基于DS1302的万年历毕业论文 数码管显现 附程序 硬件电路图(2)

第一章 设计要求与方案论证

1.1 设计要求：

（１）基本要求

① 显示准确的北京时间（时、分、秒），可用24小时制式； ② 随时可以调校时间。 ( 2 ) 创新要求

① 增加公历日期显示功能（年、月、日），年号只显示最后两位； ② 随时可以调校年、月、日；

③ 允许通过转换功能键转换显示时间和日期；

1．2方案论证与设计

1.2.1单片机芯片的选择方案和论证： 方案一:

采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全兼容，芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间，但该设计程序简单，内部存储器资源浪费。所以在此设计中不采用AT89S52作为主控系统. 方案二:

采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,内部ROM足够满足要求，且价格比89S52便宜。

所以选择采用AT89C52作为主控制系统. 1.2.2 显示模块选择方案和论证：

方案一： 采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏.

方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示.

方案三：采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合

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适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。

所以采用了LED数码管作为显示。 1.2.3时钟芯片的选择方案和论证：

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。所以不采用此方案。

方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且

1 精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电

小于300nA.

1.2.4 电路设计最终方案决定：

综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用AT89C51作为主控制系统; DS1302提供时钟; LED数码管动态扫描作为显示。

第二章 基于单片机的万年历硬件设计

2.1 主要IC芯片选择

2.1.1单片机

AT89C51单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。如图2.1所示。 1．内部结构

按功能分为8部分：CUP，程序存储器，数据存储器，时钟电路，串行口，并行I/O口，中断系统，定时/计数器。 2.引脚定义及功能 1）.电源及时钟引脚

Vcc：接+5V 电源 Vss：接地

XTAL1和XTAL2：时钟引脚，外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此两引脚端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉

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冲信号。 2）.控制引脚

RST/Vpq：RST是复位信号输入端，Vpd是备用电源输入端。当RST输入端保持2个机器周期以上高电平时，单片机完成复位初始化操作。

当主电源Vcc发生故障而突然下降到一定低电压或断电时，第2功能Vpd将为片内RAM提供电源以保护片内RAM中的信息不丢失。

ALE/PROG：地址锁存允许信号输入端。在存取外存储器时，用于锁存低8位地址信号。当单片机正常工作后，ALE端就周期性地以时钟振荡频率的1/6固定频率向外输出正脉冲信号。此引脚的第2功能PROG是对片内带有4K字节EPROM的8751固外程序时，作为编程脉冲输入端。

PSEN：程序存储器允许输出端。当片外程序存储器的读选通信号，低电平有效。CPU从外部程序存储器取指令时，PSEN信号会自动产生负脉冲，作为外部程序存储器的选通信号。

EA/Vpp：程序存储器地址允许输入端。当EA为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令；当EA为低电平时，CPU只执行片外程序存储器指令。 3）.I/O口引脚

P0.0~P0.7:P0口8位双向I/O口； P1.0~P1.7:P1口8位准双向I/O口； P2.0~P2.7:P2口8位准双向I/O口； P3.0~P3.7:P3口8位准双向I/O口。

图2.1

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2.1.2 DS1302 1. DS1302简介 DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟日历芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小于31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。有主电源和备份电源双引脚，而且备份电源可由大容量电容（＞1F）来替代。需要强调的是，DS1302需要使用32.768KHz的晶振。 2. DS1302引脚说明 DS1302引脚图参照图2.2。 DS13021234VCC1X1X2GNDVCC2SCLKI/ORST8765 图2.2 DS1302芯片引脚图 其引脚功能参照表2.3。 表2.3 DS1302引脚功能说明 引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 VCC1 X1 X2 GND RST I/O SCLK VCC2 2功能 备份电源输入 132.768KHz晶振输入 32.768KHz晶振输出 地 控制移位寄存器/复位 数据输入/输出 串行时钟 主电源输入 3. DS1302的控制字和读写时序说明

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