基于单片机和12864LCD模块的万年历设计与仿真

摘要：介绍利用单片机控制液晶显示模块显示电子万年历，给出硬件设计电路，和软件编程设计，通过Proteus软件，对硬件电路和软件编程进行仿真，具有一定的实用价值。

关键词：单片机 液晶显示模块 C51编程

液晶显示模块在各种测量仪器、测量装置、显示仪表等日用电子产品中的应用越来越广泛，并且对器件的测量精度和显示精度的要求也越来越高，尤其是对时间的测量不但要准确，而且需要读取数值更直观更方便。本文介绍由单片机AT89C52和DS1302控制12864点阵液晶显示模块实现电子万年历的设计，并且用Proteus软件对整个电路进行模拟和仿真。

1 系统构成

本系统设计中使用的单片机为AT89C52，其内部是8位的CPU，8KB片内ROM以及256B的可使用的片内RAM，32根并行I/O接口，两个16位的定时/计数器，五个中断源，两个中断优先级的内部结构。其中单片机的电路有复位电路，时钟电路。

其次还用到美国DALLAS公司推出的高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路DS1302，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。

本系统里用12864LCD显示模块来显示万年历的年月日、星期及时间信息，该液晶模块使用KS0108控制器，5V电压驱动，带有背光，内置8192个16×16点阵，128个字符及64×128点阵显示RAM。与外部CPU接口采用并行或者串行两种控制方式。

单片机在控制液晶显示模块的接口方式主要有两种方式，直接访问方式和间接访问方式，直接访问方式是把液晶显示模块作为存储器或I／O设备直接连接到单片机总线上。而间接访问方式是把液晶显示模块作为终端与单片机的并行接口连接，而单片机通过对该并行接口的操作实现对液晶显示。一般在进行液晶显示模块的控制时，采用间接访问的方式。如图2所示。

2 软件设计

由于系统实现的功能为万年历显示，这就包括了公历和阴历两种历法的显示，在本文中利用单片机实现公历与农历的转换，采用的是查表的办法。

计算公历日对应的农历日期的方法先计算出公历日离当年元旦的天数，然后查表取得当年的春节日期，计算出春节离元旦的天数，二者相减即可算出公历日离春节的天数。以后只要根据大小月和闰月信息，减一月天数，调整一月农历月份，即可推算出公历日所对应的农历日期。如公历日不到春节日期，农历年要比公历年小一年，农历大小月取前一年的信息。农历月从12月向前推算。由此我们可以计算出公历和阴历的日期。

软件编程的程序主要有几个子程序包括年月日的公历和阴历的计算和显示程序，星期的计算程序和显示程序，图形界面的显示程序，时间的设置与显示程序，按键判断扫描程序。在电路里面还设置了可以对年月日和时间进行调整的三个按键，用来调整日期和时间的显示。主程序的大致流程图如图3所示。

3 Proteus软件设计与仿真

按照硬件设计要求，在Proteus软件内搭建硬件仿真电路。如果在没有仿真的情况下直接进行电路板和元器件的焊接调试，不但焊接过程中会出现问题，成功率低也会使设计成本升高，但是使用Proteus软件仿真可以使所设计的电路实用性提高，解决实验设备和实验项目不足的问题。使用Proteus软件对万年历的硬件电路进行设计，并且将C语言编写的程序进行编译后，将生成的.HEX文件载入单片机以后运行，硬件电路图和运行结果如图4所示。

4 结语

在单片机与液晶显示模块的接口和软件编程中，关键是要满足液晶模块的时序控制，初始化、操作和写入要显示的内容，通过DS1302的使用，可以降低编写程序的复杂程度。通过Proteus仿真软件平台和Keil编译软件实现单片机控制液晶显示模块的万年历设计与仿真，可以达到比较好的设计效果。由该电路利用相关软件设计印制电路板，就可以制作出实际的电子万年历。不仅降低了开发成本，也使系统的可靠性得到提高。

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