2017年6 月20日 信息工程学院课程设计成绩评定表
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摘 要
本文介绍了基于STC89C52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统以STC89C52单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。温度采集选用DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602液晶显示模块，可以在LCD1602上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准整点灯光提醒等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。
关键词：单片机,时钟芯片, 温度传感器, 1602液晶显示器
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系统硬件的设计
目 录
1 任务提出与方案论证 ........................................................................................................... 3
1.1单片机芯片设计与论证 ............................................................................................. 3
方案1：采用51系列单片机作为系统控制器 ..................................................... 3 方案2：采用fpga单片机作为系统的控制器 ..................................................... 4 1.2按键控制模块设计与论证 ......................................................................................... 4 1.3时钟模块设计与论证 ................................................................................................. 4
方案二：采用DS1302为计时时钟芯片 ............................................................... 4 方案三：采用DS12C887为计时时钟芯片 .......................................................... 4 1.4温度采集模块设计与论证 ......................................................................................... 5 1.5显示模块模块设计与论证 ......................................................................................... 5 2 总体设计 ................................................................................................................................ 6
3.1 STC89C52单片机 ..................................................................................................... 6
3.1.1 最小系统设计 .................................................................................................. 8 3.1.2 时钟电路 .......................................................................................................... 9 3.1.3 复位电路 .......................................................................................................... 9 3.2时钟芯片DS1302接口设计与性能分析 ............................................................. 10
3.2.1 DS1302性能简介 ......................................................................................... 10 3.2.2 DS1302接口电路设计 ............................................................................... 11 3.3温度芯片DS18B20接口设计与性能分析........................................................... 13
3.3.1 DS18B20性能简介 ...................................................................................... 13 1.DS18B20的主要特性 ......................................................................................... 13
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系统硬件的设计
3.3.2 DS18B20接口电路设计 .............................................................................. 15 3.4 LCD显示模块 ........................................................................................................... 16
3.4.1 LCD1602的特性及使用说明 ...................................................................... 16 3.4.2 LCD1602与MCU的接口电路 .................................................................. 17 3.5按键模块设计 ............................................................................................................ 18 3 详细设计及仿真 ................................................................................................................. 19
3.1 proteus仿真 ............................................................................................................ 19 3.2主程序流程图的设计 ............................................................................................... 21 4 总结 ...................................................................................................................................... 23 参考文献 .................................................................................................................................. 24
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系统硬件的设计
1 任务提出与方案论证
单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
按照系统设计的要求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，电路系统构成框图如图1所示。
图1 硬件电路框图
1.1单片机芯片设计与论证 方案一:
方案1：采用51系列单片机作为系统控制器
单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。由于其功耗低、体积较小、技术成熟和成本低等优点，在各个领域应用
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