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1、基于单片机的电子钟设计目录第一章 电子时钟设计-21.1 设计原理简介-21.2 设计功能-3第二章 主要电路元器件介绍-32.1 STC89C52 单片机简介-32.1.1 单片机简介-32.1.2 主要特性-32.1.3 管脚功能说明-42.1.4 LCD1602-5第三章 单元电路的硬件设计-63.1 硬件原理框图-63.2 单片机 STC89C52 系统的设计-63.3 时钟电路-73.4 复位电路-73.5 键盘接口电路-83.6 LCD1602显示-8第四章 设计总原理图-9第五章 心得体会-9第六章 源程序-10课程设计题目 电子时钟、日历任务下达日期2013年6月17日设计提交
2、期限2013 年7 月5日设计主要内容使用89C51、LCD1602，设计一个能同时显示“年月日”“时分秒”和“星期”的电子作品主要技术要求及参数基本要求：1时钟走一天的误差小于1秒钟2时间、星期、日历均可以通过按键调节设置成果提交形式技术报告一份，制作实物一件。设计进度安排第1周查资料，研究设计题目、内容及要求并进行初步设计。第2周设计、安装及调试，并撰写设计报告。第2周周五上午提交设计报告并现场答辩。 前言：摘要数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使
3、数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。一、作品介绍该电子钟使用AT
4、89S51为核心，采用LCD1602液晶屏显示，动态显示技术。产用外部接5V电源供电，内部添加了一个4.8V左右的电池以防突然断电后还能保持原先数据不变。该产品简单易于操作，可以实现以下功能：1、显示年份，格式“年、月、日”2、时间显示为24小时制，格式“时时”“分分”“妙妙”3、显示星期,用英文字符表示如星期一“MON”二、设计目的1、巩固、加深和扩大51系列单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；2、学会怎么使用LCM602，并且要知道它的组成与构造。3、学会查阅书籍，并且要能够熟练编写程序、仿真、绘画流程图、原理图及BCP图。4、对课题设计方案的分析、选择、比较
5、、熟悉用51单片机做系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。三、设计要求1上电以后自动进入计时状态。2、 设计键盘调整时间，完成年月日、星期、时间的设计。3、 采用AT89S51为核心控制芯片，用LCD1602作为显示屏。第一章1.1 设计原理简介该设计设计一个电子时钟，我们采用的是 STC89C52 单片机用软件实现计数和显示。该单片机是一个微型计算机，包括中央处理器 CPU，RAM，ROM、I/O 接口电路、定时计数器、串行通讯等，是时钟计数设计的核心。该时钟原理框图如图 1.1，总体原理为：利用 STC89C52 单片机构造电子时钟，可显示年、月、日、星期、时、分、秒，通过
6、C 语言对单片机的编程即可产生相应的计时功能，并可以通过键盘进行时间的调整的控制。图 2.1 信号发生器原理框图 本方案其主要模块包括复位电路、时钟信号、键盘控制、LCD1602 显示。其各个模块的作原理如下： （1）复位电路是为单片机复位使用，使单片机接口初始化；89C52 等 CMOS51 系列单片机的复位引脚 RET 是施密特触发输入脚，内部有一个上拉低电阻，当振荡器起振以后，在 RST 引脚上输出 2 个机械周期以上的高电平，器件变进入复位状态开始，此时ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3 输出高电平，RST 上输入返回低电平以后，变退出复位状态开始工作。该方案采用的是人工开关复位
7、，在系统运行时，按一下开关，就在 RST 断出现一段高电平，使器件复位。 （2）时钟信号是产生单片机工作的时钟信号，控制着计算机的工作节奏，可以通过提高时钟频率来提高 CPU 的速度。89C52 内部有一个可控的反相放大器，引脚 XTAL1、XTAL2为反相放大器输入端和输出端，在 XTAL1、XTAL2 上外接 12MHZ 晶振和 30pF 电容便组成振荡器。时钟信号常用于 CPU 定时和计数。（3）键盘模块是是用于控制信号输入的类型，当按键按下时，可以通过单片机编STC89C52单片机数接口电路键盘输入程读取闭合的键号，实现相应的时间调整。其步骤主要是 a、断是否有键按下；b、去抖动，延时
8、 20ms 左右；c、识别被按下的键号；d、处理，实现功能。（4）LCD1602显示，通过单片机控制把数据送到LCD1602上显示。1.2 设计功能 （1）本设计利用 3 位（P3.0 、P3.1、P3.2）控制时间的调整，其中当 P3.0=0对要调整的年、月、日、星期、时、分、秒的切换；当 P3.1=0进行加1设置；当 P3.2=0进行减1设置。（2）本设计利用LCD1602液晶显示进行时间的显示，由单片机的P0端口进行数据的传输；LCD的4（RS）接P2.5， 5（RW）接P2.6, 6（E）接P2.7。 第二章 主要电路元器件介绍2.1 STC89C52 单片机简介2.1.1 单片机简介
9、AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。该芯片具有优异的性价比，集成度高，体积小，可靠性强，控制功能强等优点。其外形及引脚排列如图 2.1 所示。 2.1.2 主要特性 图 2.1 （1）兼容性能强（2）4K 字节可编程 FLASH 存储器（3）全静态工作：0Hz-24MHz（4）1288 位内部 RAM（5）32 可编程 I/O 线（6）两个 16 位定时器/计数器（7）5 个中断源（8）可编程串行通道（9）低功耗的闲置和掉电模式（10）片内振荡器和时钟电路2.1.3 管脚功能说明VCC：供电电压。 GND：接地。P0口：P0口为
10、一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P0口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2
11、口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为
12、低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（计时器0外部输入）P3.5 T1（计时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA / VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间
