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1、 单片机设计论文电子时钟 学生姓名 田伶俐 学 号 所属学院 信息工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 16-4班 日 期 . 11 目录前言1正文2一 设计目与意义2二电子时钟22.1电子时钟简介22.2 电子时钟基本特点22.3 电子时钟原理2三. 单片机识有关知识23.1 单片机简介23.2 单片机特点33.3 AT89C51单片机简介3四 控制系统硬件设计54.1 单片机型号选取54.2 DS1302时钟芯片简介54.3 LCD1602液晶模块简介64.4 电路设计原理图64.5 电路仿真图7五控制系统软件设计75.1主程序流程图75.2程序清单85.3 仿真成果图8六单片机效果
2、图9七 .总结9参照文献10附录11 前言 随着社会、科技发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到当前电子钟，不断研究、创新。为了在观测时间同步，可以理解其他与人类密切有关信息，例如温度、星期、日期等，电子时钟诞生了，它集时间、日期、星期和温度功能于一身，具备读取以便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多长处，符合电子仪器仪表发展趋势，具备辽阔市场前景。21世纪今天，最具代表性计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝创造，相对稳定机械振荡频率源使钟表走时差从分级缩小到秒级，代表性产品就是带有摆或摆轮游丝机械钟或表。第二次革命是石英晶体振荡器应用，创造了走时精度更高
3、石英电子钟表，使钟表走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计时技术应用，使计时产品走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有老式指针计时方式发展为人们寻常更为熟悉夜光数字显示方式，直观明了，并增长了全自动日期、星期、温度以及其她寻常附属信息显示功能，它更符合消费者生活需求！因而，电子万年历浮现带来了钟表计时业界跨跃性进步 国内生产电子时钟有诸各种，总体上来说以研究多功能电子时钟为主，使时钟除了原有显示时间，日期等基本功能外，还具备闹铃，报警等功能。商家生产电子时钟更从质量，价格，实用上考虑，不断改进电子时钟设计，使其更加具备市场。 本设计重要采用AT89C51单片机作为主控核心，由
4、DS1302时钟芯片提供时钟、LED动态扫描显示屏显示。AT89C51单片机是由Atmel公司推出，功耗小，电压可选用46V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出具备涓细电流充电功能低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具备闰年补偿等各种功能，并且DS1302使用寿命长，误差小；数字显示是采用LED液晶显示屏来显示，可以同步显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息。此外，该电子万年历还具备时间校准等功能。 正文一 设计目与意义1.1 设计目1）实时温度显示；2)年月日星期时分秒显示；3)年月日星期时分秒调节；4)闹钟定期小时分钟和秒；1.2
5、设计意义可作为产品生产，作为居家时钟显示与温度计。二电子时钟 2.1电子时钟简介 1957年,Ventura创造了世界上第一种电子表，从而奠定了电子时钟基本，电子时钟开始迅速发展起来。当代电子时钟是基于单片机一种计时工具，采用延时程序产生一定期间中断，用于一秒定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满24小时小时清零。从而达到计时功能，是人民寻常生活补课缺少工具。 2.2 电子时钟基本特点 当前高精度计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因而走时精度高，稳定性好，使用以便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时，译码代替机械式传
6、动，用LED显示屏代替指针显示进而显示时间和日期，减小了误差，这种表具备时、分、秒显示时间功能和年月日显示日期功能，还可以进行校对，片选灵活性好。2.3 电子时钟原理 该电子时钟由AT89C51，74LS373,BUTTON，数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生一秒定期，达届时分秒计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满24小时为一天,满三十天（闰年二月满二十九天，平年二月满二十八天）为一种月，满十二个月为一年。电路中键控1实现“年”和“分”调节，键控2实现“月”和“时”调节，键控3实现“日”和“分”调节。每按一次就加一。 三. 单片机识有关知识 3.1 单片机简
7、介 单片机全称为单片机微型计算机（Single Chip Microsoftcomputer)。从应用领域来看，单片机重要用来控制，因此又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器。单片机是将计算机基本部件微型化并集成在一块芯片上微型计算机。 。 3.2 单片机特点 1 . 单片机存储器ROM和RAM时严格区别。ROM称为程序存储器，只存储程序，固定常数，及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存储顾客数据。 2 . 采用面向控制指令系统。为满足控制需要，单片机有更强逻辑控制能力，特别是单片机具备很强位解决能力。 3 . 单片机I/O口普通时多功能。由于单片机
8、芯片上引脚数目有限，为理解决实际引脚数和需要信号线矛盾，采用了引脚功能复用办法，引脚处在何种功能，可由指令来设立或由机器状态来区别。 4 . 单片机外部扩展能力很强。在内部各种功能部件不能满足应用需求时，均可在外部进行扩展，与许多通用微机接口芯片兼容，给应用系统设计带来了很大以便。3.3 AT89C51单片机简介 VCC：电源；GND：接地。 P0口：P0口为一种8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸取8TTL门电流。当P1口管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0可以用于外部程 序数据存储器，它可以被定义为数据/地址第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0
9、输出原码，此时P0外部必要被拉高。 P1口：P1口是一种内部提供上拉电阻8位双向I/O口，P1口缓冲器能接受输出4TTL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，这是由于内部上拉缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接受。 P2口：P2口为一种内部上拉电阻8位双向I/O口，P2口缓冲器可接受，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。并因而作为输入时，P2口管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉缘故。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
10、址高八位。在给出地址“1”时，它运用内部上拉优势，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 内容。P2口在FLASH编程和校验时接受高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻双向I/O口，可接受输出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，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉缘故。 P3口也可作为AT89C51某些特殊功能口，如下表所示： 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.
11、4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器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） P3口同步为闪烁编程和编程校验接受某些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存容许输出电平用于锁存地址地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率1/6。因而它可用作对外部输出脉冲或用于定期目。然而要注意是：每当用作外部数据存储器 时，将跳过一种ALE脉冲。如想禁止ALE输出
12、可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。此外，该引脚被略微拉高。如果微解决器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 PSEN：外部程序存储器选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效/PSEN信号将不浮现。 EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000H-FFFFH），不论与否有内部程序存储器。注意加密方式1时， /EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 四 控
13、制系统硬件设计 4.1 单片机型号选取 通过对各种单片机性能分析，最后以为89C51是最抱负电子时钟开发芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器低电压，高性能CMOS8位微解决器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业原则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，ATMEL89C51是一种高效微控制器，并且它与MCS-51兼容，且具备4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保存时间为等特点，是最佳选取。4.2 DS1302时钟芯片简介 DS1302是美国DALLAS公司推出一种高性能、低功耗具备涓流充电功能实时时钟芯片。因具备其价格低廉、性能稳定长处而被广泛应用于对时间精度有较高规定各种智能化仪器仪表中。 DS1302实时时钟芯片重要性能特点： 1.1 实时时钟/日历电路可提供秒、分、时、日、星期、月和年信息，当某个月不大于31天时可以自动调节，且具备闰年补偿功能 1.2 内含31字节静态RAM 1.3 采用SPI总线与CPU进行通信，只需要三个口线：（1）RST（复位线），（2）I/O（数据线），（3）SCLK（串
