毕业设计（论文）-基于AT89S52单片机的数字万年历设计.docx

摘要在当代繁忙的工作与牛活中，时间与我们每一个人都有非常亲密的关 系，每个人都收到时间的影响，为了更好的利用我们自己的时间，我们必须 对吋间有一个度量，因此产牛了钟表随着社会、科技的发展，人类得知吋 间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、创新为了在观测吋间的同 时能够了解其他与人类密切相关的信息，比如温度、星期、日期等，电子万 年历诞牛了，它集吋间、口期、星期和温度于一•身，具有读取方便、显示直 观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有 广阔的市场前景该电子万年历主要采用AT89S52单片机作为主控核心，由DS1302吋 钟芯片提供时钟、LED动态扫描显示屏显示，AT89S52单片机具有功耗小， 片内ROM全都釆用FlashROM：能以3V的超低电压工作,同时也与MCS-51 系列单片机完全兼容，该芯片内部存储器为8KB ROM存储空间，同时具有 89C51的功能，且具有编程可擦除技术，当在对电路进行调试吋，由于 程序的错误修改或程序的新增功能需要烧入程序吋，不需要对芯片进行多次 插拔，所以不会对芯片造成损坏DS1302吋钟芯片是美国DALLAS公司推出 的具有涓流电流充电功能的低功耗实吋吋钟芯片，它可以对年、月、口等进 行计时，还有闰年补偿等功能，而且使用寿命长，误差小，数字显示是采用 的LCD液晶显示，可以同吋显示各种需要的信息。

此外，该电子万年历还具 有时间校准等功能关键字：时钟电路 时钟芯片DS1302 LCD液晶显示 单片机 AT89S52摘要 I第一章绪论 1l.i选题背景 11. 2 系统目标 11.3设计意义 1第二章系统分析 32. 1 系统总体结构 32.2系统功能分析 3第三章总体设计与详细设计 53. 1总体设计 53. 2详细设计 5第四章系统实现 7第五章调试与测试 9总结与心得 10附录：1源代码 112参考文献 19第一章绪论1. 1选题背景：在社会迅速发展的今天，单片机的的运用已经渗透到我们牛活的每个角 落，也似乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹智能仪表、医疗器械，导 弹的导航装置，智能监控、通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和 数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，汽车的安全保障系统，动控制领域 的机器人，数码像机、电视机、全自动洗衣机的控制，机以及程控玩具、 电子宠物等等，这些都离不开单片机所以，单片机的学习、开发与应用将对于现代社会的发展，经济的繁 荣，和提高满足人类日益增长的物质文化需求有着至关重要的作用也成就 了一批又一智能化控制的工程师和科学家科技越发达，智能化的东西就越 多。

学习单片机是社会发展的必然需求，也是我们现代高级技工所必须要掌 握的技能1.1.1单片机的简介：1. 1. 1 微型计算机(Single Chip Microcomputer)微型计算机的主要特点：CPU集成于一个芯片中单片机(Micro Controller Unit )是把组成微型计算机的各功能部件: CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器、并行和串行接口均集成在一个 芯片中其一个芯片就构成了一个比较完整的计算机系统微型计算机与单片机是微电子领域的两个分支微型计算机的特点是运 算速度快、存储容量大，适合于信息管理、科学计算等领域；而单片机的特 点为体积小、价格低，适合于仪器、设备的控制，常常嵌入到仪器、设备中 故单片机也称作微控制器(Micfocoiitfol 1 er)1.1.2.单片机的牛产与发展(1).单片机的牛产：H前界上单片机的牛产公司有上百家，如Intel、Ph订ips、Microchip、 Motorola、Siemens、NEC、AMD、Z订og、TI、Atmel 等但在国内广泛应用 的只有Intel系列和Microchip PIC系列,(2) .单片机的发展:第1阶段(1976、1980):单片机发展初级阶段。

集成了 8位CPU、 RAM、ROM、定时器、并行口 (无串行口)等部件,但性能低,寻址范围小(W 4KB),中断系统、定时器也简单典型机型：Intel MCS-48系列第2阶段(1980~1983)：高性能单片机阶段此阶段的单片机普 遍带有串行口，有多级中断处理系统，多个16位定吋/计数器，片内ROM、 RAM的容量加大,寻址范围达64KBO典型机型：Intel MCS-51系列第3阶段(1983^80年代末)：16位单片机和高性能8位机并行发 展阶段此阶段Intel推出16位单片机MCS-96系列，其他公司也推出了各 种16位单片机同吋高性能8位单片机的性能更为完善第4阶段(90年代)：单片机在集成度、功能、速度、可靠性等方 面全面发展，如采用Flash ROM,加入了一些特殊功能部件(AD转换器，PWM 输岀，监视定吋器WDT, DMA,调制解调器，通信控制器，浮点运算单元等)至今，单片机的性能己比较完善，且专业化的特点很强，为各种应用提供了很大的方便1.1. 2单片机的应用单片机由于体积小，价格低，功耗低、控制功能强且控制逻辑可由 软件来实现，因此可以很方便地完成由一般数字电路很难实现的控制逻辑。

所以在测控系统，智能仪表，机电一体化产晶，智能接口，智能民用产晶， 机器人等领域得以广泛应用1•在智能仪器仪表上的应用（如电压、功率、频率、湿度、温度、 流量、速度、厚度、角度、长度、破度、元素、压力等物理量的测量） 只需结合不同类型的传感器即可控制，使得仪表达到数字化智能化、 微型化（示波器）2. 在工业控制中的应用（如工厂流水线的智能化管理，电梯智能 化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等）多用于构 成多样的控制系统，数字采集系统设计用于实现特定功能，从而在各 种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构，在大型 电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、 错误率，也方使于更换3. 在家用电器中的应用（洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、及其 他音响视频器材，电子秤量设备等）极大的方便了我们的牛活4. 在计算机网络和通信领域中的应用（，机、小型程控 交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、集群移动通信，无线 电对讲机等）利用单片机的通讯接口可以方便的与计算机进行数据通， 为在计算机网络通讯设备间的应用提供了很好的物质条件7. 单片机在汽车设备领域中的应用（如汽车中的发动机控制器，基 于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死 系统，制动系统等）此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有 着十分广泛的用途。

8. 多机应用利用单片机的审行接口和并行接口，多个单片机子系统可以彼此进行通 信，构成一个网络可以构成一•个集散式的控制系统，从而控制和处理大量 的控制对象和信息，且可以通过并行运算方式来提高处理速度总之在单片机系统中，单片机是作为控制中枢，数字电路器件是作为外 围电路，二者是相辅和成的1.1.3单片机的发展趋势Fl前，为了适应各种嵌入式系统的应用需求，单片机将向着高集成 度、增强工能提高速度、降低成本和功耗等方向发展这组要表现在以下 几个方而1处理性能的增强：单片机的处理性能取决于其内部数据总线宽度、 指令执行速度、片内存储器容量等指标近几年发展起来的16位和32位单 片机就体现了这个发展趋势2增强功能：未来单片机的增强功能主要在网络功能A/D和D/A 功能、ISP功能、DMA功能、显示器駆动等方而另外为了能有效地保护嵌入 式系统的知识产权，对单片机内部软件的加密是必要的，单片机的内部的程 序代码存储器带有加密特性是单片机的一种增强功能3高集成度：随着集成电路技术的和工艺的不断提高，单片机技术 的发展及其应用领域不断拓展提高单片机的集成度，增加片内功能器件，减 少外围器件的扩展，实现真正的“单片”系统已成为发展趋势集成更多的I/O 端口和特殊接口，直接卵(动LED、VFD、LCD等显示器，带有直接中断方式键 盘端口等。

近年来，单片机结合专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)和精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer, RISC)技术，发展为嵌入式处理器(Embedded Processor),适 用于数据与数值分析、信号处理、智能机器人及图像处理等高技术领域由于我做的小实验用的是宏晶公司的STC89C54RD+单片机所以下面我就 详细介绍STC89C54通过它来反映单片机的开发应用过程！我所用STC89C54RD+是一个低功耗，高性能的8位单片机片内含有申行编 程可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器器件采用高密度、菲易失性 存储技术制造，兼容标准的MCS-51指令系统及80051引脚的结构，芯片内 集成了通用8位处理器和TSP Flash存储单元，功能强大的AT89C51可 为许多嵌入式应用式控制性应用系统提供高性价比的解决方案！STC89C54RD+具有以下特性：兼容MCS-51指令系统，32个双向1/0 口，2个16位可编程定时/计数 器、全双工UART串行中断口线、两个外部中断源、中断唤醒省电模式、看 门狗(WDT)电路、灵活的TSP字节和分页编程、4KB可反复擦写(大于1000 次)ISP Flash ROM、4. 5V—5. 5V 工作电压、时钟频率 0—3MHZ、128*8bit 内部RAM、低功耗空闲和省电模式、三级加密位、软件空闲和省电功能、双 数据寄存器指针。

1) 增强型6时钟/机器周期、12时钟、机器周期任意设置2) 工作电压：5. 5V-3. 4V(5V 单片机)/2. OV-3. 8V (3V 单片机)(3) 工作频率：O-dOMHz,相当于普通8051单片机；实际使用范围为 0-80MHzo(4) 16KB片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上5) 片上集成512RAM数据存储器6) 四组通用I/O 口，复位后为:Pl、P2、P3、P4是弱上拉/准双向 口； P0 口是开漏输出口，作为总线扩展时用，不用加上拉电阻； P0 口作为I/O 口用时，需要加上拉电阻7) T0定吋器0 TXAL2接外部晶振T1定吋器1 TXAL1接外部晶振除此Z外，STC89C54单片机自身还有很多独特的优点：(1) 加密性强，无法解密2) 超强抗干扰主要表现在：高抗经典，可以轻松抗御2KV/4KV快 速脉冲干扰，宽电压、不怕电源抖动，宽温度范围，I/O 口经过特殊处理， 单片机内部的电源供电系统、吋钟电路、复位电路及看门狗电路都经过特殊 的处理3) 超低功耗：掉电模式，典型电流损耗＜0. luA,空闲模式，典型电 流损耗为2mA；正常工作模式，典型电流损耗4-7毫安。

1.2选题目的:随着人们牛活水平的提高和牛活节奏的加快，对吋间的要求越来越高， 精准数字计时的消费需求也是越来越多二十一世纪的今天，最具代表性的计时产站就是电子万年历，它是近代 世界钟表界的第三次革命第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械 振荡频率使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆和摆 轮游丝的机械表或钟第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走吋精 度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到了秒级第三次革 命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历)，使计时产甜的走时□差 从分级缩小到了百万分Z—秒，从原有传统指针计吋的方式发展为人们日常 更为熟悉的役光数字。