单片机三级项目报告.doc

基于单片机的智能电子钟系统仿真设计 Design and Simulation Of Electronic Clock Based on Single-chip System 教 务 处 2015年 10 月基于单片机的智能电子钟系统仿真设计 （燕山大学 信息科学与工程学院） 摘 要 摘要：本课程三级项目是基于MCS-51系列单片机利用Protues软件仿真设计一个简单的电子钟系统。以MCS-51系列单片机为核心，通过时钟芯片DS1302提供实时时间数据，通过温度传感器DS18B20提供实时温度数据，通过LCD1602液晶显示屏显示时间温度等信息，以及蜂鸣器、指示灯等提供闹钟和上下午、半秒闪烁等信息。我们采用C语言，利用keil软件编写C语言程序并生成HEX文件，用Protues设计电路，将程序在Protues中仿真，最终实现电子钟的设计。 关键词：89c51单片机、闹钟报警、Proteus、DS1302、时钟 前言 本项目要求MCS-51系列设计一个具有时间显示、按键调时、闹钟报警、温度测量等功能的系统。该项目预期完成温度实时测量显示时间实时显示可设定闹钟可调时上下午指示半秒指示等功能 1、课程设计题目与要求 1.1 设计题目 基于单片机的简单电子钟系统仿真设计。 1.2 设计要求 要求51系列设计一个具有时间显示、按键调时、闹钟报警、温度测量等功能的系统，可实现六项基本功能分别如下： 1) 时间显示：显示当前时间：小时、分钟、秒。 2) 温度显示：显示当前环境温度。 3) 上下午指示：采用两个发光二极管来指示上下午。 4) 半秒提示：采用两个发光二极管，每隔半秒闪烁。 5) 调时功能：采用三个按键(K1-K3)来调整时间，步骤如下： a)按下K1键，开始调小时，同时2个小时数码管闪烁。 b)按下K2键，小时加；按下K3键，小时减。 c)小时调整好后，再按下K1键，开始调分钟，同时分钟数码管闪烁。 d)按下K2键，分钟加；按下K3键，分钟减。 e)调整好分钟后，再按下K1键，调时结束。 6) 闹钟功能：采用三个按键(K2-K4)来调整闹钟，步骤如下： a)按下K4键，开始调小时，同时2个小时数码管闪烁。 b)按下K2键，小时加；按下K3键，小时减。 c)小时调整好，再按下K4键，开始调分钟，同时分钟数码管闪烁。 d)按下K2键，分钟加；按下K3键，分钟减。 e)调整好分钟后，再按下K4键，定闹结束。 闹钟定时的时间到后，蜂鸣器/扬声器发出提示音。用户需按K2-k4键来取消闹钟警告。 2.1 系统的主要功能 利用51单片机内部的定时/计数器、中断系统、以及按键和时钟芯片DS1302、DS18B20温度传感器、LCD1602液晶显示屏等元件，利用Protues软件仿真设计一个具有时间显示、按键调时、闹钟报警、温度测量等功能的系统 2.2 系统的设计方案 整个系统采用应用广泛的AT89C51作为控制芯片，利用DS1302获取时间S18B20实现温度的测量，利用，利用 在程序中，定时器采用中断方式工作，在中断服务程序中实现时间获取、温度获取、上下午判断、闹钟报警、以及半秒闪烁等功能。在主程序中需要对定时器、DS1302、DS18B20、LCD1602进行初始化,然后循环进行按键检测并执行相应的功能。 2.3 系统硬件设计 此设计原理框图如下图所示，此电路包括以下九个部分：单片机，时钟电路，测温电路，按键电路，LED指示灯，复位电路，晶振电路，显示电路及蜂鸣器。 图2-3-1 电子钟系统硬件电路组成框图 2.3.2 Proteus 电路图设计 我们利用不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。 图2-3-2 Proteus中设计的电子时钟系统原理图 3、系统模块设计 3.1 主控模块AT89C51 AT89C51是美国Atmel公司生产的低功耗，高性能CMOS八位单片机。片内ROM全部采用FLASH ROM技术，片内含4KB的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，完全兼容Intel公司生产的 图3-1-1 AT89C51单片机 3.2 时钟模块 我们采用DS1302实现时间显示，DS1302 是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、