多時區(qū)電子時鐘日歷軟件設計

本科畢業(yè)設計論文

——多時區(qū)電子時鐘日歷軟件設計06電子02班：宋香指導老師：王延年1西安工程大學畢業(yè)設計設計要求：

此設計要求制作一個電子時鐘日歷，能夠顯示年、月、日、時、分、秒、星期。有時區(qū)設定功能且能實現各個時區(qū)年、月、日、時、分、秒、星期的相互轉換。有時間調校功能，帶掉電保持內部時鐘繼續(xù)運行。2西安工程大學畢業(yè)設計目錄一，系統總體方案確定二，主程序流程圖介紹三，各主要子程序介紹四，軟件調試與仿真五，結論3西安工程大學畢業(yè)設計一，系統總體方案確定硬件總體原理：

按照系統設計功能的要求，確定系統主要由主控模塊AT89C51、時控模塊DS1302、顯示模塊LCD1602和鍵盤接口模塊共4個模塊組成，電路系統構成框圖如圖1所示。圖1硬件設計總框圖4西安工程大學畢業(yè)設計（1）為使時鐘走時與標準時間一致，校時電路是必不可少的，鍵盤用來校正液晶上顯示的時間。此外，鍵盤電路還要來進行時區(qū)的切換。（2）單片機通過輸出各種電脈沖信號來驅動控制各部分正常工作。（3）實時時鐘芯片引入一個內部充電電源在停止外部供電時，仍具有內部計時的功能。（4）液晶顯示電路用來顯示單片機發(fā)送的信號。5西安工程大學畢業(yè)設計時區(qū)切換的分析及時區(qū)顯示

全球共分為24個時區(qū)（中時區(qū)，東1--12區(qū)和西1--12區(qū)，其中東12區(qū)和西12區(qū)合為一時區(qū)）。因此相鄰的兩個時區(qū)區(qū)時相差一小時，整體兩個時區(qū)之間，中間有幾根時區(qū)界限，它們的區(qū)時之差就是幾個小時，又因為太陽的周日運動是自西向東，其中較東的時區(qū)較早，而東12區(qū)比西12區(qū)早24小時，所以東12區(qū)比西12區(qū)的日期要快一天，但是鈡點一樣。

6西安工程大學畢業(yè)設計二，主程序流程圖介紹主程序流程圖如圖2所示。流程圖說明：（1）對液晶進行初始化，包括設置液晶工作模式，LCD1602工作模式為16*2行顯示，8為數據。判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。設定日歷星期顯示固定字符從第一行第一個位置之后開始顯示，時間時區(qū)顯示從第二行第二個位置后開始顯示，寫入固定字符。圖2主程序流程圖7西安工程大學畢業(yè)設計（2）對時鐘日歷芯片進行初始化，向DS1302內部年、月、日、時、分、秒以及星期的寄存器地址寫入初始數據。（3）對定時器、計數器進行初始化設置，指定定時計數器的工作方式并允許有開放的中斷，開啟中斷。（4）對時區(qū)的初始化設置當前時區(qū)為東8區(qū)-北京時間。（5）進行循環(huán)用液晶顯示。（6）若要對年、月、日、時、分、秒以及星期各部分進行調校，對時區(qū)進行轉換調用鍵盤掃描函數，達到預期值之后進行顯示。8西安工程大學畢業(yè)設計三，主要子程序介紹實時時鐘程序實時時鐘可提供秒、分、時、日、月、年和星期，一個月小與31天時可以自動調整，且具有閏年補償功能。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設置備用電源充電方式，提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。DS1302有關日歷、時間的寄存器共有12個，其中有7個寄存器（讀時81h～8Dh，寫時80h～8Ch），存放的數據格式為BCD碼形式。

9西安工程大學畢業(yè)設計

DS1302寄存器特殊位介紹：

小時寄存器的位7用于定義DS1302是運行于12小時模式還是24小時模式。

秒寄存器的位7定義為時鐘暫停標志（CH）。當該位置為1時，時鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當該位置為0時，時鐘開始運行。

控制寄存器的位7是寫保護位（WP），其它7位均置為0。在任何的對時鐘和RAM的寫操作之前，WP位必須為0。當WP位為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。10西安工程大學畢業(yè)設計DS1302實實時時間驅動動流程圖如圖圖4圖411西安工程大學學畢業(yè)設計流程圖說明：：在寫操作之前前應禁止寫保保護。復位產產生高電平，，SCLK=0到SCLK=1，所選地址被被寫入DS1302，然后再向該該地址寫數據據，而地址自自動加一。重重新復位，依依次讀取地址址，再將地址址內數據讀出出，讀完后送送入顯示系統統。12西安工程大學學畢業(yè)設計液晶晶顯顯示示程程序序設設計計液晶晶顯顯示示模模塊塊是是一一個個慢慢顯顯示示器器件件，，要要顯顯示示字字符符時時要要先先輸輸入入顯顯示示字字符符地地址址，，也也就就是是告告訴訴模模塊塊在在哪哪里里顯顯示示字字符符。。圖5是1602的內內部部顯顯示示地地址址。。圖513西安安工工程程大大學學畢畢業(yè)業(yè)設設計計例如如：：第第二二行行第第一一個個字字符符的的地地址址是是40H，，那那么么不不能能直直接接寫寫入入40H就就可可以以將將光光標標定定位位在在第第二二行行第第一一個個字字符符的的位位置置，，這這是是因因為為寫寫入入顯顯示示地地址址時時要要求求最最高高位位D7恒恒定定為為高高電電平平所所以以實實際際寫寫入入的的數數據據應應該該是是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)14西安工工程大大學畢畢業(yè)設設計液晶初初始化化流程程圖如如圖6圖615西安工工程大大學畢畢業(yè)設設計流程圖圖說明明：設置液液晶模模式，，本設設計液液晶模模式選選用為為16*2行顯顯示，，8為為數據據。第一行行從第第一個個位置置開始始顯示示年、、月、、日及及星期期。其其顯示示按照照固定定符號號的格格式““20--””，，總共共有14位位，循循環(huán)將將各個個位置置的地地址內內數據據一次次顯示示。第二行行從第第二個個位置置開始始顯示示時、、分、、秒及及時區(qū)區(qū)標志志。其其顯示示也是是按照照固定定符號號的格格式““：：：：””總共共有11位位，循循環(huán)將將各個個位置置的地地址內內數據據一次次顯示示。16西安工工程大大學畢畢業(yè)設設計鍵盤掃掃描程程序本系統統設置置4個按鍵鍵來實實現日日歷時時鐘調調校以以及時時區(qū)的的切換換。（1）KEY1為功能能設置置鍵共共有秒秒、分分、時時、星星期、、日、、月、、年、、返回回，8個功能能循環(huán)環(huán)，每每按下下一次次后分分別進進行秒秒、分分、時時、星星期、、日、、月、、年7個位置置下光光標的的閃爍爍。17西安工工程大大學畢畢業(yè)設設計（2）KEY1鍵按下下后哪哪位下下光標標閃爍爍則可可對此此位進進行上上調（（KEY2）或下下調（（KEY3）。（3）KEY4鍵為時時區(qū)切切換鍵鍵，按按一下下，在在當前前時區(qū)區(qū)上加加一時時區(qū)，，從西西12到東12，相鄰鄰的兩兩個時時區(qū)間間靠東東比靠靠西早早一小小時，，東12區(qū)比西西12區(qū)早一一天。。每按按一下下KEY4，則24個時區(qū)時鐘鐘日歷顯示示進行循環(huán)環(huán)。18西安工程大大學畢業(yè)設設計秒校準流程程圖如圖7所示對秒進行上上調，按一一下KEY1，秒下光標標閃爍，每每按一下KEY2，秒在當前前數值上加加1，直到顯示示為59時，再按一一下，秒清清零。下調原理相相同。圖7NY19西安工程大大學畢業(yè)設設計相鄰時區(qū)時時鐘轉化流流程圖如圖圖8所示圖820西安工程大大學畢業(yè)設設計中斷程序流流程圖如圖9所示。流程圖分析析：由中斷斷查詢當有有中斷請求求時，及進進行現場保保護，保護護斷點，讀讀取1302中的日日歷時鐘并并轉化為相相應的BCD碼，寫寫入液晶中中，調用年年、月、日日，時、分分、秒顯示示子函數進進行顯示。。圖921西安工程大大學畢業(yè)設設計四，軟件調調試與仿真真軟件調試的的任務是利利用開發(fā)工工具進行在在線仿真調調試，發(fā)現現和糾正程程序錯誤，，同時也能能發(fā)現仿真真結果故障障。22西安工程大大學畢業(yè)設設計本程序的調調試和仿真真用到KEILuVision2軟軟件和ProteusISIS仿真真軟件的聯聯合，程序序的調試一一個模塊一一個模塊地地進行，首首先單獨調調試各功能能子程序，，檢驗程序序是否能夠夠實現預期期的功能，，接口電路路的控制是是否正常等等；最后逐逐步將各子子程序連接接起來總調調，最后在原原理圖液晶晶上讀取顯顯示。23西安工程大大學畢業(yè)設設計聯合調試結結果：24西安工程大大學畢業(yè)設設計仿真結果：25西安工程大大學畢業(yè)設設計26西安工程大大學畢業(yè)設設計27西安工程大大學畢業(yè)設設計五，結論本論文設計計的多時區(qū)區(qū)電子時鐘鐘日歷是基基于AT89C51單片機在在LCD1602上上顯示年、、月、日、、時、分、、秒、星期期以及時區(qū)區(qū)標志。用用鍵盤電路路實現了各各個時區(qū)年年、月、日日、時、分分、秒、星星期的相互互轉換以及及時間調校校功能。實實時時鐘芯芯片DS1302引引入一個內內部充電電電源在停止止外部供電電時，仍具具有內部計計時的功能能因此實現現了帶掉電電保持內部部時鐘繼續(xù)續(xù)運行。28西安工程大大學畢業(yè)設設計在軟件調試試中用到了了學過的uVision2集集成開發(fā)環(huán)環(huán)境，仿真真時用了ProteusISIS仿仿真軟