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基于STC89C52的數字萬年歷設計03.doc

'基于STC89C52的數字萬年歷設計03.doc'
?基于 STC89C52 的數字萬年歷設計摘 要本文設計的萬年歷系統采用STC89C單片機控制,以DS1302時鐘芯片計時,DS18B20溫度傳感器采集環境溫度,15位數碼管顯示。硬件電路由單片機控制電路、溫度傳感器模塊、時鐘模塊、數碼管顯示模塊組成。仿真電路采用 Proteus ISIS 7 Professional 繪制原理圖仿真,控制程序通過 Keil uvison4用C語言編寫。本文著重介紹了硬件電路的設計思路、方案論證、工作原理。通過仿真電路的調試,實現了設計之初的目標,論證了設計方案的可行性。關鍵詞:數碼管萬年歷;STC89C52單片機;DS1302;DS18B20目 錄摘 要 IABSTRACT II第 1 章 緒論 11.1 萬年歷研究的意義 1第 2 章 設計方案論證 22.1 顯示方案 22.2 計時方案 22.3 溫度采集方案 2第 3 章 系統模塊介紹 33.1 STC89C52 單片機 33.2 DS1302 時鐘芯片 53.3 DS18B20 溫度傳感器 73.4共陰數碼管 93.5 74HC573 鎖存器 10第 4 章 系統電路設計及仿真 124.1 系統框圖設計及功能要求 124.2 硬件原理圖繪制 134.3 Keil 編寫程序 154.4 ISIS 仿真 16第5章 總結 17參考文獻 18附錄 1 數字萬年歷程序源文件 19第 1 章 緒論1.1 萬年歷研究的意義“萬年歷”是我國古代傳說中最古老的一部太陽歷。為紀念歷法編撰者萬年功 績,便將這部歷法命名為“萬年歷”?,F在所使用的萬年歷,實際上就是記錄一定 時間圍(比如 100 年或更多)的具體陽歷或陰歷的日期的年歷。隨著微電子技術的不斷發展,人類用于計時的工具也在不斷發展。單片機系 統的出現使得萬年歷發展有了新的方向。單片機以其體積小、功能全、性價比高 等諸多優點,在工業控制、通信設備、信息處理等領域中受到更多人的青睞。用 最少的芯片實現更強大的功能,將是當前電子領域的發展方向,單片機以其數量之巨大、應用之廣泛,將逐步取代其他同類電子產品?;趩纹瑱C控制的萬年歷,因其出色的開發性能和可擴展性能,逐步取代了 傳統的計時工具。在車站、廣場、娛樂場所出現越來越多的數字萬年歷。上述場所的數字萬年歷一般采用LCD屏幕制作,除了顯示必要的時間信息外,還可以顯示文字信息。但上述數字萬年歷產品由于成品制作費用高,很難在普通家庭中普及。本文設計的數字萬年歷采用8段數碼管顯示,具有造價低廉、顯示簡潔等特點,摒棄了顯示文字類信息的功能,采用價格低廉的8段數碼管顯示主要的時間信息,在推廣普及方面具有很大的優勢。在同類的數碼管萬年歷產品中,由于采用單片機控制,具有很好的拓展性能。通過修改源程序文件,可以大大豐富該萬年歷的功能,如顯示陰歷時間信息、整點報時等等。第 2 章 設計方案論證2.1 顯示方案市面上常見的數字萬年歷多以LCD或LED屏幕顯示為主,在顯示方面控制較為復雜,同時也具有成品價格高的特點。采用8段LED數碼管顯示,可以有效控制 LED顯示的數目,同時LED數碼管成本較低,具有廣泛應用的特點。因而,在本作品的顯示方案方面,選取了成本較低的LED數碼管。2.2 計時方案 計時方法可以采用單片機中斷計數器記錄秒信號,然后根據秒的進制,利用程序實現年、月、日、星期、時、分的計算,此方案雖然可以大大節約成品,但是在計時的準確度方面有很大的誤差。DS1302是一種高性能時鐘芯片,可以自動對年、月、日、星期、時、分、秒進行計時,并且計時精度高。綜合考慮作品的成本和精確度,計時方案確定了使用DS1302時鐘芯片。DS1302同時具有備用電源,備用電源可以采用電池或者超級電容器。DS1302在主電源掉電后的耗電很小,如果斷電時間較短(幾小時或幾天)時,就可以用漏電較小的普通電解電容器代替。100uF就可以保證1小時的正常走時。因而本作品采用 DS1302 作為計時芯片。2.3 溫度采集方案 采集環境溫度優先考慮的是熱敏電阻,利用熱敏電阻隨環境溫度改變自身阻值改變的特性。但采集熱敏電阻兩端電壓變化需進行AD/DA轉換,硬件電路成本增加。同時熱敏電阻的特性曲線為非線性,會產生較大的測量誤差。綜合考慮,選取了DS18B20數字溫度傳感器。DS18B20具有測溫圍廣、顯示精度高的特點,僅需一條數據線進行數據傳輸,節約單片機接口,并且可以利用程序選取采集環境溫度的精度。第 3 章 系統模塊介紹3.1 STC89C52 單片機3.1.1 STC89C52 簡介STC89C52是宏晶科技推出一款高性能、低功耗單片機,指令代碼完全兼容傳統的 8051單片機,具有8K的可編程 Flash存儲器。使用高密度非易失存儲器技術制造,允許程序存儲器在線編程,可以靈活應用在眾多嵌入式系統中。3.1.2 I/O 引腳圖 3.1 STC89C52 引腳STC89C52 單片機有4組8位的可編程 I/O口,分別 P0、P1、P2、P3口,每個口有 8 根引腳。P0.0~P0.7:8位雙向I/O口,作為輸出口,每位能驅動8個TTL邏輯電平。對 P0 口寫“1”時,引腳用作高阻抗輸入。P1.0~P1.7:8位準雙向 I/O口,部具有上拉電阻。作為輸出口,每位能驅動 4 個TTL邏輯電平。此外,P1.0和 P1.2分別作為定時器/計數器2的外部計數輸入(T2和定時器/計數器2的觸發輸入(T2EX)。在 Flash 編程和校驗時, P1口接受低 8 為地址字節。P2.0~P2.7:8位準雙向I/O口,部具有上拉電阻。作為輸出口,每位能驅動 4 個TTL邏輯電平。在訪問外部程序存儲器或16位地址讀取外部數據存儲 器時,P2 口送出高8位地址。在使用8位地址方位外部數據存儲器時,P2口輸出P2鎖存器的容。在 Flash 編程和校驗時,P2口接受高8位地址字節和一些控制信號。P3.0~P3.7:8位準雙向I/O口,部具有上拉電阻。作為輸出口,每位能驅動 4 個TTL邏輯電平。P3口也作為 STC89C52的特殊功能使用。在Flash編程和校驗時,P3口接受一些控制信號。3.1.3 控制引腳 RST/VPP:復位引腳,引腳上出現2個機器周期的高電平將使單片機復位。 ALE/PROG:地址所存允許信號。 PSEN:外部存儲器讀選通信號。 EA/VPP:程序存儲器的外部選通,接低電平從外部程序存儲器讀指令,如果接高電平則從部程序存儲器讀指令。3.1.4 復位電路RST 引腳是單片機復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效,其有效時間應持續24個振蕩周期(即二個機器周期)以上。若使用頗率為6MHz的晶振,則復位信號持續時間應超過4us才能完成復位操作。復位操作有上電自動復位相按鍵手動復位兩種方式。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現的,這樣,只要電源Vcc的上升時間不超過1m。省略部分。}}}}void main(){//ds1302_init(); TMOD=1;TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%6;//50ms,晶振 12MHZEA=1;ET0=1;TR0=1;flash=0x00;while(1){key();display();}}void time0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256; //50ms,晶振 12MHzTL0=(65536-50000)%6;num++;if(num==9){num=0;flash=~flash; //時間調節閃動控制}}袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈
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