基于51单片机的电子万年历的设计

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1、基于51单片机的电子万年历的设计引言从古代円晷到近代的摆钟再到现代的电子时钟，时间被人类用智慧换化地具体直观。无论人类社会文明怎样发展前进，时间永远是生活中亘古不变的需求。时间概念渗透到社会发展的各个领域大到国防事业，如航天器发射的每个准备阶段屮需要知道在某天某个吋刻的气候满足发射条件，什么吋刻进行变轨操作等等都要靠吋间来进行精准的技术监控，小到人们生活中，如工作安排，交通时刻记录等等。现在的时钟日差小于0.5秒，从二十一世纪科学技术革新速度迅猛的发展势头可看到未来的技术将能够让人类将时间的记录更为精确。在1970年微型计算机研制成功后，

2、单片微型计算机就随之出现了，1976年，Intel公司首先推出了MCS-48系列的单片微型计算机，它具有体积小、功能全、价格低等特点，得到广泛应用，为单片机的发展奠定了基础［1］。由于单片机在体积、价格、运行速度，性能上的优越性，以及灵活性强等特点，使其发展到今天深受电子技术人员的青睐，也是初学者电子技术入门的不二法门。单片机技术增加了时钟的适用性，如可以制作嵌入式车载吋钟，又如可以在计吋的基础上添加日期温度等附加信息实现多功能万年历。我设计的是家用小型电子万年历，它能显示年份，日期并按北京时间走时，还能后检测室内气温。系统的中央处理器选

3、用价格便宜又具有很好的兼容性的AT89S52芯片对各个模块反馈的信息流进行分析和处理，为了能够保证走时准确添加YDS12887时钟芯片，使用DS18B20对温度进行测量将温度响应成模拟信号由DS12887转换为数字信号。最后通过LTO数码管将每个相关数据显示出来，这就是本设计的大致理念。1总体设计概述和方案论证1.1电子万年历系统结构设计概述单片机电子技术在实际设计应用中通常在切合系统设计的自身条件要求的同吋，从系统升级和维护、系统设计周期、制作成本以及抗干扰性等因素考虑，对于硬件电路的设计最好做到整体硬件结构的精简，若系统的各个功能都由

4、硬件来实现，就会用到众多数字逻辑门电路之间的传输逻辑关系，电路的复杂性会增加元器件的不必要消耗也就加大了成本，在电子设计中实现的功能越多，这种设计会导致系统体积过大。我们在设计时把硬件系统某些功能用软件也能实现的的那部分工作移交给软件设计，这样就会大大节约成本结构也可以根据个人要求更具可观感。电子设计基本准则就是，能用软件完成的工作就最好通过对程序的编写来实现。硬件电路结构框图如下图1-1-1所示。数码管74HC57374HC1543微控制器AT89S52按键电路时钟芯片DS12887单元电路模块温度传感器DS18B20图1.1-1本设计

5、的电子万年历整体结构原理框图考虑到硬件部分的兼容和便于万年历功能的可扩展，我设计的电子万年历的中央处理器使用的是由美国致力于半导体集成产品开发的爱特梅尔设计生产的AT89S52微控制器。用达拉斯芯片公司研发的DS12887芯片来完成存储时间地址和计时功能，它具有功耗低、性能出众、计时准确自身配置有只读存储器等特点，更值得注意的是，整机掉电后启用较小功率备用电源（2.5V至5.5V电源'在2.5V的电源消耗的操作电压小于0.3毫安［2:）保持DS1302正常时间计时，当主电源恢复工作后，备用电压回到“休眠状态”并由外部电源通过电容为其充电，

6、从而实现对公历日、月、年、时、分、秒的精确显示,还能够做到对各个时间数据的自动调整和在正常供电电源掉电时，迅速用备用直流电源供电，防止时钟芯片内的时间代码地址等信息在上电后被初始化，能够达到当主电源恢复供电后，数码管显示的年份，H期，时间等数值走时与北京时间一致，同时断开备用电源电容给备用电源充电。设置四个按键作为人机接口，实现人和计算机之间的信息交换。为保证设计的万年历能够稳定的正常工作，采用+5V稳压电源作为系统正常供电源。这种设计可以满足讼时的持续的时间显示。1.2设计方案论证1.2.1方案一不考虑外加时钟芯片用AT89S52内设的

7、计数/定时器计时不必再增设DS12887芯片计时，因为AT89S52内部带有三个16位定时计数器可以满足电子万年历的设计。它是一种新能强劲的8位互补金属氧化物半导体微处理器，低压可编程闪存存储器器的通路宽为8KB[3:。也适合用做常规编程器。ATMEL公司的AT89S52之所以能够作为高效微控制器，是因为在单个芯片中它拥有灵活多用的CPU和闪存存储器，而且电可擦写可编程只读存储器的擦写周期为1000次。AT89S52的灵巧为嵌入式系统创造了设计廉价性能高的优越条件。木设计时钟计时模块用单片机内部自带十六位定时计数器，因为这里的计数器是单片

8、机内部的所以其计数脉冲由AT89S52的机器周期产生，一个机器周期等效十二个时钟周期，振荡器只要发出一个脉冲信号那么定时/计数器就会自动加1,AT89S52在六个状态周期SPS6内就能够做完一