基于单片机的多功能电子钟设计____论文说明书.doc

山东建筑大学 课 程 设 计 说 明 书 题 目：课 程：原理及应用课程设计院 （部）：专 业：班 级：学生姓名：学 号：指导教师：完成日期：2015年1月 目 录 摘 要 II 1 设计目的 1 2 设计要求 2 3 设计内容 3 3.1电子时钟的工作原理 3 3.2 系统硬件电路设计及元件 4 3.2.1 AT89C51芯片 4 3.2.2 DS1302芯片 8 3.2.3 LCD1602液晶显示 12 3.3系统软件电路设计 15 3.3.1 系统流程图及源代码设计 15 总结与致谢 18 参考文献 19 附录一 20 摘 要 单片机, 是集 CPU ,RAM ,ROM , 定时器，计数器和多种接口于一体的微控制器。自20 世纪 70 年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注。它体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易，广泛应用于智能生产和工业自动化上。 本系统为基于DS1302的多功能电子钟 ，以AT89C51单片机 作为主控芯， 采用实时时钟芯片DS1302，使用1602液晶作为显示输出。该系统走时精确，具有闹钟设置，时间模式切换，秒表以及可同时显示时间、日期等多种功能。本文将详细介绍AT89C51单片机和DS1302 时钟芯片的基本原理，从软件和硬件电路的实现两大方面进行分析。 关键词：AT89C51；单片机；液晶屏；时钟芯片；蜂鸣器 1 设计目的 基于51单片机设计一个能够支持年、月、日、星期、时、分、秒的电子时钟。并且支持闹钟功能，及整点报时功能。在设计过程中，学习利用DXP软件进行硬件电路设计或者利用仿真软件进行仿真，进行单片机的软件编程。学习芯片的选择及方案选择，熟悉单片机的I/O口原理；掌握LCD显示的原理；掌握定时计数器的使用；要求设计出程序流程图和程序。 2 设计要求 1．设计能支持年、月、日、星期、时、分、秒的时钟，时钟有时间调整功能及闹钟功能； 2．时钟具有装卸电池时掉电保护功能，保护时间大于5分钟； 3．时钟功耗小于0.5MA/5V。 4．能够提供生日提醒指示；能够每天提供3个时间点的闹钟报时功能； 5．非易失定时闹铃 6．整点报时 3 设计内容 3.1电子时钟的工作原理 本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，用C语言程序来控制整个时钟的显示，使得编程变得更容易，这样通过五个模块：芯片、显示屏、看门狗、电源、时钟即可满足设计要求。 此设计原理图框图如图3.1所示，此电路包括以下五个部分：单片机、时钟电路、看门狗、液晶屏、电源模块、时钟振荡电路。 图3.1 主电路设计框图 本设计采用C语言程序设计，使单片机控制液晶显示年、月、日、时、分、秒，当秒计数满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在LCD上显示。 3.2 系统硬件电路设计及元件 3.2.1 AT89C51芯片 AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的8 位Flash ROM 单片机。其最突出的优点是片内ROM 为Flash ROM，可擦写1000 次以上，应用并不复杂的通用ROM 写入器就能方便的擦写，读取也很方便，价格低廉，具有片程序ROM 二级必威体育官网网址系统。因此可灵活应用于各种控制领域。 　　AT89C51 包含以下一些功能部件： 　　（1）一个8 位CPU ； 　　（2）一个片内振荡器和时钟电路； 　　（3）4KB Flash ROM ； 　　（4）128B 内RAM； 　　（5）可寻址64KB 的外ROM 和外RAM 控制电路； 　　（6）两个16 位定时/计数器； 　　（7）21 个特殊功能寄存器； 　　（8）4 个8 位并行I/O 口； 　　（9）一个可编程全双工串行口； 　　（10）5 个中断源，可设置成2 个优先级。 AT89C51 单片机一般采用双列直插DIP 封装，共40 个引脚，图3.2 为其引脚排列图。40 个引脚大致可分为4 类：电源、时钟、控制各I/O 引脚。 图3.2 AT89C51引脚图 (1)控制线 控制线共有4 根，其中3 根是复用线。所谓复用线是指具有两种功能，正常使用时是一种功能，在某种条件下是另一种功能。 1、ALE/ PROG ——地址锁存允许/片内EPROM 编程脉冲。 （1）ALE 功能：用来锁存P0 口送出的低八位地址。 AT89C51 在并行扩展外存储器时，P0 口用于分时传送低8 位地址和数据信号，且均为二进