利用單片机及DS302制作电子时钟.docVIP

单片机原理及应用 ——基于Proteus和Keil C 实 习 报 告 课程名：利用单片机及DS1302制作电子时钟 指导教师： 专业： 年级： 组员： 设计时间： XXX大学 XXX学院 摘 要 为了进一步熟悉51单片机的编程以及学习电子时钟的相关设计方法，在老师的指导下我们进行了本次电子时钟的设计。 我们在实习期间基于51单片机——AT89C51和时钟芯片DS1302设计并实现了电子时钟显示。在PCB板制作完成并且调试成功之际，为了进一步提高自己的动手能力和编程能力，对这次电子时钟的设计和制作的过程中遇到的问题及设计思路做一次总结。 本电子时钟是一种利用时钟芯片DS1302及51单片机来显示时、分、秒和年、月的装置。默认显示为时间，由四个按键分别控制定时设置、时间调整、分钟调整、日期显示；设计电路工作电源为5V；由4位LED数码管显示时间，格式为时时分分，中间点每隔1S亮暗；有备用电池，掉电后再上电能正常显示时间。 电子时钟大体可以分为三大模块，数码管的显示模块、DS1302时钟芯片与单片机的时钟模块和按键与单片机的模块。 单片机在5V电压下，各个模块正常工作。单片机从DS1302芯片中读出一组时间日期数据，同时单片机通过按键设置当前要求显示的信息给单片机。单片机接收到各个数据时，把各个数据显示出来。 目录 一、总体设计 4 1.1 设计目的 4 1.2 硬件功能描述 4 1.3 设计方案选择 4 1.4 设计任务及要求 4 二、电子时钟软件和硬件设计 5 2.1 硬件电路设计 5 2.1.1 工作原理 5 2.1.2 单元模块电路 5 2.1.3 元器件清单 6 2.2 软件设计 7 2.2.1 程序设计流程 7 三、电路调试 7 四、心得体会 8 五、参考文献 10 附录Ⅰ： 12 附录Ⅱ：程序清单 13 附录Ⅲ： 21 一、总体设计 此电子时钟利用AT89C51单片机和时钟芯片DS1302 设计完成。 1.1 设计目的 1、通过对电子时钟的设计，进一步熟练掌握单片机编程方法及思想。 2、通过对电子时钟的设计，掌握实时时钟芯片DS1302的使用方法。 3、通过对电子时钟的设计，进一步掌握独立式键盘的编程控制并认识独立式键盘在实际中的运用。 4、通过对电子时钟的设计，增强对单片机的兴趣及动手能力。并在此过程中学会对程序的逐步调试。 1.2 硬件功能描述 数字钟能够完成24 小时制计时，计时初始化值为00:00:00，用户可以通过按键调整时钟的初值实现校时功能，并且可以通过按键设定一个24 小时以内任意时刻的闹铃，用户可以手动选择闹铃的开或者关两种状态。 1.3 设计方案选择 计时方案： 方案1：采用实时时钟芯片 现在市场上有许多实时时钟集成电路，如:DS1287、DS2887、ds1302等。这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需要程序干预。因此，在工业实时测控系统中多采用这这一类专用芯片来实现实时时钟功能。 方案2：是用单片机内的可编程定时器。 利用单片机内部的定时计数器进行中断定时，配合软件延时实现时分秒的计时。该方案节省硬件成本，但程序设计较复杂。 显示方案： 一个良好的显示模块对一个系统非常重要，所有操作结果和计时结果，都要通过显示模块来显示出来。同时显示模块提供了良好的人机交互平台。 常用的显示模式有LED 7段数码管显示、点阵显示和液晶显示。 液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点。但由于液晶其成本偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶的显示芯片。 鉴于LED 7段数码管成本低，也比较容易实现的特点，最终确定使用共阳极数码管来显示。 1.4 设计任务及要求 任务：设计一个可调时及日期显示的电子时钟 要求：1、用DS1302来实现对时间的计算 2、用7段LED来显示时间 3、加独立式键盘来进行调时 二、电子时钟软件和硬件设计 2.1 硬件电路设计 2.1.1 工作原理 此电子时钟可显示的时间范围为：2000年1月1日0点至2100年12月31日23时59分。此时钟在正常计时模式下具有自动调整每月的天数的变化，并用内接电池对时间保持。时间为24小时至。 接通电