万年历课程设计.docx

万年历课程设计万年历课程设计 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（万年历课程设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为万年历课程设计的全部内容。- 28 -电子课程设计报告课程名称： 单片机课程设计 设计内容： 万年历电子时钟 实验时间： 2011年12月 专业班级： 09电子(2）班 姓 名： 吴益智 学 号： 0901001215 同 组 人: 张雪莹 李建洪 指导老师： 廖传柱 施众 2011年 12月 29 日目录摘要2第一章 绪论31。1引言及设计思路3第二章 系统设计42.142.2 系统硬件设计42。2.1系统总体框架42.2.2 模块二52.3系统软件设计52。4设计说明书：62。4.1模块划分:62。5使用说明书：62。6元件清单：6第三章总结73.1设计过程73。2心得体会7附录8摘要单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置到飞机上的各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡等，这些都离不开单片机。单片机是集CPU、RAM、ROM、定时、计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。万年历在日常生活中最常见，应用也最广泛。本次课程设计主要就是设计一款数字钟,以89S51单片机为核心，配备数码管，按键，蜂鸣器。数字钟采用24小时制方式显示时间，年、月、日、秒及毫秒。 文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、人机接口电路、信号处理电路、执行电路等几部分组成。软件用C语言来实现，主要包括主程序、时间设置子程序，按键切换程序，校时程序等软件模块.关键字： 单片机 时间 小时 分钟 秒第一章 绪论1。1引言及设计思路万年历是采用数字电路实现对年、月、日，时、分、秒，数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站， 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度,远远超过老式钟表， 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些，都是以钟表数字化为基础的.因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。一开始接触到实验箱的时候大家都很陌生，因为是第一次使用，所以实验箱很多模块的功能及使用方法都要我们自己去掌握。在没有实质说明书的情况下,我们先后使用万用表测电压、电阻的方法得到了实验箱主芯片与单片机P口的引脚对应图，为接下来的软件编程和硬件接口连接打下了基础。万年历电子时钟的实现主要硬件模块是单片机，本实验箱使用的的AT89S51单片机,此外还有显示模块四位数码管，还有时间切换和调整模块按钮和闹铃模块蜂鸣器。起初我们想用实验箱上原有的HD7279芯片来驱动数码管显示和键盘控制，但由于对这款芯片的认识不足，虽然从网上找到了很多关于HD7279的资料，但仍不能正确的使用它，于是我们想到通过对TFT彩屏液晶显示器的控制来显示时间，但对于它的显示原理也不能掌握，最后我们想到了用单片机直接控制数码管来显示时间.单片机P0的八个口分别接到数码管的八个段选位。通过按下按钮1，可以实现从年-月日时分-秒毫秒的显示切换，按下按钮2，可实现年份、月份日期，时分的加减，以实现时间的校正。第二章 系统设计2。1设计任务：设计一个万年历，主要以单片机和数码管为硬件基础，载入用C语言编写的程序，设计出功能完善的万年历。该万年历通过按键可切换显示时间与日期、月份、日期、年份;能自动准确的计时；能通过判断年份和月份来显示相应的天数（即能判断闰年，大月和小月）。2.2 系统硬件设计和显示2.2.1系统总体框架2。2.2 模块二万年历的原理图2。3系统软件设计3、1数字电子钟设计用到很多子程序，它们的流程图如下所示。 主程序是先开始，然后启动定时器，定时器启动后在进行按键检测，检测完后,就可以显示时间。2.4设计说明书：2。4.1模块划分：1、显示模块利用单片机来控制数码管的显示。通过单片机P0口来控制数码管的八段,P1口来控制4位数码管.本程序采用方式0译码.在主程序中进行。2、切换模块主要靠按键来切换显示时间和日期，采用中断方式来进行。3、计时模块本程序采用定时计数器T0，定时10ms，即50ms进一次中断，100次后达到1秒，秒位加一,达到60秒后分位加一，一次类推周而复始的进行计数。该模块也是采用中断方式进行采用12M的晶振。4、校时模块该模块也是通过按键来对时间和日期进行校时。先通过一个按键来选择要校时的部分,再通过另外两个按键来对该部分进行加减，调整到正确的时间和日期。日期在校时过程中还要对年份和月份进行判断是不是闰年,是大月还是小月。进过判断后来显示相应的日期。上述计时过程中也要进行判断。该模块也采用中断方式。2.5使用说明书：打开电源，1602液晶屏显示时间.按键S1用来控制切换,即按下S1就显示日期，再按一次就显示时间,依次循环。按键S2用来控制校时部分的选择，第一次按下,分位或时位会闪烁，表示以选择该位，同时计数器会停止计数；第二次按下，月位或日位会闪烁；第三次按下，年的高位或年的低位会闪烁;第四次按下时，会退出选择功能,计数器恢复计时,依次循环。按键S3和S4分别用来控制时间或日期的加、减，使用该功能时，按键S2必须先按下选择某一位进行加减,按键S2第四次按下时，也同时退出该功能。2.6元件清单：AT89S51单片机1602显示屏一个、电阻电容若干，5个独立按键，12M晶振一个，记忆电池一块第三章 总结3.1设计过程通过老师给我们讲解了课程设计的内容后,我们便投入了紧张的课设中，万事开头难，面对着完全陌生的实验箱，我们首先要做的就是收集资料，以便弄清实验箱各功能模块及使用方法，第一天就这么过去了，对实验箱的模块有了大致的了解.星期二，我们开始对主芯片的串口进行测试，找到了它与单片机引脚对应图。对于万年历，我们首先想到的是用单片机，89sc51芯片，液晶屏和按键来实现,查阅了很多关于芯片的资料后仍对其显示原理搞不清楚，于是我们只好放弃使用该芯片，最后我们想到了直接用单片机控制液晶屏,采用动态扫描的方式来实现时间显示，用按键切换来实现.但这样的话，编程就相对来说复杂了很多。星期三，上午开始了编程，8个段选和4个位选就占了12个I/O口，定时和中断占2个口，四个按键也占了4个口，这样一来串行口就显得很紧张.但这不是最主要的，编程是块难啃的骨头,连续编了三天的程序，周五晚上进行仿真调试通过，7月18号的周一来实验室进行硬件调试，硬件调试也经历了数码管显示错位，乱码,按键不灵的问题，通过线路的重新连接，消抖的程序的修改，一一把这些问题解决了。经过经过一上午辛苦的调试，终于成功的把万年历设计出来了！3.2 心得体会回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多,的确,从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识.通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固，比如说单片机的动态扫描原理，不懂分得二极管的正负极，不知道数码管是共阴极还是共阳极，对单片机汇编语言掌握得不好通过这次课程设计之后,一定把以前所学过的知识重新温故。 本次课程设计，真可谓是感慨万千，从一开始的一无所知，到后来的轻车熟路,其中所经历的波折真是无以言表。坚持不懈是我最大的收获，在课设过程中我曾一度有想放弃的念头，但理智战胜了冲动，我还是坚持下来了,坚持就是胜利!同时也再一次让我体会了团队协作的重要性，我们分工协作，各显神通,一起讨论，一起攻关，请别的组同学帮忙,向老师请教遇到不懂的问题，互相提问，互帮互助。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题,最后在陈铧森同学的帮助下解决了难题，对给过我帮助的所有同学和指导老师再次表示忠心的感谢！也感谢学校为我们课程设计提供了这么好的设备,这么好的环境。附录#include reg52。h#include 0； i-) DS1302_IO = ACC0； /相当于汇编中的 RRC DS1302_CLK = 1; DS1302_CLK = 0; ACC = ACC 1; unsigned char DS1302OutputByte(void) /实时时钟读取一字节（内部函数） unsigned char i； for(i=8； i0; i-) ACC = ACC 1； /相当于汇编中的 RRC ACC7 = DS1302_IO; DS1302_CLK = 1； DS1302_CLK = 0； return（ACC）; void Write1302（unsigned char ucAddr， unsigned char ucDa)/ucAddr： DS1302地址, ucData： 要写的数据 DS1302_RST = 0； DS1302_CLK = 0； DS1302_RST = 1； DS1302InputByte（ucAddr)； / 地址，命令 DS1302InputByte(ucDa）; / 写1Byte数据 DS1302_CLK = 1； DS1302_RST = 0; unsigned char Read1302(unsigned char ucAddr）/读取DS1302某地址的数据 unsigned char ucData; DS1302_RST = 0; DS1302_CLK = 0; DS1302_RST = 1； DS1302InputByte（ucAddr|0x01）; / 地址,命令 ucData = DS1302OutputByte(）； / 读1Byte数据 DS1302_CLK = 1； DS1302_RST = 0； return（ucData);void DS1302_GetTime（SYSTEMTIME Time) /获取时钟芯片的时钟数据到自定义的结构型数组unsigned char ReadValue;ReadValue = Read1302(DS1302_SECOND);Time-Second = （(ReadValue&0x70）4）*10 + (ReadValue&0x0F）;ReadValue = Read1302（DS1302_MINUTE）；TimeMinute = （(ReadValue0x70）4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302(DS1302_HOUR);TimeHour = （(ReadValue0x70）4)*10 + (ReadValue&0x0F)；ReadValue = Read1302(DS1302_DAY）；TimeDay = （(ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302（DS1302_WEEK）;Time-Week = (（ReadValue&0x70）4)*10 + （ReadValue&0x0F);ReadValue = Read1302（DS1302_MONTH）;TimeMonth = (ReadValue0x70）4）10 + （ReadValue&0x0F）;ReadValue = Read1302（DS1302_YEAR)；Time-Year = （(ReadValue&0x70)4）10 + (ReadValue&0x0F）；void DateToStr（SYSTEMTIME Time） /将时间年，月,日,星期数据转换成液晶显示字符串,放到数组里DateString if(hide_year2） /这里的if，else语句都是判断位闪烁,DateString0 = 2； TimeDateString1 = 0； Time-DateString2 = TimeYear/10 + 0; Time-DateString3 = Time-Year%10 + 0; else Time-DateString0 = ； TimeDateString1 = ； TimeDateString2 = ； Time-DateString3 = ；Time-DateString4 = /;if(hide_month2) Time-DateString5 = TimeMonth/10 + 0； TimeDateString6 = Time-Month%10 + 0； else Time-DateString5 = ； TimeDateString6 = ; Time-DateString7 = /；if（hide_dayDateString8 = Time-Day/10 + 0; TimeDateString9 = Time-Day%10 + 0； else TimeDateString8 = ； TimeDateString9 = ； if（hide_weekWeek%10 + 0； /星期的数据另外放到 week_value数组里，跟年，月,日的分开存放，因为等一下要在最后显示 else week_value0 = ； week_value1 = 0;Time-DateString10 = 0; /字符串末尾加 0 ，判断结束字符void TimeToStr（SYSTEMTIME Time) /将时，分,秒数据转换成液晶显示字符放到数组 TimeString； if（hide_hourTimeString0 = TimeHour/10 + 0； TimeTimeString1 = TimeHour%10 + 0; else Time-TimeString0 = ； Time-TimeString1 = ；TimeTimeString2 = :; if（hide_min2） Time-TimeString3 = Time-Minute/10 + 0； TimeTimeString4 = TimeMinute10 + 0； else Time-TimeString3 = ; Time-TimeString4 = ； Time-TimeString5 = :； if(hide_sec2） Time-TimeString6 = TimeSecond/10 + 0； TimeTimeString7 = Time-Second10 + 0； else TimeTimeString6 = ; TimeTimeString7 = ； Time-DateString8 = 0;void Initial_DS1302（void) /时钟芯片初始化 unsigned char Second=Read1302(DS1302_SECOND）;if（Second0x80) /判断时钟芯片是否关闭 Write1302（0x8e,0x00）； /写入允许Write1302（0x8c,0x07); /以下写入初始化时间 日期:07/07/25.星期: 3. 时间： 23:59:55Write1302(0x88,0x07）；Write1302(0x86,0x25);Write1302（0x8a,0x07)； /xingqiWrite1302（0x84,0x23）；Write1302(0x82,0x59）;Write1302(0x80，0x55);Write1302(0x8e，0x80）; /禁止写入/*ds18b20子程序*/*ds18b20延迟子函数(晶振12MHz )*/ void delay_18B20（unsigned int i）while(i-）;/*ds18b20初始化函数*/void Init_DS18B20（void) unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ复位 delay_18B20（8）； /稍做延时 DQ = 0; /单片机将DQ拉低 delay_18B20（80); /精确延时 大于 480us DQ = 1； /拉高总线 delay_18B20(14)； x=DQ; /稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败 delay_18B20(20)；/*ds18b20读一个字节*/ unsigned char ReadOneChar(void)uchar i=0;uchar dat = 0;for (i=8；i0;i-） DQ = 0; / 给脉冲信号 dat=1; /数据右移一位 DQ = 1； / 给脉冲信号 if（DQ) dat=0x80； /按位或，取最高位 delay_18B20（4）; return（dat);/*ds18b20写一个字节*/ void WriteOneChar（uchar dat) unsigned char i=0; for (i=8； i0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01； /取最低位 delay_18B20（5）; DQ = 1; /上升沿将数据送入 dat=1； /*读取ds18b20当前温度*/void ReadTemp（void）unsigned char a=0;unsigned char b=0；unsigned char t=0;Init_DS18B20（);WriteOneChar(0xCC)； / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar（0x44); / 启动温度转换delay_18B20（100); / this message is wery importantInit_DS18B20（);WriteOneChar(0xCC）; /跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器等(共可读9个寄存器） 前两个就是温度delay_18B20（100）;a=ReadOneChar（)； /读取温度值低位b=ReadOneChar()； /读取温度值高位temp_value=b4；/取温度值的地位的高四位,右移四位后与温度的高四位相加得到温度值 void temp_to_str(） /温度数据转换成液晶字符显示 TempBuffer0=temp_value/10+0; /十位 TempBuffer1=temp_value10+0； /个位 TempBuffer2=0xdf； /温度符号 TempBuffer3=C; TempBuffer4=0；void Delay1ms（unsigned int count）unsigned int i，j;for(i=0；icount;i+)for（j=0;j120；j+）;/*延时子程序*/void mdelay（uint delay)uint i; for（;delay0;delay-） for（i=0；i32;i+） /1ms延时。 ； void outkey（) /跳出调整模式，返回默认显示 uchar Second; if(out=0）/if（out=0|wireless_1=1） / m