1、 I 摘摘 要要 本文借助电路仿真软件 Protues 对基于 AT89S51 单片机的电子万年历的设计方法及仿 真进行了全面的阐述。该电子万年历在硬件方面主要采用 AT89C51 单片机作为主控核心， 由 DS1302 时钟芯片提供时钟、1602LCM 点阵液晶显示屏显示。AT89C51 单片机是由 Atmel 公司推出的，功耗小，电压可选用 46V 电压供电；DS1302 时钟芯片是美国 DALLAS 公司 推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、 分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且 DS1302 的使用寿命长，误差小；数 字显示是采用的
2、LED 液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等 信息。此外，该电子万年历还具有时间校准等功能。在软件方面，主要包括日历程序、时 间调整程序，显示程序等。所有程序编写完成后，在 Keil 软件中进行调试，确定没有问 题后，在 Proteus 软件中嵌入单片机内进行仿真。 论文主要研究了液晶显示器 LCM 及时钟芯片 DS1302， 温度传感器 DS18B20 与单片机之 间的硬件互联及通信，对数种硬件连接方案进行了详尽的比较，在软件方面对日历算法也 进行了论述。 研究结果表明，由于万年历的应用相当普遍，所以其设计的核心在于硬件成本的节约 软件算法的优化，力求做到物美价廉，才
3、能拥有更广阔的市场前景。 关键词：关键词：单片机；DS1302；DS18B20；LCM1602 单片机在万年历的应用 II 目目 录录 第第1 1 章章 方案设计方案设计.1 1.1 单片机芯片的选择 1 1.2 显示模块选择方案和论证 1 1.3 时钟芯片的选择方案和论证 . 1 1.4 温度传感器的选择方案与论证 2 1.5 电路设计最终方案决定 2 第第 2 2 章章 系统的硬件设计与实现系统的硬件设计与实现 . 3 2.1 电路设计框图 3 2.2 系统硬件概述 3 2.3 主要单元电路的设计 . 4 2.3.1 AT89S51 单片机主控制模块的设计 . 4 2.3.2 单片机中断系
4、统. 6 2.3.3 时钟电路模块的设计 8 2.3.4 温度采集模块设计 9 2.3.5 显示模块的设计10 2.3.6 DS1302 原理及说明 11 2.3.7 LCM1602 工作原理及说明 .13 2.3.8 系统仿真电路 14 第第 3 3 章章 系统的软件设计系统的软件设计 .16 3.1 程序流程框图.16 3.2 子程序18 III 第第 4 4 章章 系统测试系统测试 19 4.1 硬件测试 19 4.2 软件测试 19 总结总结.19 致谢致谢 .21 参考文献参考文献22 附录：程序附录：程序 23 1 第第 1 章章 方案方案设计设计 1.1 1.1 单片机芯片的选择
5、单片机芯片的选择 本设计采用 AT89S51 芯片作为硬件核心，该芯片采用 Flash ROM，内部具有 4KB ROM 存储空间,相对于本设计而言程序空间完全够用。能于 3V 的超低压工作,而且与 MCS-51 系 列单片机完全兼容,而且运用于电路设计中时具备 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，避免芯片的多次拔插对芯 片造成的损坏。 1.2 1.2 显示模块选择方案和论证显示模块选择方案和论证 方案一： 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,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相
6、对较高,所以也不用此种作为显 示。 方案二： 采用 LED 数码管动态扫描,LED 数码管价格虽适中,对于显示数字也最合适,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。但是由于数码管动态扫描需要借助 74LS164 移位寄存器进行移位，该芯片在电路调试时往往会有很多障碍，所以不采用 LED 数码管作为显示。 方案三： 采用 LCD 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 3,对于电子万年历而言，一个 1602 的液晶屏即可，价格也还能接受,需要的接口线 较多,但会给调试带来诸多方便，所以此设计中采用 LCD1602 液晶显示屏作为显示模块。 1.3 1.3 时钟芯片的选择方案和论证时钟芯片的选择方案和论证 方案一： 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、 单片机在万年历的应用 2 秒计数。采用此种方案虽然可以减少时钟芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误
