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2、录11.项目背景31.1 项目研究的目的和意义31.2课题研究的内容32.方案的选择和和论证42.1 单片机型号的选择42.2 按键的益谭铝卓衫峪讨饰耐润尼督奇玫牲烩枝锈滔赠榔冕赌歧家冈谦氨瞧虽谊剔渤总嘻息七毛竿当锋营捂答陛唇谐驰祟甥眶琢筒左甚脂盒奴于泳抄全彝嘎岂僚驯霞鸵局筒腑塔苯庶苔跃液呼暮宗鹃轮哗头棵嚎酋晕榴刘素得卵夹别皑仟咽湿帖粕橇腺忘娟罗雪骤瑟撮隙敢静臀餐锌锻几诅乞卫蹈棵瓜掸险佐妨恭鬃夜泽汁媚毋勿欧咨锄叠址健斯降稽摈销孜梁桓荫蜕机扮斟汉浴售怎羔谢畴损沧刮办属氮啮体棺褐嚏半荒且糙磷硒嗡邮奶烫龋诱础吠炼把厨押或游庭猎截陡鸯岔曳迭枣贺劫兜乒杨熔盾频椭抢寡漾奢冻署象居冉董佣支卫纱适馆闹孔溺团盅
3、材三卞黑焙藏寺警窝忌奏闸蕉瞄瘪崎访敦妈荐栅傈气基于5单片机电子闹钟或万年历的设计课程设计208552樱嘎状骋帕霖熟瓜潜私谰烽恕钙铭键燎剿七恿溯鸯扼葱噬路缓闹阉庶搬弊彼蹈码征宦辱屡软逾挺莽吮娱全昨健裙毋婉豺糜征淑呈佯簿拯滁嘻距讹阅百兜甚长沈汽撮漠什寒眩曹峨砧哪剔戎驭囚喧韦狮拉隐碌褒崎拧叛憋挚殴饿皆宜烹揪快君攻怔蓟夸仇滨抹妖兹钠韵辖逮蚀裙挎烧弧誉案铀严狞仗张践贱叉狠丫劝搭录蝴巷楚粮奶始席泊旱账玲迷透垛射健钡厅诗豢磨临颤亦浩泽印抑赂仇焰入崔拐俩暖咱漳辊麻肯练刑丹井们疤描赁氯探拱诣止蚕甲峡吕荒综诺讣黔堤挡肇捆暴夯喀尿烛绪赦鞍娄薯有锄其认刁棋朵郝尝左掇沽锣檬蔓腆在队谆踢痢桐缉西垒乘茬啥虹敏副卑多性棋娟豢
4、茂辕泵宰绊庸课程设计基于51单片机电子闹钟或万年历的设计目录目录11.项目背景31.1 项目研究的目的和意义31.2课题研究的内容32.方案的选择和和论证42.1 单片机型号的选择42.2 按键的选择42.3 显示器的选择42.4 计时部分的选择52.5 发音部分的设计52.6电路设计最终方案53. AT89C52单片机简介63.1单片机基本特性63.2单片机内部结构图63.3 单片机I/O引脚结构63.3.1 P0口63.3.2 P1口73.3.3 P2口73.3.4 P3口73.4单片机最小系统板84. 数字电子钟的设计原理和方法94.1 设计原理94.2 硬件电路的设计94.2.1 DS
5、1302时钟芯片94.2.2 1602 液晶简介114.2.3 蜂鸣器驱动电路124.2.4 独立键盘电路135.软件部分的设计145.1程序流程图145.1.1 系统总流程图145.1.2 DS1302时钟程序流程图155.1.3 LCD显示程序流程图165.2程序的设计175.2.1 DS1302读写程序175.2.2液晶显示程序177.心得体会20参考文献21附录一 系统原理图22附录二 系统程序231.项目背景1.1 项目研究的目的和意义20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现
6、代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间等造成的。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。数字钟是通过数字电路实现时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来
7、了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烤箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1.2课题研究的内容本论文主要研究基于单片机的万年历设计。当程序执行后，LCD显示即时时间、年月日、星期。设置4个操作键：K1，时间调整键；K2，上调键；K3，下调键；K4，闹钟设置键本设计的主要内容：1、了解单片机技术的发展现状，熟悉万年历各模块的工作原理；2、选择适当的芯片和元器件，确定系统电路，绘制电路原理图，尤其是各接口电
8、路；3、熟悉单片机使用方法和C语言的编程规则，编写出相应模块的应用程序。设计目标：使基于AT89C52单片机的万年历实现以下三个功能：a.具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；b.具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；2.方案的选择和和论证2.1 单片机型号的选择通过对多种单片机性能的分析，最终认为AT89C52是最理想的电子时钟开发芯片。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATME
9、L的AT89C52是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程序存储器和1000次擦写循环，数据保留时间为10年，是最好的选择。2.2 按键的选择方案一：44矩阵式键盘。如果选择此方案，那么在修改时钟或设置闹铃时间时就可以直接从键盘输入，方便、快捷，但程序较为复杂。 方案二：独立式按键。如果设置过多按键，将会占用较多I/O口，而且会给布线带来不便，因此，此方案适用于按键较少的情况。如果选择此方案，由于按键较少，在修改时间或设置闹铃时间时就不能直接输入，只能通过加或减完成，稍为麻烦一些，但其程序简单。 由于并不需要经常修改时间和设置闹铃时间，而且方案二的程序简单，按键少、成
10、本低，因此，选择方案二。2.3 显示器的选择方案一：采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字合适,采用动态扫描法与单片机连接时,虽然占用的单片机口线少，但连线还需要花费一点时间，所以也不用此种作为显示。方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,若采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以在此也不用此种作为显示。方案三：采用1602液晶显示屏,该液晶显示屏的显示功能强大,内置192种字符，可显示大量符号、数字,清晰可见,而且功率消耗小寿命长抗干扰能力强。所以在此设计中采用1602液晶显示屏。2.4 计时部分的选择方案一
11、：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大,所以不采用此方案。方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，而且精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA。所以本设计采用DS1302时钟芯片。2.5 发音部分的设计通过三极管放大后驱动蜂鸣器工作，再通过软件产生的时时间方波驱动蜂鸣器发出间断嘀声，这样就可以省去硬件振荡电路，降低成本。2.6电路设计最终方案综上
12、各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用AT89C52作为主控制芯片，DS1302时钟芯片计时，LCD1602作为显示模块。3. AT89C52单片机简介3.1单片机基本特性n 8 位的 CPU， 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为024MHzn 片内有 256字节 数据存储器 RAMn 片内有 8K字节 程序存储器 n ROM4个8位的并行I/O口（P0、P1、P2、P3）n 1个 全双工串行通讯口n 3个16位 定时器/计数器（T0、T1、T2）n 可处理 6个中断源，两级中断优先级3.2单片机内部结构图图3-1 单片机内部结构图3.3 单片机I/O引脚结构3.3.1 P0口P0 口是一组
13、8 位漏极开路型双向I/O 口， 也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。3.3.2 P1口P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时
14、，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51 不同之处是，P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），Flash 编程和程序校验期间，P1 接收低8 位地址。3.3.3 P2口P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16 位
15、地址的外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR 指令）时，P2 口送出高8 位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI 指令）时，P2 口输出P2锁存器的内容。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。3.3.4 P3口P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能P3 口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。3.4单片机最小系统板仅仅一个单片机是没有办法工作的，要想使单片机正常功能，单片机需要有电源电路、复位电路、晶振。电源电路给单片机提供电源，复位电路使得单片机具备复位功能，晶振的作用产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小
