电子万年历的电路原理与设计.doc

湖南信息科学职业学院 毕业论文（设计）电子万年历电路原理与设计 学生姓名：刘文明 学 号：08120126 年级专业：二00八级计算机控制技术专业 指导老师：凌双明 湖南长沙 提交日期：2011年5月目录摘要31 前言32 设计要求与方案论证3 2.1设计要求4 2.2系统基本方案选择和论证4 2.2.1 显示模块选择方案和论证4 2.2.2单片机串口通信的选择方案和论证43 系统的硬件设计与实现53.1电路设计框图53.1.1万年历显示设计框图53.1.2液晶显示设计框图53.1.3单片机之间、电脑单片机联机设计图53.2系统硬件概述63.3主要单元电路的设计63.3.1万年历单片机主控制模块的设计73.3.2光控开关模块的设计73.3.3万年历显示模块的设计73.3.4温度感应模块的设计83.3.5串口通信模块的设计94结束语9参考文献10附录10附录1系统使用说明书11附录2万年历实物图12电子万年历的电路原理与设计 作 者：刘文明 指导老师：凌双明（湖南信息科学职业学院电子信息系2008级计算机控制技术专业，长沙410128）摘 要：随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临，各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。日历是人们不可或缺的日常用品。但一般日历都为纸制用品，使用不便，寿命不长。电子万年历采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。关键词：单片机89C52，串口通信，控制模块，显示模块，发声模块， 12864LCD液晶 1.前言万年历可以显示年、月、日、时、分、秒、星期等，具有日期和时间校准、闰年补偿、温度显示、闹钟、光控开关，秒表等多种功能，万年历串口通信具有电脑一键校准时间，利用电脑联机，设置心情语悟，增加名片等功能。在设计的同时对单片机、VB的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。本设计由万年历控制模块，显示模块，发声模块，串口通信模块五个部分组成。控制模块由单片机89C52，按键模块，光控开关模块，温度感应模块等组成，其中89C52单片机作为核心，功耗小，电压可选用35V电压供电。显示模块由15个7段共阳数码管模块、12864LCD液晶模块组成。发声模块由蜂鸣器和三极管组成。串口通信模块由单片机89C52、按键组成。利用单片机可以大大减小硬件的复杂程度。 2.1设计要求：（）基本要求具有年、月、日、星期、时、分、秒，温度显示，校准等功能， 具备闰月识别显示功能； 具备可调闹钟，光控开关，充电功能；具备白天整点通报功能（晚上不通报）；具备联机一键校准万年历时间，编辑显示心情语悟，增加通讯录等功能；具备秒表计时功能。 ( 2 ) 创新要求具有光控开关功能；具备联机一键校准万年历时间，编辑显示心情语悟，增加通讯录等功能；具备秒表计时功能。2.2 系统基本方案选择和论证2.2.1 显示模块选择方案和论证：方案一： 采用LCD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,但是显示时间不利于远观。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,价格也相对较高。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。通过对比以上三种方案，本设计采用了LED数码管作为万年历显示，12864LCD液晶作为心情语悟，电话本，秒表显示。2.2.2单片机通信的选择方案和论证方案一：采用并行通信，并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。，但用的通信线多、占用IO口多、成本高。方案二：采用串行通信，串行通信时数据是一位一位顺序传送，只用很少几根通信线，占用IO口少，成本低。通过对比以上两种方案，本设计采用了串口通信进行两个单片机之间，单片机与电脑之间的数据传输。三.系统的硬件设计与实现3.1 电路设计框图3.1.1万年历显示设计框图89C52主控制模块I按键模块光控开关模块数码管显示模块发声模块温度感应模块3.1.2液晶显示设计框图89C52主控制模块II12864LCD液晶显示模块按键模块3.1.3单片机之间、电脑单片机联机设计框图89C52主控制模块I89C52主控制模块II电 脑3.2 系统硬件概述本电路中万年历部分是由89C52单片机为控制核心，低功耗，能在35V低压工作；该电子万年历能够成功实现时钟运行，调整功能。温度的采集由DS18B20构成；显示部份由7段数码管、12864LCD液晶组成。数码管全部使用动态扫描显示方式实现对数字的显示。闹钟由按键调节，由发声模块输出。发声模块由蜂鸣器和三极管组成。光控开关模块由光敏电阻和三级管组成，能够实现光对整个万年历显示的开关控制。通信部分是由两个单片机89C52电脑组成。两个单片机之间，单片机与电脑之间都用串口进行通信。、12864LCD液晶显示电脑联机输入内容。如电话本，心情语悟等。3.3 主要单元电路的设计2.3.1万年历单片机主控制模块的设计8052 是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照-单片机引脚图1：其中P1口是年月日，星期的段选控制。P2口是时分秒，温度的段选控制。P0口是位选控制。P3.7是温度传感器接口。P3.5是音乐接口。P3.4是按键1P3.2是按键2P3.3是光控中断单片机主控制模块原理图：3.3.2光控开关模块的设计光控开关是由光敏电阻组成。它能够实现光对整个万年历的开关控制。无光照射时，万年历停止显示。有光时，万年历正常显示。电路如图所示。3.3.3显示模块的设计显示模块由15个7段共阳数码管和发声模块组成。电路如图所示。其中，数码管模块中，将各个数码管相对应管脚连接，再接到单片机上，由单片机编程控制。3.3.4温度感应模块的设计温度感应模块主要是由DS18B20构成。其电路如图所示： 3.3.5串口通信模块的设计 串口通信包括两个单片机之间，单片机与电脑之间通信。其中电脑与单片机联机时，可使液晶显示电脑输入内容。液晶为12864LCD。与单片机连接硬件图如图：四 结束语感谢学院给我们提供了一个展现自己的舞台，给我们一次难得煅炼的机会，使得我们的动手能力和专业技能都有了很大的提高。在做作品的日子里得到了创新实验班同学的认真指导，在此向他们致以诚挚的谢意。感谢提供相关技术帮助的老师和同学，你们的支持和鼓励使我们对这次的作品完成有了信心和动力，也给了我们很多无私的帮助和支持，我们在此深表谢意。参考文献张义和 编 例说51单片机(C语言版) 人民邮电出版社 2008刘建清 编 从零开始学单片机C语言 国防工业出版社 2006刘勇 编 数字电路 电子工业出版社 2004陈正振 编 电子电路设计与制作 广西交通职业技术学院信息工程系 2007杨子文 编 单片机原理及应用 西安电子科技大学出版社 20062011年5月附录：附录1：系统使用说明书由电路总图可知，本设计可显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度。电话本秒表退出温度秒分星期日月年时12864LCD液 晶调节菜单万年历如图所示：第一二行的方框表示显示数字，右下方字表示显示内容。第三行的方框表示按键。左边为调节按键，右边为菜单按键。（温度显示不可调节）调节时间：菜单按键选择需要调节的内容，以调节年为例，连续按下菜单按键4次，当显示年的数码管亮，其余为暗时，开始按调节按键。调节按键只加不减，等到加到最大值时循环出现数值。调节时为所需数字后，等待几秒，电子钟会自动显示你设定后的时间。设定闹钟：长按菜单键，直到第一行显示年月日的数字轮流显示1时放开按键。短按菜单按键。当年显示1时，按调节按键调节的对象是时，同理，当月显示1时，按调节按键调节的对象是分。当日显示1时，按键调节的对象是闹钟的开关。当秒显示ON时，表示闹钟已开。显示OF（off）时表示闹钟已关。光控开关说明：当万年历所处环境黑暗时，万年历会自动停止显示。（但会继续计时）液晶显示如图：左边表示液晶显示，右边分别表示退出、秒表、电话本按键。液晶常规显示“西科创想”及心情短语。秒表功能使用：按秒表键则进入秒表功能。在秒表功能