电子万年历的设计与制作毕业设计论文(编辑修改稿)

电子万年历的设计与制作毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

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 口 8 位双向 I/O 口； ~:P1 口 8 位准双向 I/O 口； ~:P2 口 8 位准双向 I/O 口 ； ~:P3 口 8 位准双向 I/O 口。 3．片外总线结构 分为三部分：数据总线 Data Bus(DB） ,地址总线 Address Bus (AB） ,控制总线 Control Bus(CB). 本电路是由 AT89C52 单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在 3V 超低压工作； 时钟电路由 DS1302 提供，它是一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它 11 可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 ～。 采用三线接口与 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或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 31*8 的用于临时性存放数据的 RAM寄存器。 可产生年、月、日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；温度的采集由 DS18B20 构成； 显示部份由 4 个数码管， 74ls13 74ls47 译码器构成。 使用动态扫描显示方式对数字的显示。 4. 单元电路的设计 : （ 1） 控制模块的设计： ① 单片机原理 单片机就是简化的微型计算机。 CPU 中本身自带存储器 ROM 和 RAM。 CPU 片内也有总线。 IC（集成电路）技术是将 电路通过特殊工艺做在一块硅基片上封装成芯片，比如 CPU，片外存储器等等。 将单片机 CPU（比如 51 系列），晶振，存储器，地址锁存器，逻辑门，七段译码器（显示器），按钮（类似键盘），扩展芯片，接口等通过 PCB 工艺（比如 SMT 贴片，或者插装）做在环氧树脂板上。 这样才是一个完整的单片（做在一块 PCB 板上）的微型计算机。 AT89S52 单片机为 40引脚双列直插芯片 ,有四个 I/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS51 单片机共有 4个 8位的 I/O 口（ P0、 P P P3），每一条 I/O线都能独立地作输出或输入。 单片机的最小系统如下图所示 ,18引脚和 19引脚接时钟电路 ,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端 ,在片内它是振荡器倒相放大器的输入 ,XTAL2 接外部晶振和微调电容的另一端 ,在片内它是振荡器倒相放大器的输出 .第 9 引脚为复位输入端 ,接上电容 ,电阻及开关后够上电复位电路 ,20 引脚为接地端 ,40 引脚为电源端 . 如图 1 所示 图 1 主 控制系统 12 （ 1） 一个 8位 的微处理器 (CPU) （ 2） 片内数据存储器 RAM(128B/256B) （ 3） 片内程序存储器 ROM/EPROM(4kB/8kB) （ 4） 4个 8位并行 I/O 拉口 P0P3,每个口既可以作输入也可以作输出 （ 5） 2个 16 位定时器 /计数器 （ 6） 5个中断源的中断控制系统 （ 7） 1个全双工的串行 I/O 接口 （ 8） 片内时钟振荡器 （ 2）模块器件 ① 74LS164 它是个串入并出的 8 位移位寄存器， 它 常用于单片机系统中，下面结束一下这个元件的 基本知识： 74LS164引脚图 13 74LS164_内部功能图 74LS164_逻辑符合表 串行输入带锁存 时钟输入 ,串行输入带缓冲 异步清除 最高时钟频率可高达 36Mhz 功耗： 10mW/bit 74系列工作温度： 0176。 C to 70176。 C Vcc 最高电压： 7V 输入最高电压： 7V 高电平：－ 低电平： 8mA （ 3）电路模块的设计 图 2示出 DS1302 的引脚排列，其中 Vcc1 为后备电源， Vcc2 为主电源。 在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。 当 Vcc2 大于 Vcc1+ 时， Vcc2 给 DS1302 供电。 当 Vcc2 小于 Vcc1 时， DS1302 由Vcc1 供电。 X1 和 X2 是振荡源，外接 KHz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。 RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑，允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。 当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作。 如果在传送过程中 RSTS 置为低电平，则会终止此次数据传送， I/O 引脚变为高阻态。 上电动行时，在 Vcc 大于等 于 之前， RST 必须保持低电平。 中有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST置为高电平， I/O 为串行数据输入端（双向）。 SCLK 始终是输入端。 14 图 2 DS1302 的引脚图 （ 4）电路原理及说明 ① 时钟芯片 DS1302 的工作原理： DS1302 在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把 SCLK 端置 “ 0”，接着把 RST 端置“ 1”，最后才给予 SCLK 脉冲；读 /写时序如下图 4 所示。 图 5 为 DS1302 的控制字，此控制字的位 7 必须置 1，若为 0则不能把对 DS1302 进行读写数据。 对 于位 6，若对程序进行读 /写时 RAM=1，对时间进行读 /写时， CK=0。 位 1 至位 5指操作单元的地址。 位 0是读 /写操作位，进行读操作时，该位为 1；该位为 0 则表示进行的是写操作。 控制字节总是从最低位开始输入 /输出的。 表 6 为 DS1302 的日历、时间寄存器内容：“ CH”是时钟暂停标志位，当该位为 1 时，时钟振荡器停止， DS1302 处于低功耗状态；当该位为 0时，时钟开始运行。 “ WP” 是写保护位，在任何的对时钟和 RAM的写操作之前， WP必须为 0。 当“ WP”为 1 时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。 ② DS1302 的控制 字节 ： 15 DS1302 的控制字如表 1 所示。 控制字节的高有效位（位 7）必须是逻辑 1，如果它为0，则不能把数据写入 DS1302 中，位 6 如果 0，则表示存取日历时钟数据，为 1 表示存取RAM 数据；位 5 至位 1 指示操作单元的地址；最低有效位（位 0）如为 0 表示要进行写操作，为 1 表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。 (5)数据的输出与输入（ I/O） 在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入 DS1302，数据输入从低位即位 0 开始。 同样，在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位 0 位到高位 7。 如下图 4所示 图 4 DS1302 读 /写时序图 (6) DS1302 的寄存器 ： DS1302 有 12 个寄存器，其中有 7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD码形式 ,其日历、时间寄存器及其控制字见表 1。 表 1 DS1302 的日历、时间寄存器 16 此外， DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与 RAM相关的寄存器等。 时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302 与 RAM 相关的寄存器分为两类 ：一类是单个 RAM 单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8位的字节。