st89c52单片机万年历（温度显示）.doc全文免费预览

燕京理工学院电子技术课程设计报告通信工程系穆*燕京理工学院电子课程设计报告课程名称: 电子课程设计与设计主题: 基于SCM的数字万年历，班级: 通讯工程1401学生编号: 名称: 穆讲师: 赵设计时间: 2016.12.12-2016.12.23 2017年1月4日燕京工学院电子技术课程设计报告通讯工程穆*基于STC89C52的万年历设计总结51和52微控制器是学习和学习最多的微控制器的发展代表之一. 该毕业项目通过学习和应用，配备了必要的电路，并实现相应的功能，以实现学习，设计和开发软件和硬件的能力. 本设计以STC89C52RC芯片为核心，并以LCD1602为显示实现万年历. 万年历不仅可以显示日历，时间，星期，还可以显示当前环境温度，并且可以通过按钮进行校准，并具有良好的人机界面. 关键词: 单片机开发STC89C52万年历温度介绍近年来，人们的生产和生活方式发生了巨大变化，这种变化的主要原因是计算机技术的发展，其中包括微电子技术的飞速发展. 凭借其体积小，功能齐全和性价比高等诸多优势，单片机在工业控制，家用电器，通信设备，信息处理，尖端技术等各种测量和控制领域的应用中处于领先地位单片机的开发技术已成为电子信息，电气，通信52单片机万年历程序，自动化，机电一体化等技术人员必须掌握的技术.

自发明之日起，时钟就已成为人们生活中不可或缺的物品. 随着科学技术的不断发展，人们对时间测量精度的要求越来越高，并且时钟也已从最原始的日d发展到如今的高精度石英钟. 最先进的时钟误差是37亿年. 第二. 在当今的MCU学习和开发中，以MCU设计的时钟万年历已成为MCU实验中非常普遍的项目. 原因是因为它具有良好的开放性和可玩性，不仅要掌握. 同时，将32768Hz晶体振荡器与时钟芯片配合使用，以产生高精度的稳定振荡器频率，从而为微控制器提供准确的时序并最大化时间精度.

通过DS18B20检测当前的环境温度，并通过单片机的P1.0接口传输实时数据. 通过按钮连接MCU P2.0，P2.1，P2.2，P2.3接口，以实现时间校准功能的模式转换，数值增加1，数值减少1，退出校准. 通过LCD1602连接MCU P0.0—P0.7，P2.5—P2.7接口，以实现万年历时间和当前环境温度的显示，显示格式为年/月/日/周/小时/分钟/秒/摄氏度. 通过MAX232和RS232接口下载并刻录微控制器程序. 1.1.2系统要求（1）使用电平转换电路通过串行端口将程序下载到微控制器. （2）确保环境温度检测的准确性和及时性. （3）确保时间精度的准确性. （4）实现时间的可校准功能. （5）万年历时间和当前环境温度显示在LCD上. （6）调整LCD屏幕的对比度. （7）硬件电路设计合理，尽量避免干扰. （8）程序设计力求简单和实用. （9）总体设计着力节约资源. 1.1.3通信部分系统技术指标: （1）串口: RS232. （2）电平转换: MAX232. （3）程序下载电路需要稳定的操作. 电源部分: （1）电源: USB接口. （2）电压: + 5V. （3）电流: 500mA. （4）稳压管: 1 / 2W，5.1V.

（5）电源电路应尽可能避免通信电路，以避免干扰. 显示部分: （1）显示: LCD1602. （2）电压: + 5V. （3）带有复位电路. （4）80字节的显示数据存储器DDRAM. （5）192个5X7点矩阵字符发生器的CGROM. （6）8个5X7字符CGRAM，可由用户定制. （7）上拉电阻: 10K. （8）可调电阻: 10K. 按钮部分: （1）数量: 4个. （2）尺寸: 6 * 6 * 5mm. （3）按钮类型: 点动. 最低系统要求: （1）单片机: STC89C52RC. （2）工作电压: + 5V. （3）外部晶体: 12MHz. （4）外部晶体电容器: 22pf. （5）时钟芯片: DS1302. （6）时钟晶体振荡器: 32768Hz. （7）复位电阻: 1K. （8）复位电容: 20uf. （9）时钟芯片电源保护电阻: 1K. （10）确保晶体振荡正常，程序下载和系统运行稳定. 2系统方案设计本章主要介绍系统功能，系统要求和技术指标，并介绍系统组件，硬件资源，软件资源和使用的接口. 2.1系统组成整个系统由电源系统，程序下载电路系统，最小系统，关键电路系统，时钟电路系统和显示系统组成. 电源系统为整个系统提供稳定的工作电源. 程序下载系统设计用于单芯片编程. 2.2.1单片机选择的主要特点如下: （1）增强型8051单片机，6个时钟/机器周期和12个时钟/机器周期选件，指令代码与传统的8051完全兼容.

（2）工作电压: 5.5V-3.3V（5V单片机）/3.8V-2.0V（3V单片机）. （3）工作频率范围: 0-40MHz，相当于普通8051的0-80MHz，实际工作频率可以达到48MHz. （4）用户应用程序空间为8K字节. （5）片上集成512字节RAM. （6）复位后的通用I / O端口（32）是: P1 / P2 / P3 / P4是准双向端口/弱上拉，P0是漏极开路输出，不需要在用作总线扩展时添加上拉电阻当用作I / O端口时，必须添加上拉电阻. （7）ISP（可在系统中编程）/ IAP（可在应用程序中编程），没有专用的编程器，没有专用的，则可以通过串行端口（RxD / P3.0，TxD / P3）直接下载用户程序.1），一件作品可以在几秒钟内完成. （8）具有EEPROM功能. （9）具有看门狗功能. （10）总共三个16位定时器/计数器. 即计时器T0，T1，T2. （11）4个: -40- + 85°C（工业级）/ 0-75°C（商业级）. （14）PDIP软件包.

图4-2-3 STC89C52RC2.2.4 STC89C52RC引脚功能（1）VCC（40引脚）: 电源电压. （2）VSS（20针）: 接地. （3）P0端口（P0.0-P0.7，P0.7、39-32引脚）: P0端口是一个8位双向I / O端口，具有漏极开路. （4）P1端口（P1.0-P1.7，1-8引脚）: P1端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I / O端口. （5）P2端口（P2.0-P2.7，21-28引脚）: P2端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I / O端口. （6）P3端口（P3.0-P3.7，10--17引脚）: P3是具有内部上拉电阻的8位双向I / O端口. （7）RST（9针）: 复位输入. （8）ALE / ROG（30引脚）地址锁存控制信号: （ALE）是在访问外部程序存储器时锁存低8位地址的输出脉冲. （8）PSEN（29引脚）: 外部程序存储器选通信号输出引脚. （10）A / VPP（31针）: 访问外部程序存储器控制信号. （11）XTAL1（19针）: 振荡器反相放大器的输入端子和内部时钟生成电路. （12）XTAL2（18针）: 振荡器反相放大器的输入端子. 2.2.5主要芯片选择（1）DS1302的简介DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能，低功耗实时时钟芯片，具有额外的31字节静态RAM，SPI三线接口以及与之同步通信的功能. CPU突发模式可用于一次传输多个字节的时钟信号和RAM数据.

实时时钟可以提供秒，分钟，小时，天，周，月和年. 1个月31天可以自动调整，并具有has年补偿功能. 工作电压高达2.5-5.5V. 使用双电源，可以设置备用电源充电模式，从而可以对trick流电源进行trick流充电. DS1302用于数据记录，尤其是用于记录某些具有特殊意义的数据点. 它可以实现数据和数据出现时间的同时记录，因此在测量系统中得到了广泛的应用. 图4-2-5-1 DS1302的外部引脚图4-2-5-1 DS1302的内部结构每个引脚的功能是: Vcc1: 主电源. Vcc2: 备用电源. 当Vcc2> Vcc1 + 0.2V时，Vcc2为DS1302供电，而当Vcc2

包括1、2、3、4、5、6英尺和4个电容器. 该功能是生成+ 12v和-12v的两个电源，这些电源可满足RS-232串行端口级别的需要. 第二部分是数据转换通道. 两个数据通道由7、8、9、10、11、12、13和14英尺组成. 其中13英尺（R1IN），12英尺（R1OUT），11英尺（T1IN），14英尺（T1OUT）是第一个数据通道. 引脚8（R2IN），引脚9（R2OUT），引脚10（T2IN），引脚7（T2OUT）是第二个数据通道. TTL / CMOS数据从T1IN，T2IN输入转换为RS-232数据，从T1OUT，T2OUT转换为计算机DB9插头； DB9插头的RS-232数据从R1IN，R2IN输入转换为TTL / CMOS数据，然后从R1OUT，R2OUT输出第三部分是电源. 15脚GND，16脚VCC（+ 5v）. 图4-2-5-2 MAX232接线图（3）LCD1602简介工业字符液晶，可同时显示16 * 02或32个字符. 1602 LCD也称为1602字符LCD. 这是一个点矩阵LCD模块，专门用于显示字母，数字，符号等. 它由几个5 * 7或5 * 11点矩阵字符位组成，每个点每个字符可以显示一个字符. 每个位之间有一个点距. 每条线之间也有间隙. 它起字符间距和行间距的作用. 因此，他无法显示图形.

图4-2-5-3 LCD1602引脚图图4-2-5-3 LCD1602物理图每个引脚的功能: 引脚1: VSS是电源地. 引脚2: 将VDD连接到5V电源的正极. 引脚3: V0是LCD的对比度调节端子. 当连接到正电源时，对比度最弱，而在连接接地电源时，对比度最高. 引脚4: RS是寄存器选择，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器. 引脚5: RW是读写信号线，高电平时为读操作，低电平时为写操作. 引脚6: E（或EN）端子是使能端子. 引脚7至14: D0-D7是8位双向数据端子. 第15到第16脚: 空脚或背光电源. 15针背光灯正极，16针背光灯负极. （4）DS18B20简介DS18B20数字温度传感器易于接线，并且在包装后可用于多种场合，例如管型，螺杆型，磁铁吸附型，不锈钢包装型，多种型号，包括LTM8877，LTM8874等. 主要根据不同的应用更改其外观. 打包的DS18B20可用于各种非限制性温度场合，例如电缆沟温度测量，高炉水循环温度测量，锅炉温度测量，机房温度测量，农业温室温度测量，洁净室温度测量和库温度测量. 耐磨，耐冲击，体积小，易于使用，包装形式多样，适用于各种狭窄空间设备的数字温度测量和控制. DS18B20的主要特点: （1）全数字温度转换和输出.

（2）高级单总线数据通信. （3）最高分辨率为12位，精度可达±0.5摄氏度. （4）12位分辨率下的最大占空比为750 ms. （5）可以选择寄生工作模式. （6）检测温度范围为–55°C — + 125°C（–67°F — + 257°F）. （7）内置EEPROM，温度极限报警功能. （8）64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机连接. （9）多种包装形式以适应不同的硬件系统. 图4-2-5-4每个引脚的DS18B20物理图功能: GND: 地. DQ: 信号输入和输出. VDD: 电源. 2.3硬件物料清单序列号名称规格数量1通用板9 * 15cm 12 STC89C52 IC插座双排直插40针13DS1302 IC插座双排直插8针14MAX232插座双排直插16针15LCD1602 IC插座单排直插16针16RS232母头RS232接口插座17USB母座18普通按钮6 * 6 * 5mm49USB至RS232串行电缆USB至RS232110USB电源电缆USB111USB至TTL数据电缆USB至TTL112电解电容器20uf219电解电容器10uf420石英晶体12MHz121圆形晶体32768Hz122杜邦线10 23稳压器1 / 2W，5.1V1 24铜柱+螺母4 25引脚40PIN * 1226红色LED灯5mm127电源插孔+插座1287805调节器L7805CV1291 / 4W0欧姆电阻1 / 4W0欧姆1530通用电容器22pf22.4系统I / O接口和功能（ 1）P0.0-P0.7接口: LCD1602及时发送数据电平信号.

（2）P2.0-P2.3接口: 时间校准键信号检测接口. （3）P2.5接口: LCD1602寄存器选择信号输出. （4）P2.6接口: LCD1602的读写信号输出. （5）P2.7接口: LCD1602使能信号数据接口. （6）P3.0接口: MAX232数据输出. （7）P3.1接口: MAX232数据输入. （8）P1.0接口: DS18B20温度感测数据检测. （9）P1.5接口: DS1302时钟芯片复位. （10）P1.6接口: DS1302时钟芯片数据输入和输出. （11）P1.7接口: DS1302时钟芯片控制数据输入和输出. （12）RST接口: 复位. （13）XTAL1，TAL2接口: 振荡器反向放大器的输入和输出. （14）VCC，VSS接口: 单芯片电源，地. （15）EA接口: 内部和外部存储器选择. 图4-3-1系统仿真图4-3-22.5系统软件设计图4-3-3图4-3-43系统调试3.1调试3.1.1软件调试此设计软件调试工具主要依赖于微控制器仿真软件Proteus 7 Professional和Keil C51软件虽然不能在仿真软件中调用STC微控制器，但是由于STC89C52RC与AT89C52几乎相同，因此我使用AT89C52芯片进行调试.

在绘制硬件接线图时，请务必根据I / O接口和实现的功能将每个芯片和接口以及其他组件放在便签纸上或放在头脑中. 否则，将花费更少的精力进行不间断的更改. 连接硬件电路后，调试程序. 由于整个程序是由调用各种功能的子程序的主程序实现的，因此最好在部分调试程序，例如检测当前的环境温度. 程序是否正确，从而保证了每个子程序的正确性，也提高了调试效率. 充分利用Keil软件的功能，准确找出程序的常规错误，并根据软件提示修改程序. 使用模拟软件进行调试时，如果看起来可以运行，但不能正常运行，请尝试在程序中修改变量值以达到正常运行的目的. 3.1.2硬件调试在这种硬件焊接设计中，请尽量避免虚拟焊接的情况. 在后续调试期间检查每个焊点非常麻烦. 焊接硬件时，必须首先完成最小系统，然后检查最小系统是否正常，然后在正常之后执行其余工作. 在进行硬件调试之前，切记不要直接打开电源，首先应使用万用表调节电阻档，以检测整个系统的电源电路是否短路. 如果发生短路，请根据电路图和硬件检查并排除故障. 如果电源线中没有短路故障，则可以打开系统电源. 上电后，请先检查电源指示灯是否通电. 如果电源系统正常，但系统无法正常工作，请使用万用表检查每个芯片是否已通电以及是否需要接地. 它已经接地，是否需要短路，是否已经短路，以及是否存在不排除虚拟焊接的情况.

一步一步消除故障后，下载并刻录程序. 3.1.3故障分析和该设计方案（1）故障: 部件接触不良. 分析: 在焊接过程中发生焊接. 解决方案: 焊接引脚后，请使用万用表检查焊接是否正常. 故障: 在编程过程中无法将程序连接到MCU，或者连接后编程失败. 分析: TX和RX颠倒了. 解决方案: 交换TX和RX. 分析: 晶体振荡器无法振动，因为晶体振荡器离微控制器太远了. 解决方案: 缩短晶体振荡器和微控制器之间的距离. 分析: 晶体振荡器不会振动，因为晶体振荡器和MCU之间的连接具有虚焊点. 解决方案: 重新焊接销. （3）故障: 在LCD显示屏上时间耗尽. 分析: 时钟芯片工作不正常. 解决方案: 更换时钟芯片. 分析: 在LCD或时钟电路中进行虚拟焊接. 解决方案: 重新焊接销. （4）故障: LCD无法初始化. 分析: 振荡电路无法工作，因为晶体不振动，从而导致芯片无法工作. 解决方案: 重新焊接晶体振荡器. 4总结4.1结束语在赵岩先生的指导和他的努力下，这项电子技术课程的设计任务成功完成，并实现了所有必需的功能. 万年历时间显示正常，环境温度检测正常运行，时间校准可以正常运行，LCD对比度调节正常使用，并且整个设计已达到要求的状态. 4.2经验在设计过程中，我没有学习布线，这会浪费初始电路板的空间，也没有考虑到高频连接线平行时的干扰情况，从而导致整体系统稳定性差.

此设计也是对焊接技术的测试. 由于它们是相对较小的电子组件，因此需要相对较好的焊接技术，否则容易发生返工. 因为此设计中有许多连接线，所以还要研究人员的谨慎程度，否则容易遗漏必须连接的线，这使整个故障排除变得更加困难. 集成该设计的缺点是布线不合理，焊接技术差以及无法安排设计顺序. 确保在一天的剩余时间里增加相关知识，并注意以后出现的类似问题. 对于本课程的设计致谢，感慨万千. 总的来说，这是令人满意的和有益的，尽管过程充满了艰辛和困难. 但是当他看到自己的成就时，所有的艰辛和疲倦都被抛诸脑后. 内心充满了成就感. 另一方面，在我自己的个人实践中，我也发现了一些缺点，需要进一步改进. 整个课程的设计是总结和应用在大学三年中学到的知识，并真正地将理论知识应用到实践中. 当然，整个设计过程也充分说明了一个事实，即除了良好的基础知识之外，您还需要耐心和细心. 因此，在设计过程中，我们必须对自己充满信心，这也表明，无论将来做些什么，我们都需要充满信心，恒心，关怀和耐心. 在大学学习中，当我第一次接触单片机时，我对它变得非常感兴趣. 在张秋菊老师的帮助和鼓励下，我很想学习它. 后来，赵岩老师也对我进行了治疗. 研究取得了很大的进步，在此感谢两位老师在学习MCU的过程中所给予的帮助和鼓励.

在本课程设计中，我尤其要感谢导师赵岩先生的帮助和鼓励，以便我的电子课程设计能够顺利完成. 参考书: （1）王文杰，徐文斌，《单片机应用技术》，冶金工业出版社，2008年6月，第1版，233页: （2）刘春，《电子爱好者入门（技巧）》，中国电力出版社，第一版，2010年6月，473页: （3）季顺如，刘新明，顾必荣，唐铮52单片机万年历程序，C语言程序设计课程（第二版），机械工业出版社，2010年3月，第二版，254页实物照片老师的评论: 签名: 年，月和日课程设计结果（五个等级）

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