基于單片機的多功能電子萬年歷設計

表2 DS1302的日歷、時間寄存器

圖5 DS18B20溫度采集

顯示模塊的設計

本次設計采用的是LED動態(tài)顯示方式，由于PROTEUS內沒有LED，故用LCD代替LED進行仿真，與主控制芯片AT89C52相連。如圖6所示。

系統(tǒng)的軟件設計

圖6 LED動態(tài)掃描顯示

圖7 主程序流程圖

主程序流程框圖

Keil C與Proteus的聯(lián)調與測試結果

Proteus7.6是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外圍電路(如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件等)，使用Proteus7.6和Keil C可以像使用仿真器一樣調試程序。

Proteus的工作過程

運行Proteus的ISIS程序后，進入該仿真軟件的主界面如圖8所示。在工作前，要設置view菜單下的捕捉對齊和system下的顏色、圖形界面大小等項目。通過工具欄中的p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調整其相對位置、元件參數(shù)設置、元器件間連線、編寫程序;在source菜單的Define code generation tools菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴展名等項目;在source菜單的Add/remove source files命令下，加入單片機硬件電路的對應程序;通過debug菜單的相應命令仿真程序和電路的運行情況。

圖8 Proteus的啟動界面

Proteus軟件所提供的調試手段

Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。對于單片機硬件電路和軟件的調試，Proteus提供了兩種方法：一種是系統(tǒng)總體執(zhí)行效果，一種是對軟件的分步調試以看具體的執(zhí)行情況。

軟件和硬件結合的應用系統(tǒng)

軟件和硬件的結合，就是一個單片機的應用系統(tǒng)了。在這一階段，硬件電路的設計已經(jīng)不是最為關鍵的了，而軟件系統(tǒng)的設計、調試和運行才是實驗的主要內容。因此可以以建議性的意見給出具體的硬件電路，并提出該電路所需要完成的具體工作，進行軟件的設計和調試。

Keil C的介紹

keil C的運行界面

運行Keil C后的運行界面如圖9所示。

圖9 keil C的運行界面

Keil C與proteus聯(lián)調測試

1、安裝keil與proteus7.6;

2、打開proteus，畫出相應電路。在proteus的tools菜單中選中use remote debug monitor;

3、在keil中編寫MCU的程序;

4、進入keil的project菜單option for target '工程名'。在DEBUG選項中右欄上部的下拉菜選中Proteus VSM Monitor-51 Driver;

5、在keil中進行debug，同時在proteus中查看直觀的結果，LCD顯示;

6、把keil里的文件編譯后輸出hex的文件，在proteus中把單片機的加載程序文件換成keil中的hex文件，然后運行。

運行結果

結果顯示

由圖1整體電路框圖可知，LED顯示結果，如圖10所示。

圖10 結果顯示

調節(jié)顯示

日期和時間的修改由4個按鍵構成。鍵P0為調節(jié);P2^0，模式切換鍵(向左移)向左移;鍵P2^1，加法按鈕;鍵P2^2，減法按鈕;鍵P2^3，立刻跳出調整模式按鈕。

按動PO時秒閃爍進入調節(jié)系統(tǒng)，如圖11所示。

按動P2^0向左移，對分進行調節(jié)，如圖12所示。

按動P2^1向左移，對時進行加調節(jié)，如圖13所示。

圖11 秒調節(jié)

圖12 分調節(jié)

圖13 時加調節(jié)

圖14所示，是未調之前的顯示，按動P2^2向左移，對年進行減調節(jié)，如圖15所示

按動P2^3向左移，退出調節(jié)恢復如圖16所示。

圖14 未調之前顯示

圖15 年減調節(jié)

圖16 退出調節(jié)系統(tǒng)

總結

本文設計了一個多功能的電子萬年歷。電路是由AT89S52單片機為控制核心，與時鐘芯片DS1302、溫度芯片DS18B20、按鍵、LED顯示等模塊組成硬件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)中設有3個獨立按鍵，根據(jù)使用者的需要可以隨時對時間進行校準、選擇時間、溫度顯示等，綜上所述此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。