基于Proteus的多功能万年历的设计.doc

1、基于Proteus的多功能万年历的设计摘要：在当代繁忙的工作与生活中，时间与每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响，电子万年历的出现给人们的工作与生活带来了福音。电子万年历是实现对阳历的日期和时间以及阴历的日期显示的计时装置。本文介绍了基于单片机AT89C52的电子万年历的设计，该设计结合时钟芯片DS1302以及显示器件LCD12864，能够直观的显示阳历年、月、日、星期、时、分、秒，以及通过程序算法转换阳历的日期，得到阴历的年、月、日。全部信息均受单片机AT89C52的控制，并由液晶显示器件LCD12864显示。关键词：Proteus，单片机，万年历，仿真The design o

2、f the multifunctional calendar based on ProteusAbstract：In contemporary busy work and life, time and every one has a very close relationship, everyone is the influence of the time, the emergence of electronic calendar to peoples work and life bring the Gospel. Electronic calendar is the realization

3、of the solar calendar date and time and date of the display of the timing device. This paper introduces the AT89C52 single chip microcomputer based on the electronic calendar design, the design with the clock chip DS1302 and display devices LCD12864, can intuitive shows YangLiNian, month, day, week,

4、 when, minutes and seconds, and through the process of converting solar calendar date algorithm, get the lunar calendar year, month, day. In the display lunar calendar time, can indicate whether for a leap year, intercalary moon, finish at the same time to their automatic adjustment, all information

5、 by AT89C52 single chip microcomputer control of both, and the liquid crystal display device LCD12864 display. Keywords: Proteus，MCU，Perpetual Calendar，Simulatio目 录1前 言11.1 本设计的研究背景和研究意义12. 系统总体方案设计32.1 方案论证与比较32.1.1 方案一 基于AT89C52的电子万年历的设计32.1.2 方案二 基于PLD的电子万年历的设计42.1.3 方案三 基于凌阳单片机的电子万年历的设计42.2 本设计方

6、案选择53系统硬件设计63.1控制电路的设计63.1.1 元器件的选型63.1.2 电路选择83.2 时钟电路的设计83.2.1 元器件的选型83.2.2电路选择103.3 显示电路的设计103.3.1 元器件的选型103.3.2电路选择113.4 传感电路的设计123.4.1芯片的选择及电路绘制124系统软件设计134.1 软件设计流程图134.2 阳历程序设计及功能实现144.3 时间调整程序设计及功能实现154.4 阴历程序设计及功能实现175系统调试及分析215.1 硬件调试及功能分析215.1.1编程环境PROTEUS215.1.2用PROTEUS ISIS对电子万年历的硬件电路设计

7、215.2 软件调试及功能分析245.2.1 阳历显示程序功能实现及其分析245.2.2时间调整程序功能实现及其分析245.2.3 阴历显示程序功能实现及其分析255.2.4 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试25结 论27参考文献28致 谢29附录一：ISIS绘制电子万年历系统的电路原理图30附录二：系统完整程序31I1前言单片机自20世纪70年代问世以来，作为微计算机一个很重要的分支，应用广泛，发展迅速，已对人类社会产生了巨大的影响。目前，单片机的应用已经渗透到国民经济与人们生活中的各个领域。各类导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化

8、过程的实时控制和数据处理，广泛使用的手机充电器电话电风扇录像机摄像机全自动化洗衣机的控制，以及遥控玩具电子宠物等等，这些都离不开单片机。随着电子技术的迅速发展，时间的流逝，从观察太阳、摆钟到现在的电子钟，人类在不断的研究、不断的创新。多功能万年历是实现对年、月、日、时、分、秒、农历等显示的计时装置，广泛应用与家庭、车站、码头、办公室、银行等各种场所，成为人们日常生活中的必需品。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活带来了极大的方便，在此基础上完成的电子万年历精度高，功能易于扩展，易于将温湿度传感器与电子万年历芯片集成一起，从而在一

9、个显示器上显示出数值。 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。1.1 本设计的研究背景和研究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。随着电子技术的迅速发展，特别是大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的变化，尤其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。近

10、年来，我国科技不断发展，我国经济发展的支柱产业电子产业获得长足发展，各种电子产品琳琅满目，随处可见，随着电子产品的更新速度的加快，各种功能强大，款式新颖的电子产品不断问世。万年历便是这一发展趋势中的代表，万年历则顺应了人们对时间方面的要求。它的出现给人们的生活带来的诸多方便，在时间极显宝贵的现代生活中，起作用更是不言而喻的。他在学校、车站、码头、剧院、医院、办公室等公共场所的应用非常广泛。但传统的万年历除了显示时间之外，功能较为单一，逐渐失去了市场。顺应技术发展和人们生产生活需求，各种功能的新式万年历不断涌现，且功能不断更新。万年历作为电子类的小产品以其方便、实用等优势成为市场上的宠儿，同时也

11、成为单片机设计培训中一个很实用的课题。因为这个课题有很好的开发性和可发挥性，因此对设计者的要求比较高，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。而且要求设计的万年历在操作上力求简洁，功能上尽量齐全，显示界面也要出色。所以万年历不论从实用角度还是培养能力角度都很有价值1。2. 系统总体方案设计2.1 方案论证与比较2.1.1 方案一 基于AT89C52的电子万年历的设计 采用AT89C52芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有8KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容，编程也简单，而且价格便宜，使整体的设计成本降低。采用LCD

12、12864液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,显示美观，方便查看1。采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高, RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。本方案的系统框图如图2.1所示。时钟芯片按键主控模板AT89C52温湿度传感器液晶显示器LCD12864图2.1 方案一系统框图2.1.2 方案二 基于PLD的电子万年历的设计采用ALTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块，

13、从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接比较方便。采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合2。采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高, RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。该方案的系统框图如图2.2所示。主控模板（PLD）时钟电路（DS1302）键盘扫描电路点阵数码管图2.2 方案二系统框图2.1.3 方案三 基于凌阳单片机的电子万年历的设计凌阳16位单片机有丰富的中断源和时基。它的准确度

14、相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。用凌阳16位单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理，可完成语音的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展，使设计更加完善，成本也相对低一些。采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是实现的时间误差较大3。此方案的系统框图如图2.3所示。主控模板（凌阳）键盘扫描电路LED数码管图2.3

15、 方案三系统框图2.2 本设计方案选择在方案二中，但是考虑到本设计的特点，PLD在功能扩展上比较受局限，而且占用的资源也相对多一些。显示模块使用的点阵式数码管的价格相对较高。在方案三中，凌阳单片机在控制与显示的结合上有些复杂，显示模组资源相对有限，而且单片机的稳定性不是很高。显示模块使用的数码管编程繁琐，操作比液晶显示复杂，也不便于直观的查看。综上各所述,本次设计将选择方案一：基于AT89C52的电子万年历的设计。采用AT89C52作为控制系统； DS1302提供时钟；LCD12864作为显示。3 系统硬件设计3.1 控制电路的设计3.1.1 元器件的选型(1)单片机AT89C52AT89C52 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