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1、本 科 毕 业 设 计 论 文题 目 基于LPC2210的电子钟设计 系 别 电气与信息工程 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导老师 2011年 6月摘要摘 要电子钟的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，从刚开始的大件式、功能单一化到现在的小型化、多功能化。本设计的主要任务是：通过LPC2210内部的实时时钟RTC产生时钟信号显示在液晶屏上。它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有通过按键对时间进行校准等功能。本课题以LPC2210为核心，充分发挥微处理器功能，其电路设计简单明了，系统稳定性高，在现实生活中以得到很广泛的应用。硬件设计中将LPC22
2、10与HS12864-10A液晶显示屏相结合，通过独立式键盘控制时间的调节。软件设计是将RTC产生的时钟信号通过I2C高速通道经液晶的驱动T6963C对年、月、日、星期、时、分、秒显示输出。本设计基本上完成了所要求的任务，通过按键可调整年、月、日、星期、时、分、秒的走时。这次毕业设计的制作，使本人对ADS1.2的运用更加的熟练，对LPC2210这款芯片了解的更多。关键字：LPC2210，ARM，时钟，RTC，ADS1.2IIIABSTRACTABSTRACTClock is very rapid development, from the beginning of mechanical wat
3、ches to digital is now widely used in watches, from the beginning of the large-type, single-function, then to the present small, multi-functional.The design of the main tasks are: the internal real time clock through LPC2210 RTC generates the clock signal displayed on the LCD screen. It can be year,
4、 month, day, weeks, hours, minutes, seconds for time, also has a calibration through the key functions of time.This topic is based on the LPC2210 electronic clock design. Hardware and software into the guidelines to give full play to the microprocessor function, and its simple circuit design, system
5、 stability, in real life to get a very wide range of applications. Hardware design is based on LPC2210 as the core controller, with HS12864-10A LCD screen, and stand-alone keyboard. Software design is the RTC generates the clock signal, through the I2C high-speed access to its data and clock for rea
6、ding and feedback, and then by T6963C LCD driver on the year, month, day, weeks, hours, minutes, seconds display output.The design is basically completed the required tasks, through the button to adjust the year, month, day, week, hours, minutes, seconds travel time. The production of the graduation
7、 project, so I am more skilled use of ADS1.2 on LPC2210 chip learn more.KEY WORDS: LPC2210，ARM，Clock，RTC，ADS1.2目录目 录摘 要IABSTRACTIII目 录V一 绪论11.1选题意义11.2国内外研究现状11.3主要研究内容11.4设计要求2二 硬件设计32.1设计方案32.2 硬件说明32.2.1主控模块32.2.2 液晶显示模块82.2.3 键盘模块102.3硬件电路说明112.3.1按键模块电路122.3.2晶振电路122.3.3显示模块电路12三 软件设计153.1程序流程框
8、图153.2软件简介173.2.1命令行开发工具173.2.2 ARM运行时库193.2.3 GUI开发环境21四 调试234.1运行结果234.2小结23五 总结与展望255.1总结255.2展望25致 谢27参考文献29附录一 源程序31附录二 外文翻译45外文文献45中文对照5131绪论一 绪论1.1选题意义随着计算机技术的发展，嵌入式系统获得了越来越广泛的应用。嵌入式处理器的应用量远远超过了通用处理器，几乎在我们身边的所有电子设备中都有嵌入式系统。嵌入式系统是很多产业慢慢地发生变化，包括家用电器、工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统，高档汽车中
9、也有多达几十个嵌入式系统。因此嵌入式应用的发展已进入了一个全新的时期，成为当前IT产业的热点之一。电子钟是采用数字电路实现对时，分，秒，数字显示的计时装置,与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而广泛应用于个人家庭,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,使得数子时钟的精度,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、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气自
10、动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究电子钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1.2国内外研究现状1819世纪，钟表制造业已逐步实现工业化生产，并达到相当高的水平。20世纪，随着电子工业的迅速发展，电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟、数字式石英电子钟相继问世，时钟的日差已小于0.5秒，钟表进入了微电子技术与精密机械相结合的石英化新时期。钟表的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，现在钟表千奇百怪，而且它们工作原理也已经不同了。我国在最近几十年也逐渐对钟表有了比较深刻的认识，电子钟对我们来说已经必不可少。在电子钟的发展上看，主要向小型化
11、、多功能化发展。1.3主要研究内容本课题基于嵌入式系统原理，以LPC2210微处理器作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。该时钟系统主要由主控模块、液晶显示模块、键盘控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面。能够准确显示时间，可随时进行时间调整。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥微处理器功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。研究本课题的具体步骤如下：首先，通过查阅相关资料，学习并分析电子钟的原理，组建电子钟的总体结构框图，从理论上分析设计方法和思路。选择硬件设备，通过理论分析和计算选择电路参数并绘制PCB电路板。其次
12、，掌握ARM接口扩展：显示、键盘，根据操作功能要求，确定键盘控制功能，按设计要求确定显示器件。最后，采用C语言编写应用程序并调试通过，对系统进行测试和结果分析。1.4设计要求 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能； 时间与阳历能够自动关联； 通过按键可以更改时间的实时显示；硬件设计二 硬件设计2.1设计方案现代的电子时钟都是基于单片机的一种计时工具，而本课题是基于LPC2210的电子钟。单就功能而言， ARM芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子当中，而单片机大多需要外接扩展口。本次设计相比于以单片机为核心的电子钟的优点是：可实现的功能更多，不只是计时，还可以用做嵌入式web服务器，
13、java虚拟机等。ARM具有性能高、成本低和能耗省的特点。总的来说，单片机是个微控制器，ARM显然已经是个微处理器了。本次设计方案就是利用ARM的多功能性的特点来设计的，具体思路为利用LPC2210和液晶的驱动对产生的信号进行液晶显示，并且通过按键可以实时的调整年、月、日、时、分、秒的数值，此方案通过编程简化了外部电路，原理简单，容易实现。设计框图如图2-1。时间调节LPC2210处理器液晶显示图21 总体框图本次课题是由嵌入式系统LPC2210作为核心控制器，具有在线编程功能、低功耗；时钟是由LPC2210内部的实时时钟RTC提供的，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿
14、功能，显示部分是HS12864-10A液晶屏，使用动态的方式对数值进行显示，还有2*8的按键。2.2 硬件说明2.2.1主控模块主控模块LPC2210作为核心控制器功能框图如下：图32 LPC2210的功能框图实时时钟RTC提供秒、分、小时、日、月、年和星期给VPB进行时钟处理， VPB分频器决定处理器时钟（cclk）与外设器件所使用的时钟（pclk）之间的关系，VPB分频器有两个用途。第一个是通过VPB总线为外设提供所需的pclk时钟以便外设以为满足ARM处理器而调整的速度下工作。为了实现此目的，VPB总线可以降低到1/2或1/4处理器时钟速率，由于VPB总线必须在上电后正常工作（并且如果由
15、于VPB分频器控制器位于VPB总线上而使上电时VPB总线不工作其时序就不能改变），VPB总线在复位后默认的状态是以1/4速度运行。图33 VPB分频器连接1 简介1）概述LPC2210是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-STM CPU的微控制器。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小。由于LPC2210的144脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、8路10位ADC、PWM输出以及多达9个外部中断使它们特别适用于工业控制、医疗系统、访问控制和POS机。通过配置总线LPC2210最多可提供76个GPIO。由于内置了宽范围的串行通信接口，它们也非常适合于通信网关、协议转换器、嵌入式软modern以及其它各种类型的应用。2）特性l 16/32位144脚ARM7T
