文档介绍：基于51单片机的电子万年历制作
【摘要】本次设计就是设计一款万年历,以AT89S52单片机为核心,配备数码管显示模块、按键等功能模块。分别采用A/D转换器TLC1549和温度传感器LM35来实现的。万年历采用24小时制方式显示时间,在数码管上显示年、月、日、小时、分钟、秒等功能。
设计的核心主要包括硬件设计和软件编程两个方面。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、执行电路等几部分。软件用汇编语言来实现,主要包括主程序、键盘扫描子程序、时间设置子程序等软件模块。
【绪论】万年历,就是记录一定时间范围内(比如100年或更多)的具体阳历与阴历的日期的年历,方便有需要的人查询使用。万年只是一种象征,表示时间跨度大。这次设计通过对万年历系统的设计,详细介绍了51 单片机应用中的按键处理、数码管显示原理、动态和静态显示原理、定时中断、A/D转换等原理。该系统能够显示年、月、日、小时、分钟、秒、星期、农历、温度,通过按键可以修改时间和设定闹钟等功能。此系统结构简单、功能齐全,具有一定的推广价值。
系统说明

方案一:采用日历时钟芯片DS12887来产生时间,数据经单片机处理后送到数码管显示。DS12887内部有晶体振荡器、振荡电路、充电电路和可充电锂电池。此外,片内有114B的RAM。
方案二:采用纯单片机制作。
方案一中因为有了日历时钟芯片,这就使得单片机的软件部分简单很多。但是考虑到芯片成本高,因此采用方案二。
系统方框图:
如图1-1所示:

图1-1 系统方框图
说明
系统由51系列单片机AT89S52、按键、温度采集、数码管显示、闹钟报时,电源等部分构成。单片机部分包括时钟电路、复位电路;按键部分能够实现对时间的调整和定时时间的设定。四个按键的功能分别为:退出、闹钟、设置、修改。温度采集部分包括温度传感器、A/D转换。传感器采样进来的信号经A/D转换后送给单片机,经软件处理后送至7段共阳数码管显示。一旦定时时间到,外接电路中的音乐芯片就会发出响声。电源部分共输出2个电压,9V和5V。9V电压给TL431提供电源,5V电压给各个芯片提供电源。
2. 电路模块说明
单片机电路
时钟电路
时钟系统是单片机的心脏,在本次设计中,包括中央处理器在内的所有单片机都是时钟系统所提供的节拍工作的。
时钟电路由外接谐振器的时钟振荡器、时钟发生器及关断控制信号等组成。时钟振荡器是单片机的时钟源,时钟发生器对振荡器的输出信号进行二分频。
CPU的时钟振荡信号有两个来源:一是采用内部振荡器,此时需要在XTAL1和XTAL2脚连接一只频率范围为0—33MHZ的晶体振荡或陶瓷振荡器及两只30pf电容。二是采用外部振荡,此时应将外部振荡器的输出信号接至XTAL1脚,将XTAL2脚浮空。
利用单片机内部的定时功能来实现时钟的走时,通过编程实现每50毫秒产生一次中断,中断20次后,秒单元加1,秒单元加到60时,跳回到零再继续加,同时分单元加1。以次类推,从而实现秒、分、小时、年的走时。
本次设计中采用的是内部振荡器,频率为12MHZ的晶体振荡器及30pf的瓷片电容。如图2-1所示。

图2-1时钟电路

复位是指在规定的条件下,单片机自动将CPU以及与程序运行相关的主要功能部件、I/O口等设置为确定初始状态的过程。如果电路参数不符合规定的条件或干扰导致单片机不能正确的复位,系统将无法进行正常的工作,因此,复位电路除了要符合厂家规定的参数外,还要滤除可能的干扰。
AT89S52单片机内部有一个由施密特触发器等组成的复位电路。复位信号是从其9脚,即RST脚输入的。AT89S52单片机规定,当其处于正常工作状态,且振荡器工作稳定后,在RST端有从高电平到低电平,且高电平时间大于两个机器周期的复位信号时,CPU将完成对系统的复位。有两点需要注意:一、复位信号是高电平有效,二、高电平的保持时间必须大于两个机器周期,可见高电平保持时间与振荡频率有关。本次设计中采用上电复位电路,上电复位是指在系统上电时,RST端自动产生复位所需要的信号将单片机复位,本次设计中的上电复位电路如图所示。上电时,RST端高电平的维持时间取决于R(1k)和C(22uF)的值。要使单片机可靠的复位,设计中使其维持的时间足够长。如图2-2所示。

图2-2 复位电路
温度采集电路
温度传感器
该系统采用LM35作为温度传感器,LM35系列是精密集成电路温度传感器,其输出的电压线性地与摄氏温度成正比。因此,LM35比按绝对温标校准的线性温度传感器优越得多。LM35系列传感器生产制作时已经过校准,输出电压与摄氏温度一一对应,使用极为方便。灵