示原理,定时中断,A/D转换等原理.该系统能够显示年,月,日,小时,分钟,秒,星期,农历,温度,通过按键可以修改时间等功能。
第一章方案选择与万年历研究情况
1.1方案选择
1.1.1时钟芯片选择
方案一:
不使用芯片,采用单片机的定时计数器
这种方法原理是利用单片机芯片的定时器来产生固定的时间,模拟时钟的时,分,秒。
如:
利用AT89S52芯片,定时器用工作方式1,每50ms产生一个中断,循环20次,即1s周期。
每一个周期加1,那么1min为60个周期,1h就是60*60=3600个周期,一天就是3600*24=86400个周期。
此方法优点是可以省去一些外围的芯片,但这种方法只能适用于一些要求不是十分精确,不做长期保留的场合。
方案二:
并行接口时钟芯片DS12887
特点:
采用单片机应用系统并行总线(三总线)扩展的接口电路,采用这种接口电路具有操作速度快,编程方便的优点。
但是对于80C52单片机来说,低位地址线要通过锁存器输出,还要地址译码器,而且并行口芯片的体积相对较大。
方案三:
串行接口时钟芯片DS1302
芯片主特性:
(1)实时时钟具有能计算2100年之前的秒分时日日期星期月年的能力,还有闰年调整的能力
(2)318位暂存数据存储RAM
(3)串行I/O口方式使得管脚数量最少
(4)宽范围工作电压2.05.5V
(5)工作电流2.0V时,小于300nA
(6)读/写时钟或RAM数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式
(7)8脚DIP封装或可选的8脚SOIC封装根据表面装配
(8)简单3线接口
(9)与TTL兼容Vcc=5V
(10)可选工业级温度范围-40+85
优点:
串行接口的日历时钟芯片,使用简单,接口容易,与微型计算机连线较少等特点,在单片机系统尤其是手持式信息设备中己得到了广泛的应用。
所以,最终选择串行时钟芯片DS1302。
1.1.2键盘选择
方案一:
矩阵式键盘
行列式键盘的原理就是每一行线与每一列线的交叉地方不相通,而是接上一个按键,通过按键来接通。
以省出不少的I/O口资源,程序编写相对复杂点,适用于键数比较多的情况。
方案二:
独立式键盘
独立式键盘是指各个按键相互独立地连接到各自的单片机的I/O口,I/O口只需要做输入口就能读到所有的按键。
电路简单,程序容易写,适用于按键数较少的情况。
所以我们选择独立式键盘。
1.1.3显示模块选择
方案一:
LED数码管显示
数码管显示比较常用的是采用CD4511和74LS138实现数码转换,数码显示分动态显示和静态显示,静态显示具有锁存功能,可以使数据显示得很清楚,但浪费了一些资源。
目前单片机数码管普通采用动态显示。
编程简单,但只能显示数字,不能显示中文。
LCD1602
能够显示英文和数字。
1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:
阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号。
特点:
1602是字符型液晶,显示字母和数字比较方便,控制简单,成本较低。
1.2电子万年历的研究情况
经过多方面考虑与反复的实践与验证,我决定使用AT89s52单片机为核心处理器,采用串行接口时钟芯片DS302作为内部时钟,以独立式键盘控制,LCD1602为显示屏的万年历,该万年历不仅可以显示传统的年,月,日,时,分,秒还能显示星期,农历和实时温度。
它大大方便的人们了解时间以及天气变化。
第二章主要硬件描述
2.1AT89S52
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.1.1主要性能
1、与MCS-51单片机产品兼容;
2、8K字节在系统可编程Flash存储器;
3、1000次擦写周期;
4、全静态操作:
0Hz-33MHz;
5、三级加密程序存储器;
6、32个可编程I/O口线;
7、三个16位定时器/计数器;
8、六个中断源;
9、全双工UART串行通道;
10、低功耗空闲和掉电模式;
11、掉电后中断可唤醒;
12、看门狗定时器;
13、双数据指针;
14、掉电标识符。
2.1.2引脚说明
图2-1:
AT89S52引脚图
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:
8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
P0口:
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0不具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;
在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1口:
P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P1端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使
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