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基于单片机的万年历设计

来源：动视网责编：小OO 时间：2025-09-23 18:37:36

基于单片机的万年历设计

实现功能：（1）显示年月日，时分秒，星期与温度（2）年月日，时分秒均可调，具备自动调节闰年的功能（3）具有闹钟功能，且开关控制闹钟的开启与关闭（4）具有整点报时功能一、概述、设计思路该设计方案是以ATC51单片机为核心，采用LCD1602液晶屏幕显示系统，辅以时钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正

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导读实现功能：（1）显示年月日，时分秒，星期与温度（2）年月日，时分秒均可调，具备自动调节闰年的功能（3）具有闹钟功能，且开关控制闹钟的开启与关闭（4）具有整点报时功能一、概述、设计思路该设计方案是以ATC51单片机为核心，采用LCD1602液晶屏幕显示系统，辅以时钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正

实现功能：

（1）显示年月日，时分秒，星期与温度

（2）年月日，时分秒均可调，具备自动调节闰年的功能

（3）具有闹钟功能，且开关控制闹钟的开启与关闭

（4）具有整点报时功能

一、概述、设计思路

该设计方案是以ATC51单片机为核心，采用LCD1602液晶屏幕显示系统，辅以时钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示，调时，及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性也得大大提高。

二、系统组成与工作原理

1、工作原理：

本设计采用STCC51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。

2、总是设计框架图：

3、系统硬件概述：

该电路是由单片机STCC52为核心，具有在线编程功能，低功耗，时钟电路采用芯片1302，它是一款高性能、低功耗、自带RAM的实时时钟芯片，具有掉电自动保存功能。可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，具有闰年补偿功能，而且精度高位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。显示模块采用LCD1602显示屏，它内置192种字符，可显示32个符号或数字,清晰可见,而且功率消耗小寿命长抗干扰能力强。其工作电压为5v。温度采集模块采用温度传感器18b20。

三、单元电路的设计与分析

整个电子时钟系统电路可分为六大部分：处理单元（CPU）、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。

1、MCS-51单片机

S51各引脚功能介绍：

VCC：

S51 电源正端输入，接+5V。

VSS：

电源地端。

XTAL1：

单芯片系统时钟的反相放大器输入端。

XTAL2：

系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。

RESET：

S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，ATS51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。

EA/Vpp：

"EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用 8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。

ALE/PROG：

端口3的管脚设置：

P3.0：RXD，串行通信输入。

P3.1：TXD，串行通信输出。

P3.2：INT0，外部中断0输入。

P3.3：INT1，外部中断1输入。

P3.4：T0，计时计数器0输入。

P3.5：T1，计时计数器1输入。

P3.6：WR：外部数据存储器的写入信号。

P3.7：RD，外部数据存储器的读取信号。

2、复位电路

电路图如下：

上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。

3、时钟电路

时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本文用的是内部时钟方式。

电路图如下：

3.2 时钟电路模块设计

DS1302内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信。图中VCC1为后备电源，VCC2为主电源。DS1302由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。所以在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。X1和X2是振荡源，外接32.768KHz晶振用来为芯片提供计时脉冲。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。DS1302

的硬件接线图如图所示：

3．3 温度传感采集模块设计

如图所示。采用数字式温度传感器DS18B20，它是数字式温度传感器，具有测量精度高，电路连接简单特点。

3.4 按键设计

电路由三个按键开关组成，分别与单片机的I/O相连，控制调整电路的加、减以及确定。

按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。按键闭合过程在相应的I/O端口形成一个负脉冲。闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关，一般在5-10ms之间。为了避免CPU多次处理按键的一次闭合，应采用措施消除抖动。本文采用的是式按键，直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O口线，每个按键的工作状态不会产生互相影响。

P1.0口表示功能移位键，按键选择要调整的时十位、时个位、分十位或分个位。

P1.1口表示数字“+“键，按一下则对应的数字加1。

P1.2口表示数字“-”键，按一下则对应的数字减1。

P1.3口表示时间表的切换，程序默认为日常时间表，当按下该开关，使输入为低电平时，表示当前执行的是考试时间表，并有绿发光二极管显示。再按键，使键抬起，输入维高电平时，表示当前执行的是日常作息时间表，用红发光二级管显示。

4、显示电路

采用LCD显示，LCD显示具有丰富多样性，灵活性，电路简单、易于控制而且功耗小，对于信息量多的系统，是比较适合的,LCD液晶显示模块采用LCD1602型号，具有很低的功耗，正常工作室电流仅2.0mA/5.0V。通过编程实现总动关闭屏幕能够更有效地降低功耗。LCD1602分两行显示，每行可现实多达16个字符，其内部的字符发生器已经存储了160个不同的点阵字符图形，通过内部指令可实现对其显示多样的控制。

四、程序设计

#include

#include"DS18B20_3.H"

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar a,b,miao,shi,fen,ri,yue,nian,week,flag,key1n,temp,miao1,shi1=12,fen1=1,miao1=0,clock=0 ;

//flag用于读取头文件中的温度值，和显示温度值

#define yh 0x80 //LCD第一行的初始位置,因为LCD1602字符地址首位D7恒定为1（100000000=80）

#define er 0x80+0x40 //LCD第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）

//液晶屏的与C51之间的引脚连接定义（显示数据线接C51的P0口）

sbit rs=P2^0;

sbit en=P2^2;

sbit rw=P2^1; //如果硬件上rw接地，就不用写这句和后面的rw=0了

sbit led=P2^6; //LCD背光开关

//DS1302时钟芯片与C51之间的引脚连接定义

sbit IO=P1^1;

sbit SCLK=P1^0;

sbit RST=P1^2;

sbit CLO=P1^4;

sbit ACC0=ACC^0;

sbit ACC7=ACC^7;

/************************************************************

ACC累加器=A

ACC.0=E0H

ACC.0就是ACC的第0位。Acc可以位寻址。

累加器ACC是一个8位的存储单元，是用来放数据的。但是，这个存储单元有其特殊的地位，

是单片机中一个非常关键的单元，很多运算都要通过ACC来进行。以后在学习指令时，

常用A来表示累加器。但有一些地方例外，比如在PUSH指令中，就必须用ACC这样的名字。

一般的说法，A代表了累加器中的内容、而ACC代表的是累加器的地址。

***************************************************************/

//校时按键与C51的引脚连接定义

sbit key1=P1^5; //设置键

sbit key2=P1^6; //加键

sbit key3=P1^7; //减键

sbit buzzer=P1^3;//蜂鸣器，通过三极管9012驱动，端口低电平响

/**************************************************************/

uchar code tab1[]={"20 - - "}; //年显示的固定字符

uchar code tab2[]={" : : "};//时间显示的固定字符

uchar code tab3[]={" Congratulation!The New World is coming! "};//开机动画

//延时函数，后面经常调用

void delay(uint xms)//延时函数，有参函数

{uint x,y;

for(x=xms;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);}

void delay1ms(int i)//1毫秒延时

{ int j,k;

while(i--)

for(j=76;j>1;j--);

for(k=29;k>1;k--); }

/********液晶写入指令函数与写入数据函数，以后可调用**************/

/*在这个程序中，液晶写入有关函数会在DS1302的函数中调用，所以液晶程序要放在前面*/

write_1602com(uchar com)//****液晶写入指令函数****

{ rs=0;//数据/指令选择置为指令

rw=0; //读写选择置为写

P0=com;//送入数据

delay(1);

en=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备

delay(1);

en=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令}

write_1602dat(uchar dat)//***液晶写入数据函数****

{ rs=1;//数据/指令选择置为数据

rw=0; //读写选择置为写

P0=dat;//送入数据

delay(1);

en=1; //en置高电平，为制造下降沿做准备

delay(1);

en=0; //en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令}

lcd_init()//***液晶初始化函数****

{ uchar j;

write_1602com(0x0f|0x08);

for(a=0;a<42;a++)

write_1602dat(tab3[a]);

j=42;

while(j--)

{ write_1602com(0x1a);//循环左移

delay(700); }

write_1602com(0x01);

delay(10);

write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式，意思：16*2行显示，5*7点阵，8位数据

write_1602com(0x0c);//开显示不显示光标

write_1602com(0x06);//整屏不移动，光标自动右移

write_1602com(0x01);//清显示

/***开机动画显示hello welcome dianzizhong****/

write_1602com(yh+1);//日历显示固定符号从第一行第1个位置之后开始显示

for(a=0;a<14;a++)

{write_1602dat(tab1[a]);//向液晶屏写日历显示的固定符号部分

//delay(3);

}write_1602com(er+1);//时间显示固定符号写入位置，从第1个位置后开始显示

for(a=0;a<8;a++){write_1602dat(tab2[a]);//写显示时间固定符号，两个冒号

//delay(3);

}

write_1602com(er+0);

write_1602dat(0x20);

}

/***************DS1302有关子函数********************/

void write_byte(uchar dat)//写一个字节

{ ACC=dat;

RST=1;

for(a=8;a>0;a--)

{ IO=ACC0;

SCLK=0;

SCLK=1;

ACC=ACC>>1;

}

uchar read_byte()//读一个字节

{RST=1;

for(a=8;a>0;a--)

{

ACC7=IO;

SCLK=1;

SCLK=0;

ACC=ACC>>1; }

return (ACC);

}

//----------------------------------------

void write_1302(uchar add,uchar dat)//向1302芯片写函数，指定写入地址，数据

{ RST=0;

SCLK=0;

RST=1;

write_byte(add);

write_byte(dat);

SCLK=1;

RST=0;

}

uchar read_1302(uchar add)//从1302读数据函数，指定读取数据来源地址

{ uchar temp;

RST=0;

SCLK=0;

RST=1;

write_byte(add);

temp=read_byte();

SCLK=1;

RST=0;

return(temp);

}uchar BCD_Decimal(uchar bcd)//BCD码转十进制函数，输入BCD，返回十进制

{ uchar Decimal;

Decimal=bcd>>4;

return(Decimal=Decimal*10+(bcd&=0x0F));}

//--------------------------------------

void ds1302_init() //1302芯片初始化子函数(2012-12-22,00:00:00,week6)

{RST=0;

SCLK=0;

write_1302(0x8e,0x00); //允许写，禁止写保护

write_1302(0x80,0x00); //向DS1302内写秒寄存器80H写入初始秒数据00

write_1302(0x82,0x00);//向DS1302内写分寄存器82H写入初始分数据00

write_1302(0x84,0x00);//向DS1302内写小时寄存器84H写入初始小时数据00

write_1302(0x8a,0x06);//向DS1302内写周寄存器8aH写入初始周数据6

write_1302(0x86,0x22);//向DS1302内写日期寄存器86H写入初始日期数据22

write_1302(0x88,0x12);//向DS1302内写月份寄存器88H写入初始月份数据12

write_1302(0x8c,0x12);//向DS1302内写年份寄存器8cH写入初始年份数据12

write_1302(0x8e,0x80); //打开写保护

}//------------------------------------

//温度显示子函数

void write_temp(uchar add,uchar dat)//向LCD写温度数据,并指定显示位置

{uchar gw,sw,bw;

if(dat>=0&&dat<=128)

{gw=dat%10;//取得个位数字

sw=dat%100/10;//取得十位数字

bw=-5 ;//取得百位数字

}

else

{

dat=256-dat;

gw=dat%10;//取得个位数字

sw=dat%100/10;//取得十位数字

bw=-3; //0x30-3表示为负号

}

write_1602com(er+add);//er是头文件规定的值0x80+0x40

write_1602dat(0x30+bw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

write_1602dat(0xdf);//显示温度的小圆圈符号，0xdf是液晶屏字符库的该符号地址码

write_1602dat(0x43); //显示"C"符号，0x43是液晶屏字符库里大写C的地址码

}//------------------------------------

//时分秒显示子函数

void write_sfm(uchar add,uchar dat)//向LCD写时分秒,有显示位置加、现示数据，两个参数

{ uchar gw,sw;

gw=dat%10;//取得个位数字

sw=dat/10;//取得十位数字

write_1602com(er+add);//er是头文件规定的值0x80+0x40

write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

}

//-------------------------------------

//年月日显示子函数

void write_nyr(uchar add,uchar dat)//向LCD写年月日，有显示位置加数、显示数据，两个参数

{ uchar gw,sw;

gw=dat%10;//取得个位数字

sw=dat/10;//取得十位数字

write_1602com(yh+add);//设定显示位置为第一个位置+add

write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码

}

//-------------------------------------------

void write_week(uchar week)//写星期函数

{ write_1602com(yh+0x0c);//星期字符的显示位置

switch(week)

{ case 1:write_1602dat('M');//星期数为1时，显示

write_1602dat('O');

write_1602dat('N');

break;

case 2:write_1602dat('T');//星期数据为2时显示

write_1602dat('U');

write_1602dat('E');

break;

case 3:write_1602dat('W');//星期数据为3时显示

write_1602dat('E');

write_1602dat('D');

break;

case 4:write_1602dat('T');//星期数据为4是显示

write_1602dat('H');

write_1602dat('U');

break;

case 5:write_1602dat('F');//星期数据为5时显示

write_1602dat('R');

write_1602dat('I');

break;

case 6:write_1602dat('S');//星期数据为6时显示

write_1602dat('T');

write_1602dat('A');

break;

case 7:write_1602dat('S');//星期数据为7时显示

write_1602dat('U');

write_1602dat('N');

break;}}

//****************键盘扫描有关函数**********************

void keyscan()

{ if(key1==0)//---------------key1为功能键（设置键）--------------------

{ delay(9);//延时，用于消抖动

if(key1==0)//延时后再次确认按键按下

{ buzzer=1;//蜂鸣器短响一次

delay(20);

buzzer=0;

while(!key1);

key1n++;

if(key1n==12)

key1n=1;//设置按键共有秒、分、时、星期、日、月、年、返回，8个功能循环

switch(key1n)

{ case 1: TR0=0;//关闭定时器

//TR1=0;

write_1602com(er+0x08);//设置按键按动一次，秒位置显示光标

write_1602com(0x0f);//设置光标为闪烁

temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//秒数据写入DS1302

write_1302(0x8e,0x00);

write_1302(0x80,0x80|temp);//miao

write_1302(0x8e,0x80);

break;

case 2: write_1602com(er+5);//按2次fen位置显示光标

//write_1602com(0x0f);

break;

case 3: write_1602com(er+2);//按动3次，shi

//write_1602com(0x0f);

break;

case 4: write_1602com(yh+0x0e);//按动4次，week

//write_1602com(0x0f);

break;

case 5: write_1602com(yh+0x0a);//按动5次，ri

//write_1602com(0x0f);

break;

case 6: write_1602com(yh+0x07);//按动6次，yue

//write_1602com(0x0f);

break;

case 7: write_1602com(yh+0x04);//按动7次，nian

//write_1602com(0x0f);

break;

case 8: write_1602com(er+0);

write_1602dat(0x53);

write_1602com(er+0);

break;

case 9: write_1602com(er+0);

write_1602dat(0x4d);

write_1602com(er+0);

break;

case 10:write_1602com(er+0);

write_1602dat(0x48);

write_1602com(er+0);

break;

case 11:write_1602com(er+0);

write_1602dat(0x20);

write_1602com(0x0c);//按动到第8次，设置光标不闪烁

TR0=1;//打开定时器

temp=(miao)/10*16+(miao)%10;

write_1302(0x8e,0x00);

write_1302(0x80,0x00|temp);//miao数据写入DS1302

write_1302(0x8e,0x80);

break;

}}}

//------------------------------加键key2----------------------------

if(key1n!=0)//当key1按下以下。再按以下键才有效（按键次数不等于零）

{if(key2==0) //上调键

{ delay(10);

if(key2==0)

{ buzzer=1;//蜂鸣器短响一次

delay(20);

buzzer=0;

while(!key2);

switch(key1n)

{ case 1:miao++;//设置键按动1次，调秒

if(miao==60)

miao=0;//秒超过59，再加1，就归零

write_sfm(0x07,miao);//令LCD在正确位置显示"加"设定好的秒数

temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00); //允许写，禁止写保护

write_1302(0x80,temp); //向DS1302内写秒寄存器80H写入调整后的秒数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80); //打开写保护

write_1602com(er+0x08);//因为设置液晶的模式是写入数据后，光标自动右移，所以要指定返回

//write_1602com(0x0b);

break;

case 2:fen++;

if(fen==60)

fen=0;

write_sfm(0x04,fen);//令LCD在正确位置显示"加"设定好的分数据

temp=(fen)/10*16+(fen)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x82,temp);//向DS1302内写分寄存器82H写入调整后的分数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(er+5);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

break;

case 3:shi++;

if(shi==24)

shi=0;

write_sfm(1,shi);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的小时数据

temp=(shi)/10*16+(shi)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x84,temp);//向DS1302内写小时寄存器84H写入调整后的小时数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(er+2);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 4:week++;

if(week==8)

week=1;

write_1602com(yh+0x0C);//指定'加'后的周数据显示位置

write_week(week);//指定周数据显示内容

temp=(week)/10*16+(week)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x8a,temp);//向DS1302内写周寄存器8aH写入调整后的周数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+0x0e);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 5:ri++;

switch(yue)

{ case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:

if(ri>31) ri=1;

break;

case 2:

if(nian%4==0||nian%400==0)

{ if(ri>29) ri=1; } else

{ if(ri>28) ri=1;}break;

case 4:case 6:case 9:case 11:

ri++;

if(ri>30) ri=1;

break;

}

write_nyr(9,ri);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的日期数据

temp=(ri)/10*16+(ri)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x86,temp);//向DS1302内写日期寄存器86H写入调整后的日期数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+10);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 6:yue++;

switch(ri)

{ case 31:

if(yue==2|yue==4|yue==6|yue==9|yue==11) {yue++;}

else

{if(yue>=13) yue=1;}

break;

case 30:

if(yue==2){yue++;}

else

{if(yue>=13) yue=1;}

case 29:

if(nian%4==0||nian%400==0)

{if(yue>=13) {yue=1;}}

else{if(yue==2){yue++;}

else if(yue>=13) {yue=1;}}

break;

}

if(yue>=13) yue=1;

write_nyr(6,yue);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的月份数据

temp=(yue)/10*16+(yue)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x88,temp);//向DS1302内写月份寄存器88H写入调整后的月份数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+7);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 7:nian++;

if(nian==100)

nian=0;

write_nyr(3,nian);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的年份数据

temp=(nian)/10*16+(nian)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x8c,temp);//向DS1302内写年份寄存器8cH写入调整后的年份数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+4);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 8: write_1602com(er+8); //设置闹钟的秒定时

miao1++;

if(miao1==60)

miao1=0;

write_sfm(0x07,miao1);//令LCD在正确位置显示"加"设定好秒的数据

write_1602com(er+8);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

break;

case 9: write_1602com(er+5); //设置闹钟的分钟定时

fen1++;

if(fen1==60)

fen1=0;

write_sfm(0x04,fen1);//令LCD在正确位置显示"加"设定好的分数据

write_1602com(er+5);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

break;

case 10: write_1602com(er+2); //设置闹钟的小时定时

shi1++;

if(shi1==24)

shi1=0;

write_sfm(0x01,shi1);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的小时数据

write_1602com(er+2);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

}

//------------------减键key3，各句功能参照'加键'注释---------------

if(key3==0)

{

delay(10);//调延时，消抖动

if(key3==0)

{

buzzer=1;//蜂鸣器短响一次

delay(20);

buzzer=0;

while(!key3);

switch(key1n)

{

case 1:miao--;

if(miao==-1)

miao=59;//秒数据减到-1时自动变成59

write_sfm(0x07,miao);//在LCD的正确位置显示改变后新的秒数

temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00); //允许写，禁止写保护

write_1302(0x80,temp); //向DS1302内写秒寄存器80H写入调整后的秒数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80); //打开写保护

write_1602com(er+0x08);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

//write_1602com(0x0b);

break;

case 2:fen--;

if(fen==-1)

fen=59;

write_sfm(4,fen);

temp=(fen)/10*16+(fen)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x82,temp);//向DS1302内写分寄存器82H写入调整后的分数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(er+5);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

break;

case 3:shi--;

if(shi==-1)

shi=23;

write_sfm(1,shi);

temp=(shi)/10*16+(shi)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x84,temp);//向DS1302内写小时寄存器84H写入调整后的小时数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(er+2);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 4:week--;

if(week==0)

week=7;

write_1602com(yh+0x0C);//指定'加'后的周数据显示位置

write_week(week);//指定周数据显示内容

temp=(week)/10*16+(week)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x8a,temp);//向DS1302内写周寄存器8aH写入调整后的周数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+0x0e);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 5:ri--;

switch(yue)

{

case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:

if(ri==0) ri=31;

break;

case 2: if(nian%4==0||nian%400==0)

{ if(ri==0) ri=29; }

else { if(ri==0) ri=28; }break;

case 4:case 6:case 9:case 11:

if(ri==0) ri=30;

break;}

write_nyr(9,ri);

temp=(ri)/10*16+(ri)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x86,temp);//向DS1302内写日期寄存器86H写入调整后的日期数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+10);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 6:yue--;

switch(ri)

{ case 31:

if(yue==2|yue==4|yue==6|yue==9|yue==11) {yue--;}

else

{if(yue==0) yue=12;}

break;

case 30:

if(yue==2){yue--;}

else

{if(yue==0) yue=12;}

case 29:

if(nian%4==0||nian%400==0)

{if(yue==0) {yue=12;}}

else{if(yue==2){yue--;}

else if(yue==0) {yue=12;}}

break;

}

if(yue==0) yue=12;

write_nyr(6,yue);

temp=(yue)/10*16+(yue)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x88,temp);//向DS1302内写月份寄存器88H写入调整后的月份数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+7);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 7:nian--;

if(nian==-1)

nian=99;

write_nyr(3,nian);

temp=(nian)/10*16+(nian)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码

write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护

write_1302(0x8c,temp);//向DS1302内写年份寄存器8cH写入调整后的年份数据BCD码

write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护

write_1602com(yh+4);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

case 8: write_1602com(er+8); //设置闹钟的秒定时

miao1--;

if(miao1==-1)

miao1=59;

write_sfm(0x07,miao1);//令LCD在正确位置显示"加"设定好秒的数据

write_1602com(er+8);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

break;

case 9: write_1602com(er+5); //设置闹钟的分钟定时

fen1--;

if(fen1==-1)

fen1=59;

write_sfm(0x04,fen1);//令LCD在正确位置显示"加"设定好的分数据

write_1602com(er+5);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置

break;

case 10: write_1602com(er+2); //设置闹钟的小时定时

shi1--;

if(shi1==-1)

shi1=23;

write_sfm(0x01,shi1);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的小时数据

write_1602com(er+2);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位

break;

}

//定时器0初始化程序

void init() //定时器、计数器设置函数

{

TMOD=0x11; //指定定时/计数器的工作方式为1

TH0=0; //定时器T0的高四位=0

TL0=0; //定时器T0的低四位=0

EA=1; //系统允许有开放的中断

ET0=1; //允许T0中断

TR0=1; //开启中断，启动定时器

}

//*******************主函数**************************

//***************************************************

void main()

{ buzzer=0;

lcd_init(); //调用液晶屏初始化子函数

ds1302_init(); //调用DS1302时钟的初始化子函数

init(); //调用定时计数器的设置子函数

led=0; //打开LCD的背光电源

buzzer=1;//蜂鸣器长响一次

delay(80);

buzzer=0;

while(1) //无限循环下面的语句：

{

keyscan(); //调用键盘扫描子函数 }

}

/*************通过定时中断实现定是独处并显示数据******************/

void timer0() interrupt 1 //取得并显示日历和时间

{ //Init_DS18B20();//温度传感器DS18b2初始化子函数，在头文件中

flag=ReadTemperature();//将18b2头文件运行返回的函数结果送到变量FLAG中，用于显示

//读取秒时分周日月年七个数据（DS1302的读寄存器与写寄存器不一样）：

miao = BCD_Decimal(read_1302(0x81));

fen = BCD_Decimal(read_1302(0x83));

shi = BCD_Decimal(read_1302(0x85));

ri = BCD_Decimal(read_1302(0x87));

yue = BCD_Decimal(read_1302(0x));

nian=BCD_Decimal(read_1302(0x8d));

week=BCD_Decimal(read_1302(0x8b));

//显示温度、秒、时、分数据：

write_temp(11,flag);//显示温度，从第二行第12个字符后开始显示

write_sfm(7,miao);//秒，从第二行第8个字后开始显示（调用时分秒显示子函数）

write_sfm(4,fen);//分，从第二行第5个字符后开始显示

write_sfm(1,shi);//小时，从第二行第2个字符后开始显示

//显示日、月、年数据：

write_nyr(9,ri);//日期，从第二行第9个字符后开始显示

write_nyr(6,yue);//月份，从第二行第6个字符后开始显示

write_nyr(3,nian);//年，从第二行第3个字符后开始显示

write_week(week);

/***********整点报时程序************/

if(fen==0&&miao==0)

if(shi<22&&shi>6 )

{ buzzer=1;//蜂鸣器短响一次

delay(20);

buzzer=0;}

/**************闹钟程序: 将暂停键按下停止蜂鸣********************/

if(CLO==0) /*按下p1.3停止蜂鸣*/

{ clock=0; return;}

if(shi1==shi&&fen1==fen&&miao1==miao)

{ clock=1; }

if(clock==1)

{buzzer=1;//蜂鸣器短响一次

delay(20);

buzzer=0; }}

5、测试结果分析与结论

Protel总电路图：

设计电路的PROTEU仿真图：

整体PCB版图如下:

六、调试所需的仪器设备

基本测试仪器：万用电表、秒表、电源、温度表

七、设计的难点和可能出现的问题

1、设计难点：

（1）：温度设计模块的设计，

（2）：LCD显示模块的设计

（3）：闹铃设计模块的实现设计

（4）：单片机个功能模块的综合设计

（5）：电路总体设计，元器件选择及焊接，调试

2、可能出现的问题：

（1）：温度显示，与实际偏差大

（2）：LCD显示模块的功能显示不正常

（3）：闹铃设计与其他时间功能设计冲突

（4）：软件程序设计功能不完善，系统无法正常运转

八、预期达到的性能指标

1、预期达到的性能指标：

能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示，调时，及闹钟时间设置。

2、多功能数字时钟使用说明：

A:（调整切换键）进行时间、闹铃以及生日的设置，调整内容切换。

B: (调整加减/生日的设定)在时间显示界面中按A键后，进入时间调整。按B键对应闪烁内容加1；在时间显示界面中长按改建进入圣体信息设定，按A键选择调整内容，按B键加1，C键减1，D减退出设定，当设定生日到时，当日七点整第一次响铃提醒，以后每隔一小时整点提醒，直至当日晚上22点后最后一次提醒。

C：（调整减/日期提醒）在时间显示界面中按A键后，进入时间调整。按C键对应闪烁内同加1；在时间显示界面中常按A键后，进入日期提醒查看。

D (退出键/闹铃设定)在各种设定模式（时间、生日、闹铃）下，按该键退出设定；若在时间显示界面中短按键后，则进入闹铃、生日信息查看；长按则进行闹铃设定。

E:（屏幕背光键）：按下该键不放则屏幕背光。调整左上方的蓝色变阻器课调整LCD显示灰度；调整右上方的蓝色编著器可调整LCD背光的亮度。（注：系统再不进行日和操作时，10秒后自动关闭屏幕，按任意键返回）

F：（复位键）按下该键系统复位，系统从头开始执行程序，如果与长按可按下改嫁进行系统复位，复位不会造成时间、生日、和闹铃等细细的丢失。

基于单片机的万年历设计

实现功能：（1）显示年月日，时分秒，星期与温度（2）年月日，时分秒均可调，具备自动调节闰年的功能（3）具有闹钟功能，且开关控制闹钟的开启与关闭（4）具有整点报时功能一、概述、设计思路该设计方案是以ATC51单片机为核心，采用LCD1602液晶屏幕显示系统，辅以时钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正

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