基于单片机简易秒表(DS1302)课程设计报告教程.doc

???简易电子时钟的设计 课程设计论文  PAGE \* MERGEFORMAT 8  PAGE \* MERGEFORMAT 9 简易电子时钟的设计 作 者 指导教师 摘 要: 随着科技的发展，单片机的应用正在不断深入，涉及到日常生活的方方面面。本设计是基于单片机AT89S51为控制核心，以液晶为显示的数字时钟。本数字时钟设计的原理相对简单，所以硬件电路也相对简单，难点和重点主要放在C语言的编程上，使用到定时器的子程序、延时程序、时分秒的控制程序、液晶模块和单片机模块的初始化程序、液晶显示的程序等，各个函数交叉调用，配合主程序的运行。 关键词: 单片机；C语言；电子时钟 引 言 电子钟的设计方法有多种，例如，可用中小规模集成电路组成电子钟:也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟:还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控制信号等特点。本题目要求采用单片机设计一电子时钟。 1 系统方案 1.1 功能要求 1.1.1基本要求 （1）制作完成简易的电子时钟，时间可调整。 （2）有闹钟功能。 （3）所用到的电路板必须有作者的名字和学号（制作PCB板时候放置，不能用笔写）。 （4）设计在2016年6月6日前完成，6月11日、12日验收。 1.1.2．扩展部分（选作） （1）显示年月日； （2）声音播报时间； （3）有温度显示； （4）其它。 1.2 方案论证 DS1302具有自身计时的功能，但是自身却没法显示并且调整时间，这时就不可避免地要使用到单片机STC89C52，它可以作为一个桥梁，架接液晶显示器和DS1302，并且利用单片机的输入/输出端口可以实现调整时间的功能。 利用单片机STC89C52实现数据的显示和调整。 2 硬件设计 2.1 单片机最小系统 2.1.1单片机 MCS-52单片机是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，其各引脚功能如下：? VCC：+5V电源。 VSS：接地。? RST：复位信号。当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用完成单片机的复位初始化操作。 XTAL1和XTAL2：外接晶体引线端。当使用芯片内部时??时，此二引线端用于 外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 2.1.2晶振电路 图1 晶振电路 图示为时钟电路原理图，在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。 2.1.3复位电路 图2 复位电路 单片机复位的条件是：必须使RST/VPD或RST引脚上持续两个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。例如，若时钟频率为12?MHz，每机器周期为1μs，则只需2μs以上时间的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。单片机常见的复位如图所示。电路为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RESET端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RESET的电位逐渐下降。只要保证RESET为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。 2.2 时钟电路 图3 时钟电路 P31、P32为插针，用来连接到单片机的I/O口以控制DS1302工作。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)。SCLK始终是输入端。R8、R9、R10为上拉电阻，其主要作用是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平时端口输出的电压稳定。 2.3 蜂鸣器模块 图4 蜂鸣器电路 P2