51单片机实现电子日历设计与实现

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"单片机电子日历设计说明文档详细介绍了基于单片机的电子日历设计过程,涵盖了硬件和软件的设计方案,以及测试方法。该设计选用51系列的AT89C51单片机为核心,结合DS12C887时钟芯片、74LS154译码器和ULN2003A驱动芯片来实现功能。" 本文档首先阐述了单片机的基本构成和特点,包括CPU、RAM、ROM、定时/计数器和接口等组成部分,强调其在智能产业和工业自动化中的广泛应用。接着,设计者提出了设计方案,分为硬件系统和软件系统两大部分。硬件部分涉及单片机选择、复位电路、晶振电路、时钟芯片和译码器及驱动芯片的介绍。软件设计部分则涵盖单片机的程序编写,实现日历和时间的显示、更新等功能。 在硬件设计中,AT89C51单片机因其易用性和广泛支持被选中。复位电路确保系统在启动时能正常工作,晶振电路提供稳定的时钟信号。DS12C887时钟芯片负责获取和存储日期时间信息,74LS154译码器用于解码地址信号,ULN2003A驱动芯片则用于驱动数码管显示。 软件设计部分详细讨论了如何编写程序来控制单片机读取时钟芯片的数据,并在数码管上动态显示日期和时间。这部分还涉及到在伟福(Proteus)和Keil集成开发环境中进行的程序调试和系统验证。 测试部分,设计者在虚拟环境中进行了仿真测试,并通过Keil连接实验箱进行实际硬件验证,确保了电子日历的正常运行和功能完整性。 最后,设计者总结了项目经验,强调了单片机电子日历设计对于提升技术掌握和应用能力的重要性。此文档作为一个综合性的实践教程,为学习单片机设计的读者提供了详尽的参考资料和实例。 在整个设计过程中,电子日历的简洁操作界面、全面的功能和美观的显示效果是设计目标,这既考验了设计者对单片机硬件电路的掌握,也体现了软件编程的技巧。通过这样的设计,不仅能够锻炼技术人员的动手能力和问题解决能力,还能促进他们在电子设计领域的深入理解和创新思维。
2023-02-27 上传
基于单片机的电子日历设计 摘要:单片计算机即单片微型计算机。由RAM ,ROM,CPU构成,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小,成本低,功能强 ,广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有 代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、 硬的能力。 本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子日历。能在数码管上进行年、月、日、 星期、时、分、秒等自动显示。应用Proteus软件实现了单片机电子日历系统的设计与仿 真。该方法仿真效果真实、准确,节省了硬件资源。 关键字:单片机;电子日历;仿真。 一、 概述 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,就是把中央处理器、随机存储 器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上 。单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注, 应用很广、发展很快。单片机具有体积小、功能多、价格低廉、使用方便、系统设计灵 活等优点。在我国,单片机的开发应用已有15年左右,已经形成一支庞大的技术开发队 伍,为我国单片机应用积累了丰富的经验。随着电子技术、计算机芯片技术和微电子技 术的飞速发展促进了单片机技术一日千里的变化。 电子日历是一种利用数字电路来显示年、月、日、星期、时、分、秒的计时装置,由 于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老 式钟表。如今它已成为人们日常生活中的必需品,广泛应用于家庭、车站、码头、剧院 、办公室等场所,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。 二、 主要元件的介绍及使用方法 2.1 AT89C51单片机介绍 图2.1 AT89C51单片机 VCC:电源。 GND:接地。 P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第 一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程 序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作 输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编 程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL 门电流,当P2口被写"1"时,其管脚被内部上拉电阻 拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由 于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存 储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址"1"时,它利用内部上拉优势,当 对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器 的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当 P3口写入"1"后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低 电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 2.2单片机的选择 通过对多种单片机性能的分析,最终认为89C51是最理想的电子日历开发芯片。89C5 1是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,器 件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS- 51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,AT MEL的89C51是一种高效微控制器,而且它与MCS- 51兼容,且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环,数据保留时间为10年等特点 ,是最好的选择。 2.2数码显示管的工作原理 LED数码管分共阳极与共阴极两种,其工作特点是,当笔段电极接低电平,公共阳极 接高电平时,相应笔段可以发光。共阴极LED数码管则与之相反,它是将发光二极管的阴 极(负极)短接后作为反映出半导体材料的特性。常见管芯材料有磷化镓(GaP)、砷化镓( GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、氮化镓(GaN)等,其中氮化镓可发蓝光。发光颜色不仅与管芯 材料有关,还与所掺杂质有关,因此用同一种管芯材料可以制成发出红、橙、黄、绿等 不同颜色的数码管。其他颜色LED数码管的光谱曲线形状与之相似,仅入,值不同。LED 数码管的产品中,以发红光、绿光的居多、这两种颜色也比较醒目。 LED数码管等效于多只具有发光性能的PN结。当PN结导通时,依靠少数载