电子系统.doc

1、电子系统设计报告设计题目： 电子万年历 专业班级： 09 级电子信息工程 （1）班 学生姓名： 温友春 学生学号： 2009041539 指导教师： 王清辉 完成时间： 2012-6-25 报告成绩： 1摘 要本设计是电子万年历，具备两个功能：能显示年月日时分秒及星期、温湿度等信息，同时具备可调日期和时间的功能、密码锁，串口发送等功能。本设计以单片机技术为核心，来实现电子万年历的功能。使用 DS1302 时钟芯片以及 DHT11 传感器与单片机相连接，通过软件编程方式实现以 24 小时为一个周期显示小时、分钟和秒和温湿度采集并显示的要求；再利用 LCD12864 显示各项数据，通过按键选择程序

2、运行在不同状态，实现不同功能。本电子万年历采用单片机，利用 c 语言来设计制作完成，由于其功能的实现主要通过软件编程来实现，这就降低了成本。设计与制作中之所以选择 8052，是因为它是低功耗，高性能的 cmos 型 8 位机片内 8K 的内存，且允许在系统内改写或应用编程。因此，采用 8052 单片机制作电子万年历，不仅仅在原理上能成功实现功能，也更经济，更实用，更符合我们实际的生活需要。关键词：万年历 时间 温湿度 单片机 LCD128642摘 要 .1第一章 设计任务与要求 .3第二章 总体方案设计 .42.1.1 主控制模块方案的选择和论证 .42.1.2 显示模块方案的选择和论证 .4

3、2.1.3 温湿度模块方案的选择和论证 .42.1.4 时钟功能方案的选择和论证 .52.1.5 输入功能方案的选择和论证 .52.2 系统框图 .6第三章 硬件电路设计 .73.1 控制单元模块 .73.2 时钟模块 .73.3 显示模块 .83.4 温湿度模块 .103.5 输入模块 .10第 四章 软件设计 .114.1 主程序流程图： .11第五章 安装与调试 .135.1 硬件调试 .135.2 软件调试 .135.3 调试结果 .14第六章 结论与心得 .16第七章 参考文献 .17附页 .18电路原理图 .18芯片资料 .19单片机：AT89C51RC .19时钟芯片：DS130

4、2 .28温湿度传感器：DHT11 .30程序 .323第一章 设计任务与要求(1)、可显示时间温度湿度(2)、可用按键设置时间和闹钟(3)、可设置报警温度 (4)、开机延时（5）、密码输入相关信息提示（6）、功能菜单（7）、串行通讯，传送的信息可选择4第二章 总体方案设计2.1.1 主控制模块方案的选择和论证方案一：采用 at89s52 单片机单片机，at89s52 单片机 RAM 有 8K，性能稳定，使用较为广泛，开发资料多，at89s52 单片机市场价 5 元左右。方案二：采用 stc12c5a60s2 单片机，stc12c5a60s2 单片机 RAM 有 64K，为 1T 单片机速度快

5、，保密性能好，市场价 8 元左右。方案选择：由于本次设计程序较小，速度、保密性要求不高，且考虑到成本因素，故采用方案一。2.1.2 显示模块方案的选择和论证方案一：采用 8 位数码管，数码管比较便宜，操作简单，但由于此次设计，显示数据较多，加剧布线的难度，且数码管不能显示汉字。方案二：采用 1602 显示，价格适中，此次设计显示的数据有年月日时分秒，温湿度。1602 不能一次性的全部显示，且不能显示汉字，为了方便直观的读取数据，故不采用此方案。方案三：采用带字库的 12864 显示，12864 屏幕够大，一次显示的字符足够本次设计使用，但价格较贵。方案选择：由于本次设计显示的数据较多，且本人刚

6、好有 12864.所以最终选择方案三。2.1.3 温湿度模块方案的选择和论证5方案一：温湿度分别用芯片采集。用 DS18B20 测温度。市场上 DS18B20 价格在 4.5 元左右。测试的温度较为准确，且 18b20 能够设置温度报警。用HS1101 采集湿度，市场上 HS1101 价格在 9 元左右。测试的湿度较为准确。方案二：用温湿度传感器 DHT11，DHT11 能够同时测试温度和湿度。但采集的温湿度准确度不高。且不能够设置报警温度，但价格较便宜。采用方案：本次设计要求能够检测温度和湿度。且温湿度精确度要求不高。且 DHT11 价格便宜，操作相对简单，温度报警功能能够通过程序实现。综合

7、考虑，采用方案二。2.1.4 时钟功能方案的选择和论证方案一：用单片机的定时器计数功能。方案二：外接时钟芯片 DS1302。DS1302 是美国 DALLS 公司推出的一种高性能，低功耗的实时时钟芯片。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，是、日、星期、月和年、一个月与 31 天时可以自动调整，且具有瑞年补偿功能。且可设置备用电源充电方式。方案选择：由于时钟对时间的准确度较高。用单片机定时器实现时钟功能，误差加大，且 DS1302 的价格较便宜，故采用方案二。2.1.5 输入

8、功能方案的选择和论证方案一：采用矩阵键盘。方案二：采用独立键盘。方案选择：由于本次使用键盘较少，且单片机 IO 口够用，所以选用方案二。62.2 系统框图7第三章 硬件电路设计3.1 控制单元模块控 制 单 元 一 52 单 片 机 为 核 心 ， 下 图 为 最 小 系 统 原 理 图 ， 最 小 系 统 包 括电 源 电 路 、 复 位 电 路 、 晶 振 电 路 ， 其 中 电 源 接 开 发 板 的 5V 电 源 ， 复 位 电路 采 用 rc 电 路 ， 当 RC 电 路 维 持 两 个 时 钟 周 期 的 高 电 平 ， 就 可 复 位 。图二3.2 时钟模块本 模 块 采 用 D

9、S1302， DS1302 可 接 两 路 电 源 ， 一 个 为 主 电 源 ，一 个 为 备 用 电 源 ， 备 用 电 源 可 在 断 电 的 时 候 给 DS1302 供 电 。 本设 计 中 采 用 2200uf 的 电 容 作 为 备 用 电 源 ， 由 于 DS1302 为 涓 电流 供 电 ， 2200uf 的 电 容 放 电 时 间 可 达 一 周 。 X1 和 X2 是振荡源，8外接 32.768kHz 晶振。RST 是复位/片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。图三3.3 显示模块显 示 器 模 块 以 LCD12684 为 核 心 ， LCD12864 有 串 口 和 并 口 两 种 接 法 ，此 次 用 的 并 口 接 法 ， 下 图 为 并 行 接 口 时 ， 管 脚 的 配 置 图 ， 具 体 电 路 见 附 页 原理 图 。9*注释 1：如在实际应用中及使用并口通信模式，可将 PSB 接固定高电平，可以直接连接 VCC。*注释 2：模块内部接有上电复位电路，因此在不需要复位的场合可将该端悬空。*注释 3：如背光和电路共用一个电源，可以直接将两者的地接在一起。