程学院毕业设计论文第页共页毕业设计论文中文摘要中文摘要该电子万年历以单片机为主控制核心，通过单片机控制时钟芯片实现时间的读取温度传感器实现温度的采集液晶实现时间和温度的显示式按键实现时间的调整。文章主要介绍了该电子万年历的硬件电路设计和软件设计。采用单片机计时，利用它的个位定时器计数器每产生个中断信号，中断次后产生个秒信号，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。但为弥补计时不精准的缺点，在以单片机为核心构成的装置中，经常需要个实时的时钟和日历，以便对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作用。利用单片机进行控制，采用作为实时时钟芯片。显示器使用片和片。是种八个共阳二极管显示器，是种四个共阳二极管显示器。为了能更轻松的控制这三片显示器，本人使用了片来驱动。是位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。软件方面主要包括日历程序时间调整程序，公历转阴历程序，显示程序等。程序采用汇编语言编写，以便更简单地实现调整时间及阴历显示功能。所有程序编写完成后，在软件中进行调试，确定没有问题后，在软件中嵌入单片机内进行仿真。关键词单片机万年历巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页毕业设计论文外文摘要巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„硬件电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„主控制模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„时钟模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„温度采集模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„显示模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„按键调整模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„串口下载模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„软件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„软件的总体流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„时间读取流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„温度读取流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„按键调整流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„制作与调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页引言随着电子技术的发展，万年历目前已经不再局限于以纸质的形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统纸质的万年历相比，电子万年历得到了越来越广泛的应用。采用电子万年历来显示时间已经成为了种时尚。本文提出了种基于单片机的电子万年历的设计，以作为主控制核心，与液晶时钟芯片温度传感器式按键等模块组成硬件系统，能实现时间温度的显示，以及时间的调整。巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页设计方案图电子万年历的糸统框图主控制模块采用台湾宏晶公司生产的单片机作为主控制核心，其兼容系列单片机硬件引脚兼容，软件也兼容，而且具有在线编程功能。般可通过个针的串口和芯片等组成的下载通道，实现程序直接从计算机下载到单片机中。时钟模块采用，它是由美国公司推出的种高性能低功耗的时钟芯片，可对年月日星期时分秒进行精确的计数。温度采集模块采用，它是由美国公司推出的种温度传感器芯片，它的测温范围为，与单片机连接简单，减少了外部的硬件电路，可直接读出被测温度值。按键调整模块采用式按键，个口接个按键。当电路所需要的按键较少时，可以采用式按键，控制程序也较简单。显示模块采用液晶显示屏，它可以显示两行字符，每行个字符，显示内容丰富硬件电路设计主控制模块单片机最小系统确保单片机的正常工作，主要由晶振电路和复位电路组成。任何复杂的单片机糸统，都是在单片机最小系统这个基础上通过添加模块设计出来的。巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页图单片机最小糸统单片机，是个引脚的双列直插芯片，有组位共个口，分别是口，口，口，口。就是的意思，也就是具有输入和输出的功能，所以又叫双向口。供电单片机的引脚要接电源端，采用电源供电。晶振电路单片机的引脚和引脚接外部晶振，晶振的频率决定了单片机糸统的时钟频率。比如晶振的频率选择，那么单片机工作的时钟频率就是。单片机系统常用的晶振的频率是，。通常个单片机系统共用个晶振，便于各部分保持同步。晶振上还要接两个起振电容，可在间选取。本设计的晶振电路由个的晶振，个的起振电容组成。复位电路单片机的引脚是复位端。单片机糸统在刚上电时，或者是发生故障后，都要进行复位。巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页本设计采用的复位电路，是如图所示的按键手动复位电路。单片机复位的条件是必须使引脚上持续两个机器周期即个振荡周期以上的高电平。例如，时钟频率为，即每机器周期为，引脚只需持续时间以上的高电平，就发生复位。外部访问允许端单片机的引脚，决定是访问内部存储器还是外部存储器。由于现在单片机内部存储器的容量都足够大，基本都是从内部存储器读取程序，即不需要扩展外部存储器，因此引脚应该接高电平。但是，如果将引脚悬空，会导致程序执行不正常。时钟模块的工作电压为。引脚为后备电源，引脚为主电源。后备电源可选用的钮扣电池，这样在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的继续运行。另外由和两者中的较大者来供电。当大于时，给供电。当小于时，由供电。图和单片机的硬件连接电路图引脚和外接的晶振，晶振上可以不接两个起振电容，但如果接两个的起振电容，会使晶振的振荡频率更加稳定。引脚复位线，引脚时钟线和引脚数据线分别与单片机的口相连。要正确控制产生时钟信号，首先要清楚的控制字寄存器以及读写时序。巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页的控制字的控制字如表所示。控制字共位，位必须是逻辑，若为则数据不能写入或读取。位为表示存取日历时钟数据，若为则表示存取数据。位到位，表示操作单元的地址，如表示秒寄存器，表示年寄存器。位为表示要进行写操作，为则表示进行读操作，的控制字总是从最低位开始输入出。的寄存器共有个寄存器，其中有个与时间有关，如表所示。如写操作就是把数据写入的秒寄存器，而读操作就是把数据从的秒寄存器中读出。我们要读取的时间数据，就是从相应的寄存器中读取出来的。我们要调整时间时，就是把时间数据写入到相应的寄存器中。表控制字与时间寄存器的读写时序的时间数据读写时序图，分别如图和所示。只有当为高电平时，才允许对进行读写操作。图的读时序图的读操作在刚开始的个周期，从低位位到高位位依次输出位控制字读操作命令，如。在接下来的个周期中的每个脉冲的下降沿，数据从低位位到高位位依次通过的口输出，这样就能实现对时间的读取。巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页图的写时序图的写操作在刚开始的个周期，从低位位到高位位依次输出位控制字写操作命令，如。在接下来的个周期中的每个脉冲的上升沿，数据从低位位到高位位依次通过的口输入，这样就能实现对时间的调整。温度采集模块图和单片机的硬件连接电路图巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院毕业设计论文第页共页的工作电压为。其内部的高速缓存，是个字节的存储器，如表所示。第个字节保留不使用。第个字节是前面个字节的检验码，用来检验数据，保证通信数据的正确性。第个和第个字节，是非易失性温度报警触发器和的易失性拷贝，每次上电复位时被刷新。表高速缓存温度传感器测得的温度值，以位二进制数表示，低位存放于高速缓存的第个字节，高位存放于高速缓存的第个字节。读的数据时，低位在前，高位在后。这位二进制数的最前面位表示温度的正负，若表示测得的温度大于或等于，若表示测得的温度小于。温度为正时，将测得的温度值所表示的二进制数，转换成十进制数，再乘以，就可以得到实际的温度值。温度为负时，将测得的温度值所表示的二进制数，取反加先变成原码，然后转成十进制数，再乘以，就可以得到实际的温度值。如二进制数，除前位符号位外，先转成十进制数得，再乘以得，因为位二进制数的前位是，所以实际温度为度。