基于proteus多功能电子万年历的设计与实现本科毕业论文(编辑修改稿)

基于proteus多功能电子万年历的设计与实现本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部 程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 (3) P1 口 P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH 编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 (4) P2 口 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收 ，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 (5) P3 口 P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门 电流。 当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 单片机中断 典型的 8051 单片机有 5 个中断源，可分为两个优先级，实现中断服务嵌套。 用户可以用关中断指令来屏蔽中断请求，也可以用开中断指令是 CPU 接受中断申请。 每一个中断源在软件中都可以独立开关，级别可由用户自行设置。 下表 为中断控制标志列表。 表 中断控制标志列表 中断源 工作标志 向量地址 外部中断 0 IE0 0311 计时器 0 TF0 0BH 外部中断 1 IE1 13H 计时器 1 TF1 1BH 串行端口传送 T1 23H 串行端口接收 R1 23H LCD 液晶显示器 本系统选择的 LCD 是 AMPIRE128 64 的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形。 单片机 P1 口作为数据输出口， RS， R\W， E 分别通过 10K 的上拉电阻连接到单片机的 ， ,。 VDD 接 5V 电源， VSS 接地。 VEE 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一 个 10K 的电位器调整对比度）。 RS 为寄存器选择，高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器。 R/W 为读写信号线，高电平 (1)时进行读操作，低电平 (0)时进行写操作。 E(或 EN)端为使能 (enable)端，下降沿使能。 DB0DB7 为双向数据总线，同时最高位 DB7也是忙信号检测位。 BLA、 BLK 分别为显示器背光灯的正、负极。 液晶显示器 接口图和管 脚表如下 所示。 图 LCD液晶显示器 表 LCD接口说明表 管脚号 管教 电平 引脚说明 1 CS1 H/L 片选择信号，低电平时选择前 64列 2 CS2 H/L 片选择信号，低电平时选择后 64列 3 GND 0V 逻辑电源地 4 VCC 逻辑电源正 5 V0 LCD 驱动电压 6 RS H/L 数据 \指令选择 7 R/W H/L 读 \写选择：高电平：读数据；低电平：写数据 8 E H/L 读写使能，高电平有效，下降沿锁定数据 9 DB0 H/L 数据输入输出引脚 10 DB1 H/L 数据输入输出引脚 11 DB2 H/L 数据输入输出引脚 12 DB3 H/L 数据输入输出引脚 13 DB4 H/L 数据输入输出引脚 14 DB5 H/L 数据输入输出引脚 15 DB6 H/L 数据输入输出引脚 16 DB7 H/L 数据输入输出引脚 17 RST L 复位信号，低电平有效 18 VOUT 10V 背光源负极 按键系统 基于多功能万年历设置日历、时间、闹钟等功能，我们决定使用 button 元件作为控制按钮。 Button 元件在市场上到处可见，其功能单一，少偶合，反应速度快等特点。 本系统使用 3 个 button 元件分别作为设置位选、上调、下调等功能。 3 个按键与一个 3 位与门电路相连，作为 整个按键控制功能系统，以触发 AT89S51 中断为方式使用设置功能。 其电路图如图 所示： 图 按键系统 (1)Button1 ：位选功能，设置位选位 ,可通过其对年、月、日、时、分、秒进行控制； (2)Button2 ：上调功能 ，对当前所处状态位进行上调； (3)Button3 ：下调功能 ， 对当前所处状态位进行下调。 4 程序设计 单片机 的微机控制系统设计，除了元件 选择、系统硬件电路设计外，最主要的工作就是如何根据每个模块的实际需求 设计 出 应 用程序。 应用程序的可靠性、高效性、稳定性直接影 响系统的实现与应用。 因此，程序设计在微机控制系统设计中 占据着 重要地位。 在单片机的系统设计的过程中 ， 主要分为数据处理、系统过程控制两大部分。 在多功能智能万年历系统中，数据获取与数据分类占较大的比例。 其中时间的计算与获取是整个系统的核心所在 ， 另外数据显示 、 声音处理 、 过程控制也是 整个系统的重点。 为了更好地完成各个部分的内容，更方便地进行调 程序修改和调试排错 ，我们把系统分为 定时器模块、外部中断响应模块 、主函数模块这几 大 部分进行设计，并 分别进行设计、编程和调试，最后通过主程序将各程序模块连接起来。 这样有利于程序修改和调试，增强了程序的可移植性。 定时器模块 在本多功能万年历系统中，使用定时器来精确计算每一秒的时间长。 首先是对定时器的选择和初始化： 选择定时器 0， 方式 1。 TMOD = 0x01； 装载 T0 的初值，通过计算且与温度传感器公用，决定以 20 次溢出作为 1秒的时间，故装填 TH0 = 0x3c； TR0 = 0xb0； 然后启动定时器，打开总中断开关 EA = 1； ET0=1； 初始化完成后便进入中断函数的设计。 每一秒所 产生的中断要完成年、月、日、时、分、秒的计算，并为其他功能设定标志位等，如声音，温度显示， 流程图如图。 定 时 器 中 断 响 应秒 s e c o n d 加 1M u n i t e 加 1设 计 温 度 读 取 标 志位 t e m p ， 声 音 响 应标 志 位 s o u n d结 束 初 始 化中 断 响 应 次 数 是否 为 2 0 次 ?S e c o n d 是 否 满6 0。 重 新 装 填 T H 0 ， T L 0是是否否 图 响应 程序流程图 外部中断响应模块 本系统使用 0 号中断，在中断中响应设置时间、日历和闹钟的功能。 首先在主函数中打开 0 号中断开关 ,响应模式，总中断开关 IT0 = 1； EX0 = 1； EA = 1； 另外使用 button1 作为设置 位 选位， button2 作为上调， button3 作为下调，其功能流程图如图 所示。 外 部 中 断 响 应 入 口判 断 b u t t o n 1 是 否 为 0。 判 断 b u t t o n 2 是 否 为 0。 位 选 标 志 c o u n t + +在 相 应 位 上 数 值加 一在 相 应 位 上 数 值减 一该 位 超 过 最 大 值则 置 为 0该 位 为 0 则 置 为 最大 值外 部 中 断 响 应 入 口 图 外部中断响应流程图 主函数模块 主函数模块主要承担显示日历、时间、 星期、农历 等信息。 因为我们所设的设置位选位为七次一循环，所以在平 常状态下，系统显示 相关 信息，当进入设置状态下， 主函数流程 如 下。 是 否 是 否 开 始结 束显 示 时 间 和 状 态i / 7 = 0 ?定 时 器 初 值 装 载 ,数 据 初 始 化进 入 w h i l e 循 环 ,i = 0 , i + +是否进 入 相 应 的 设 置 位选 位 图 主函数流程图 判断 闰年每月天数 闰年的二月有 29 天，否则则为 28 天 ， 下图是 判断 闰年的每个月的天数。 开 始结 束2 9 天是 否 为 闰 年。 年 的 状 态是 否 为 2 月。 3 1 天是是 否 为1 , 3 , 5 , 7 , 8 , 1 0 , 1 2 月。 3 0 天否是否是否图 判断 闰年每月天数 非闰年每个月天数流程图与之类似，这里就不再作具体说明。 时间调整 ，来调整时间：满 60 秒，分加 1；满 60 分，时加 1；满 24 时，日加 1；满 30 日，月加 1；满 12 月 ， 年 加 1。 开 始结 束跳 出 调 整 状 态秒 + 1当 前 状 态 ： 秒。 调 整 状 态当 前 状 态 ：分。 当 前 状态 ： 时。 当 前 状 态 ：月。 当 前 状态 ： 日。 分 + 1 时 + 1 日 + 1 月 + 1 年 + 1是否是是是是否否否否 图 时间调整图 ，先按控制键进入调整状态程序，再根据进入的状态进行调整年月日时分秒，具体流程如下图所示： 开 始结 束控 制 键 进 去 秒 调 整 程 序等 待 按 键 响 应加 键 有 效。 秒 + 1 秒 1是否 图 时间调整程序 秒 流 程图 开 始结 束控 制 键 进 去 分 调 整 程 序等 待 按 键 响 应加 键 有 效。 秒 + 1 秒 1是否 图 时间调整程序 分 流程图 5 系统仿真与调试 仿真部分采用 仿真软件 Proteus 和 兼容单片机 C 语言。