基于STC89C58RD+多功能液晶万年历的设计

　　本设计核心控制器选用大存储容量单片机STC89C58RD+，并采用12864液晶显示屏，可同屏显示年、月、日、星期、温度、公历和农历的重大节日、一天中不同时段的提醒等内容，并具备整点报时、开机画面显示、闹钟设置等功能。

　　一、系统总体设计
　　
　　本设计以STC89C58RD+单片机为核心，结合时钟芯片DS1302，温度采集芯片DS18820等外围器件，实现了万年历等一系列功能，并通过液晶屏和按键控制完成人机交互的功能。其系统总体设计框图，如下图所示。

　　二、硬件电路设计
　　
　　1．单片机外围电路设计
　　
　　时钟芯片和实时温度采集芯片均采用总线方式与单片机进行通信。单片机外围电路设有扬声器、四个按键（分别用于实现时间设置及调整、闹钟设置及调整、按键加和按键减功能），另外液晶模块采用并行通信模式，其数据线与单片机PO口并行连接，其他控制线也均以总线方式接至单片机相应I/O口。

　　下图为单片机外围电路。

　　2．时钟芯片电路设计
　　
　　DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/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。

　　DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个I/O接口线1 RST——复位、2I/O——数据线、3 SCLK——串行时钟。实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。

　　时钟RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。本设计中所提供的闹钟功能，就是将定时信息存储在该芯片的静态RAM中，闹钟设定时间到时，DS1302会自动触发单片机，并调用相应的铃声子程序。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。其时钟芯片电路，如下图所示。

　　3．液晶显示模块电路设计
　　
　　12864液晶显示屏以ST7920为主控芯片，配中文字库，点阵数：128×64，具有串行通信和并行通信两种模式，支持图画显示。液晶与单片机连接电路如下图所示，连接关系见下表所示。液晶的对比度由图4中的R6调节，将R6调节到适当位置，内容才能显示出来。

　　4．万年历系统电路图
　　
　　液晶万年历系统电路原理图如下图所示。

　　PCB设计板图下图所示。

　　三、软件设计
　　
　　本设计中，软件是重点部分。系统主程序流程图如下图所示。

　　根据功能需要，构建的主要上层函数包括：

　　四、功能简介
　　
　　(1)液晶同屏显示年、月、日、星期、时、分、秒，正常走时状态下，外围电路设有-LED秒指示灯，每秒闪烁一次。

　　(2)开机画面显示3秒，显示相关制作信息3秒，清屏后进入正常走时状态。

　　(3)整点报时功能，早8点到晚10点，多首歌曲在整点时刻循环播放，每首歌曲的长度均控制在一分钟以内。

　　(4)公历和农历所有的节日提醒，均在屏幕最下面一行显示。如果当天是某个节日，则显示相关节日信息，若当天无任何节日，则可显示当天的各个时段信息，如：凌晨、早晨、上午、中午、下午、晚上、夜里、深夜等。

　　(5)实时温度显示，精确到小数点后一位。

　　(6)时间调整：在正常走时状态下，按SET键进入时间调整界面，可以依次调节年、月、日、星期、时、分等信息，按CLK键退出当前的调整状态，恢复正常走时。

　　(7)闹钟调整：在正常走时状态下，按CLK键，进入闹钟设置界面，可以依次调节闹钟小时、闹钟分、闹钟开启和闹钟关闭。当想要设置闹钟时，设置好小时、分之后，再按此键奎闹钟开启，按SET键即可退出闹钟设定界面，闹钟设置完成，若不想使用闹钟，就按CLK键至闹钟关闭状态时，再按SET键退出界面，则闹钟被关闭。

　　(8)外部电路设有扬声器开关，用户可根据需要自行开关扬声器。

　　(9)电路板界面设计人性化，便于人机交互，在正常走时界面或任一调整界面状态时，均会在相应按键对应位置显示相关的操作提示信息，使用户使用方便，易学易用。

本文关键字：万年历  时钟-定时电路，单元电路 - 时钟-定时电路