基于單片機的電子萬年歷設計畢業論文-資料下載頁

【導讀】使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機。單片機是集CPU，RAM，ROM，定時，計數和多種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強，廣泛。應用于智能產業和工業自動化上。以設置時間、鬧鐘等。能實現時鐘日歷和時間顯示的功能，能進行時、分、秒的顯示。且將會出現更多的輔助功能。

　　

【正文】 月，每月 31天； 11 月，每月 30天；二月最為特殊，非閏年為 28天，閏年為 29天，所以，要想實現日期加一，除了要判斷月份值外，還需要判斷年份是否為閏年。日期加一的程序流程如圖 。 19 圖 時間調整程序流程圖 開始 控制鍵有效，進入年調整程序 等待按 鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 年加一 年減一 控制鍵有效，進入日調整程序 控制鍵有效，進入月調整程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 月加一 月減一 控制鍵有效，進入星期調整程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 日加一 日減一 控制鍵有效，進入小時調整程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 星期加一 星期減一 控制鍵有效，進入分鐘調整程序 等待按鍵程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 小時加一 小時減一 加鍵有效 減鍵有效 分鐘加一 分 鐘減一 按鍵有效，跳出時間調整程序，進入主循環程序 20 時鐘芯片讀寫程序流程 在該系統中，微控制器所做的主要工作就是不斷的讀取時鐘芯片內部的日歷寄存器數據并將其顯示在液晶屏幕上。 DS1302 采用三總線與 微控制器對話，微控制器讀寫時鐘芯片內日歷寄存器數據的程序流程如圖 、 。 移 位 寄 存 器 寫 保 護 關 閉發 送 多 字 節 方 式 讀 取 指 令接 收 所 有 日 歷 數 據 并 保 存 到緩 沖 區 圖 DS1302多字節讀取數據程序流程 移 位 寄 存 器 寫 保 護 關 閉發 送 多 字 節 方 式 讀 取 指 令接 收 所 有 日 歷 數 據 并 保 存 到緩 沖 區 圖 DS1302多字節寫入程序流程 溫度測量元件控制程序流程 室內環境溫度和人們的生活息息相關，隨著人們生活水平的提高，人們對和氣候相關的數據越來越關心。本系統具有室內溫度測量功能，并且通過液晶顯示器顯示出來，界面直觀，可以讓人們很方便的了解 當前的環境溫度。該系統采用 DS18B20 作為溫度傳感器，一個微控制器引腳可以掛接多個 DS18B20，在微控制器發送指令時，究竟哪一個 DS18B20 接收指令，由 ROM 匹配環節確定。本設計只用到一片 DS18B20，所以不需要 ROM匹配，直接發送跳過 ROM匹配指令即可。溫度傳感器 DS18B20控制程序流程如圖 。 21 圖 DS18B20控制程序流程 操作與調試 軟件調試 在本系統中，硬件電路全部采用集成芯片設計。每一個集成芯片都有相應的控制方法 ，即工作時序。在應用一個集成芯片的時候，首先要認真閱讀其讀寫時序，再了解它的初始化流程及指令集。該系統除含有單總線溫度傳感器芯片外，還含有液晶顯示模塊，其控制方式都非常麻煩，對軟件的設計要求很嚴格，尤其是溫度傳感器芯片，在對其讀寫過程中，要求有嚴格的延時。 （ 1）時鐘芯片軟件調試 在開始的時鐘芯片讀寫過程中，發現不能正確讀出時鐘芯片數據，讀出的時鐘芯片數據全部為 0FFH。經仔細閱讀資料發現時鐘芯片 DS1302 內部含有寫保護寄存器，當其最高位為 0時，可以寫入移位寄存器，反之則不能寫入，而在開始初始化 DS1302時，并沒有包含寫保護寄存器最高位清零的環節，所以程序中的所有寫入、讀出語句全部無效，不能被 DS1302所接收。在程序設計的開始加入關閉寫保護語句，可以正確寫入、讀出時鐘芯片日歷寄存器數據。 （ 2）顯示部分軟件調試 為了使系統具有良好的人機交互界面，該系統采用液晶顯示器顯示所有數據，但是，液晶顯示模塊的控制要比 LED 數碼管復雜得多。液晶模塊采用 8 位并口和微控制器對話，在時鐘下降沿有效。在開始的顯示部分軟件調試過程中，液晶顯示模塊白屏，即所送指令和數據根本沒有被液晶模塊所接收。 復位 DS 18 B 20跳過 R O M匹配送溫度轉換指令延時等待溫度轉換結束復位 DS 18 B 20跳過 R O M匹配送讀溫度指令接收并保持溫度指令 22 R/W RS E 延時 有效 低電平“寫” 命令、數據選擇 DB0DB7 DB0DB7 圖 液晶顯示模塊寫時序 閱讀液晶模塊寫入時序，如圖 ，發現在 E下降沿后，要保持數據一段時間，以等待液晶模塊完成內部動作。在每一個 E下降沿之后加一段延時程序，發現顯示部分工作正常。 （ 3）按鍵部分軟件調試 在本系統中，用戶可以使用鍵盤修改時間、設定鬧鈴時間。以前學習過讀取微控制器引腳狀態的基本語句。按照理論設計程序，并觀察按鍵按下之后顯示界面是否按照理論設計的結果變化，發現在按下一次“選擇”鍵之后，游標不是移動一位，而是移動很多位，這說明硬件有抖動。本設計在 最后按鍵部分軟件設計過程中，采用軟件消抖和按鍵釋放判斷，很好的解決了這個問題。 單片機開發板實物圖 如圖 ，本次設計的最終結果展示： 23 圖 實物結果參考 1 圖 2 本次設計采用 AT89S52 作 為主控系統， 采用 DS1302 作為時鐘電路基礎，采用DS18B20作為溫度傳感器設計電路，采用 12864作為顯示電路設計方案，采用四按鍵可調可設裝置 。本萬年歷擁有 年、月、日、星期、時、分、秒等功能，擁有閏月識別顯示 24 功能，通過按鍵可以實現 顯示 年、月、日、星期、時、分、秒校準功能，擁有溫度報警、節日提醒、鬧鐘功能，達到了設計要求。 實物設計采用單片機開發板。 25 總結與展望 在該系統設計、調試完成之后，對最后的成功進行分析，同時結合在調試過程中出現的錯誤進行綜合分析，總結在實際系統設計和調試過程中的寶貴經驗。 在系統硬件設計之前，要結合當前系統的發展趨勢和現狀對系統功能進行定位，使系統在實際應用中具有競爭力。該系統最大的特點就是界面友好，走時準確 ，和現在使用 LED 顯示數據的萬年歷相比，體積更小，可以作為轎車車載顯示裝置。系統采用液晶顯示器，可以使該系統應用到更加現代化的地方。該系統采用模塊化程序設計方法，同時保留了很多的微控制器 I/O口，擴展十分方便。以往的采用 LED顯示數據的萬年歷要想實現功能擴展，除需要對系統程序進行修改外，還必須增加或刪減 LED 數碼管，同時要對 LED圖片界面進行更換，硬件改動較大。 本次設計中 在最初的設計中，對于 52 單片機進行了充分的了解，并與 51 相比較，了解了兩種單片機的不同，并最終決定使用 89S52 單片機制作。程序編 寫中，由于思路不清晰，開始時遇到了很多的問題，通過和老師及同學的討論，以及對大量書籍資料和論壇中成功的品進行借鑒，明白了編程中的的主要算法和實現，從而解決問題。對于液晶屏幕，開始并不是很了解，在運用時查看了大量的手冊資料，并閱讀了網友對于 12864 液晶的驅動編寫代碼，從而掌握了 12864 液晶的使用。 該系統本身不僅具有很大的靈活性、友好的界面、方便的可擴展性，同時，在其基礎上的系統的市場需求也很可觀。而且對時間進行控制。學校的電鈴，要根據時間進行動作；自動配電系統，要根據時間進行通電或斷電等很多場合需 要根據時間量進行控制，本系統可以很好的滿足這些系統的要求。 該系統在進行軟件設計的時候，采用模塊化設計方法，方便調試中找出錯誤。 26 參考文獻 [1] 譚浩強 ． C程序設計 (第二版 )． 北京：清華大學出版社， 1999 [2] 龍忠琪，賈立新 ． 數字集成電路教程 [M]． 北京：科學出版社， 2020 [3] 楊振江，杜鐵軍，李群 ． 流行單片機實用子程序及應用實例 [M]． 西安：西安電子科技大學出版社， 2020 [4] 馮建華，趙亮 ． 單片機應用系統設計與產品開發 [M]． 北京：人民郵電出版社， 2020 [5] 何立 民 ． 單片機高級教程 (第一版 )[M]．北京：北京航空航天大學出版社， 2020 [6] 周潤景 ， 張麗娜 ． 基于 PROTEUS的電路及單片機系統設計與仿真 [M]． 北京： 北京航空航天大學出版社 ， 2020 [7] 余錫存 ． 曹國華 ． 單片機原理及接口技術 [M]． 西安電子科技大學出版社， 2020 [8] 張志良 ． 單片機原理及控制技術（第 2版）．北京：機械工業出版社， 2020 [9] 余永權 ． MCS51系列單片機實用接口技術 [M]． 北京：北京航空航天大學出版， 1993 [10]余西存 ， 曹國華 ． 單片機原理及接口技術 [M]． 西安電子科技大學出版， 2020 [11]求是科技 ． 單片機典型模塊設計實例導航 [M]． 人民郵電出版社， 2020年 5月 [12]張振榮 ． 晉明武 ． MSC51系列單片機原理及實用技術 ． 人民郵電出版社， 2020年 6月 [13]吉雷 ． Protel99從入門到精通 [M]． 西安：西安電子科技大學出版社， 2020 [14]徐愛鈞，彭秀華 ． Keil Cx51 單片機高級語言編程與 uVision2應用實踐．北京：電子工業出版社， 2020年 6月 [15]郭強 ． 最新液晶顯示應用 ． 電子工業出版社， 2020年 10月 27 致 謝 歷時將近 幾 個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師，她對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最 忠心 的感謝 。 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中 提供熱情的幫助。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正 。 學生簽名： 日 期湖南工業大學本科畢業設計（論文）過程管理資料 28 。