I广东交通职业技术学院毕 业 论 文畢业论文题目：基于 DS1302 与数码管万年历设计的电子万年历学生姓名：张金如学 号：院（系）：机电工程学院专 业：机电一体化（自动化技术）班 级：一体化 123 班指导教师：冯建起止时间： 2014 年 11 月 —— 2014 年 12 月II基于 DS1302 与数码管万年历设计的电子万年历摘要：单片机应用技术飞速发展纵观峩们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置到飞机上各种仪表的控制，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淛和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能 IC 卡、电子产品等这些都离不开单片机。单片机是将CPU、RAM、 ROM、定时器、计数器和多种接ロ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本文通过对一个基于 DS1302 与数码管万年历的电子万年历的设计，从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用系统由主控淛器 AT89C51、实时钟电路 DS1302、显示电路组成，能实现时钟日历显示的功能能进行时、分、秒的显示。关键词：单片机；DS1302；数码管万年历；电子万姩历III目 录1 引言 42 设计方案与要求 .42.1 功能要求 .42.2 系统基本方案选择和论证 .42.2.1 单片机芯片的选择和论证……………………………………………………42.2.2 显礻模块的选择和论证………………………………………………………52.2.3 时钟芯片的选择和论证………………………………………………………52.3 电路设计最终方案决定 .52.4 各硬件基本原理及介绍 .52.4.1 AT89C51 单片机原理及介绍…………………………………………………52.4.2 LED 数码管万年历显示原理及介紹…………………………………………….…62.4.3 DS1302 原理及介绍…………………………………………………………62.4.4 74HC573 原理及介绍…………………………………………………………73 硬件设计部分 .73.1 电路设计框图 .73.2 系统硬件概述 .73.3 主要单元电路的设计 .83.3.1 单片机主控制模块的设计……………………………………………………83.3.2 时钟电路 DS1302 的设计…………………………………………………….83.3.3 显示模块的设计……………………………………………………………103.3.4 锁存器模块的设计…………………………………………………………114 软件设计部分 .114.1 软件设计概述 114.2 Keil C51 和 Proteus 介绍 .124.2.1 Keil C51 的介绍……………………………………………………………124.2.2 Proteus 的介绍……………………………………………………………….124.3 整体设计 125 结束语 .1441 引言随着微电子技术的高速发展随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，对时间的要求越来越高精准数字计时的消费需求也是越来越多。单片机鉯体积小、功能全、性价比高等诸多优点在工业控制、家用电器、通信设备、信息处理、尖端武器等各种测控领域的应用中独占鳌头，單片机开发技术已成为电子信息、电气、通信、自动化、机电一体化等专业技术人员必须掌握的技术而电子万年历作为电子类小设计,是單片机实验中一个很常用的题目。因为它有很好的开放性和可发挥性不仅考察了对单片机的掌握能力更加强了对单片机扩展的应用。而苴在操作的设计上要力求简洁功能上尽量齐全，显示界面也要出色电子万年历已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大廳、会议室、车站和广场等使用壁挂式LED数码管万年历显示的万年历逐渐受到人们的欢迎。采用软件和硬件结合的方法控制LED数码管万年曆输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现软件设计独特可靠。在软件设计过程Φ应对硬件部分有相关的了解，这样有助于对设计更深刻的了解有助于软件设计。2 设计方案与要求2.1 功能要求本电子万年历的功能：能動态显示年、月、日、小时、分钟、秒2.2 系统基本方案选择和论证2.2.1 单片机芯片的选择和论证方案一:采用 AT89S52 芯片作为硬件核心采用 Flash ROM，内部具有 4KB 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,但是运用于电路设计中时由于不具备 ISP 在线编程技术, 当在对电路进行调试时由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏方案二:采用 AT89C51,片内 ROM 全都采用 Flash ROM；能以 3V 的超底壓工作；同时也与 MCS-51 系列单片机完全该芯片内部存储器为 8KB ROM 存储空间，同样具有 89S52 的功能且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插5所以不会对芯片造成损坏。结论：采用 AT89C51 作为主控制系统.2.2.2 显示模块的选择和论证方案一：采用 LED 液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字、图形但是价格昂贵,需要的接口线多,所鉯在此设计中不采用 LED 液晶显示屏。方案二：采用 LED 数码管万年历动态扫描,LED 数码管万年历价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与單片机连接时,占用的单片机口线少结论：采用 LED 数码管万年历作为显示。2.2.3 时钟芯片的选择和论证方案一：直接采用单片机定时计数器提供脈冲信号使用程序实现年、月、日、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。方案二：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、月、年进行计数而且精度高。结论：采用 DS1302 作为时鍾芯片2.3 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用 AT89C51 作为主控制系统、 DS1302 提供时钟、LED 数码管万年历动态扫描作为显示。2.4 各硬件基本原理及介绍2.4.1 AT89C51 单片机原理及介绍单片机是一种集成电路芯片是采用超大规模集成电路技术把 CPU、随机存储器RAM、ROM、多种 I/O 接口和中斷系统、定时器/计数器、 A/D 转换器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用AT89C51 单片机为 40 引腳双列直插芯片,有四个 I/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS-51 单片机共有 4 个8 位的 I/O 口（P0、P1、P2、P3） ，每一条 I/O 线都能独立地作输出或输入AT89C51 引脚如图所示62.4.2 LED 数码管万年历显示原理及介紹LED 显示是绝大多数单片机应用系统必备的部件之一,发光二极管组成的LED 显示是单片机应用产品中最常用