基于ARM的数字式万年历嵌入式系统课程设计报告

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1、课程设计报告书信息工程学院课程设计任务书号学设计技术参数L2.3.设计要求集显有采曰彌具度滁还心602祝期用尔w_r生

2、*Eil偿据日补数周>£,、o闰示H物矢粘160眄叭件LC光参考资料2017年6月20日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、吋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、H、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等

3、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，数据显不米用1602液晶显示模块，可以在LCD1602上同时显示年、月、H、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1任务提出与方案论证21.1单片机芯片设计与论证2方案1：采用51系列单片机作为系统控制器2方案2：采用fpga单片机作为系统的控制器21・2按键控制模块设计与论证21

4、.3时钟模块设计与论证2方案二：采用DS1302为计时时钟芯片3方案三：采用DS12C887为计时时钟芯片31・4温度采集模块设计与论证31.5显示模块模块设计与论证32总体设计43.1STC89C52单片机43.1.1最小系统设计53.1.2时钟电路53.1.3复位电路63.2时钟芯片DS1302接口设计与性能分析63.2.1DS1302性能简介63.2.2DS1302接口电路设计73.3温度芯片DS18B20接口设计与性能分析83.3.1DS18B20性能简介81.DS18B20的主要特性83.3.2D

5、S18B20接口电路设计93.4LCD显示模块103.4.1LCD1602的特性及使用说明103.4.2LCD1602与MCU的接口电路113.5按键模块设计113详细设计及仿真123.1proteus仿真123・2主程序流程图的设计134总结15参考文献161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

6、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，在各个领域应用广泛。而且抗干扰性能好。方案2：采用fpga单片机作为系统的控制器因51单片机价格比fp"低得多，且本设计不需要很高的处理

7、速度，从经济和方便使用角度考虑，本设计选择了方案1。1.2按键控制模块设计与论证方案一：采用矩阵键盘，由于按键多可实现数值的直接键入，‘但在系统屮需要CPU不间断的对其端口扫描。方案二：采用独立按键，查询简单，程序处理简单，可节省CPU资源。因系统屮所需按键不多，为了释放更多的CPU占有时间，操作方便，故采用方案二13时钟模块设计与论证方案一：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、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DS

8、1302为计时时钟芯片该芯片是串行电路，与单片机接口简单，但需另备电池和32.768kIIz晶振，因焊接工艺和晶振质量等原因会导致精度降低。方案三：采用DS12C887为计时时钟芯片该芯片与单片机采用8位并口通信，传递信息速度快。自带有锂电池和晶振，外部掉屯后，其内部时间信息还能够保持10年Z久，因电路被封装在一起，可以保证很高的精度和抗干扰能力。而且芯片功能丰富，可以通过内部寄存器设置闹钟，并产生闹钟屮断。由于DS1302时钟芯片计数时间精度高，而且具有闰年补偿功能且价格经济实惠等优点，故采用方案二。1.

9、4温度采集模块设计与论证方案一：采用温度传感器（如热敏电阻或AD590）,再经AD转换得到数字信号，精度较准，但价格昂贵，屯路较复杂。方案二：采用数字式温度传感器DS18B20,它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式，但准确度不高，误差最大达2度。因为用DS18B20温度芯片，采用单总线访问，降低成本、降低制作难度且可节省单片机资源，故采用方案二。1.5显示模块模块设