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题目：数字式电子表系统设计 院（系） 专 业班 级 姓 名 学 号 （论文）题目背景 1.题目背景和意义： 从古代到近代，人们对时间的精确度的要求越来越高，为了准确的测量和记录时间，人们一直在努力改进计时工具。钟表的数字化，大力推动了计时的精确性和可靠性。在单片机构成的装置中，实时时钟是必不可少的部件。目前常用的实时时钟，很多采用单片机的中断服务来实现，这种方式一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单机的资源，而且某些测控系统可能不允许89C51同步通信构成数字时钟电路。其简单的三线接口能为单片机节省大量资源，DS1302的后背电源及对后背电源进行细电流充电的能力电子手表出现在20世纪50年代，它经历了四代演变。 　　第一代叫摆动式（用电磁摆轮代替发条驱动）电子手表。这种表在1959年由瑞士开始研制，是利用生产摆轮游丝的成熟经验和精湛技术制成的。 　　第二代叫音叉电子手表。1960 年，美国研制成音叉电子手表。它是电子技术和精密机械加工结合的初步尝试。这种表的零件加工要求和装配调整工艺比机械表难度要大，所以还没有来得及推广就被迅速发展的第三，第四代电子手表代替。 　　第三代叫指针式水晶电子表。水晶就是石英的俗称。1930年制成世界上第一台石英钟。60年代，半导体集成电路的发展，使水晶应用于手表工业成为可能。1969 年，日本研制成石英电子手表。 　　第四代叫液晶显示式电子手表，也叫全电子表或固态表。20 世纪70代，瑞士、日本等国研制成液晶显示（表盘上直接显示数字）石英电子手表，它是全电子化的手表，无任何走动元件，内部结构运用集成电路，走时更为精确。这种表1973年投入市场。后来又出现了具有多功能的数字式电子手表。 目前一些国家正在研制电波表，即第五代电子手表。89C51主控，利用并行时钟芯片DS12887为核心计时芯片，组成数字时钟电路。该电路能够准确计时，还附加许多其它功能，在掉电时能保存用户设置参数和故障状态参数等重要参数。该设计虽然能完成所要求的任务，综合性能也较好，但其并行接口方式占用大量接口资源，给其它设计带来诸多不便。 方案二：使用串行接口时钟芯片DS1302设计时钟电路。该设计方案以单片机STC89C51为主控芯片，以串行时钟芯片DS1302为核心计时芯片，组成数字时钟电路。该电路不但能准确地计时、附加其它功能，而且，其三线接口可以节省接口资源，在断电后不丢失时间和数据信息。 通过以上两种设计方案的比较, 设计方案二接口简单,计时可靠,综合性能良好。所以选用第二种设计方案。 3.系统结构框图： 主要器件：STC89C51单片机、8155并行接口位数码管、若干个按健、看门狗电路、蜂鸣器等。89C51为主控芯片，以串行时钟芯片DS1302为核心计时芯片，组成数字时钟电路。8155为并行接口芯片起到连接作用，LED数码管和键盘分别为外显和控制作用。该设计的硬件框图为图1所示。 图1 数字式电子表硬件框图 3.2软件原理设计： 本设计的主要任务是实现数字时钟的时间显示及能够准确的调节任意时间。时间主要包括，时间、日期，星期的显示及调节，时间显示的原理流程图如图2所示，时间调节流程图如图3所示。 三.本课题研究的重点及难点 重点及难点： 1.本课题的重点是电子表硬件部分的设计以及利用DS1302在六位LED数码管上显示方法设计； 2.本课题难点： （1）C语言编写程序及其实现功能； （2）电路板的调试。 参考文献 张志良.单片机原理与控制技术.北京：机械工业出版社，2005.3 何立民.单片机应用技术选编[M] .北京:北京航空航天大学出版社,1998. 王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999. 王化祥，张淑英.传感器原理及应用（修订版）.天津：天津大学出版社，1999. 张友德,赵志英,涂时亮.单片机微型机原理[M],应用与实验[M].上海:复旦大学出版社,2001.