ATC数码时钟电路的设计.docVIP

2012届 　　 　　 分类号：TM711 　　　　　　　　 　　　　　　　　　 单位代码：10452 本科职业生涯设计 数码时钟电路的设计 姓 名　 　　　　　 学 号　　　AT89C51、温度检测芯片、时钟芯片DS1302、液晶显示器LCD1602等部分构成，能实现时钟日历显示的功能，能进行时、分、秒的显示和实时温度显示。也具有时钟、日历的校准，定时时间的设定和闹铃等功能。文章后附有电路原理图、PCB板图和程序清单，以供读者参考。因水平有限，难免有疏落不足之处，敬请老师和同学能给与批评指正。 关键字：AT89C51；DS1302；LCD1602；时钟 目 录 前 言 1 第1章 总体方案介绍 2 1.1系统设计思想 2 1.2系统框架图 2 第2章 硬件仿真电路设计 3 2.1 Proteus 3 2.1.1 Proteus简介 3 2.2 AT89C51的电路设计 3 2.2.1 AT89C51简介 3 2.2.2 AT89C51的时钟电路设计 6 2.2.3 AT89C51的复位电路设计 6 2.3 AT89C51液晶显示模块的连接 8 2.3.1液晶显示器LCD1602简介 8 2.3.2 AT89C51与LCD1602的连接 12 2.4 AT89C51与时钟芯片的连接 12 2.4.1时钟芯片DS1302简介 12 2.4.2 AT89C51与时钟芯片DS1302的连接 14 2.5 AT89C51与温度芯片的连接 15 2.5.1温度芯片DS18B20简介 15 2.5.2AT89C51与温度芯片DS18B20的连接 16 2.6 AT89C51与键盘的连接 16 第3章 系统软件设计 18 3.1程序设计 18 3.1.1主程序模块设计 18 3.1.2液晶显示器LCD1602模块 19 3.1.3时钟芯片DS1302操作模块 20 3.1.4温度芯片DS18B20操作模块 22 3.1.5键盘操作模块 23 第4章 硬件实现 25 4.1 Protel的硬件电路设计 25 4.1.1 原理图设计 25 4.1.2 报表生成 25 4.1.3 创建PCB文件 26 第5章 结 论 28 附 录 29 参考文献 66 谢 辞 67 前 言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 单片机自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，应用很广、发展很快。单片机具有体积小、、价格低廉、本次设计的多功能数字时钟，以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，通过液晶显示器能够准确显示数字时钟。它也是现代社会应用广泛的计时工具，在航天、电子等科研单位，工厂、医院、学校等企事业单位，各种体育赛事及至我们每个人的日常生活中都发挥着重要的作用。该系统同时具有硬件设计简单、工作稳定性高、价格低廉等优点。 整个电子时钟系统电路可分为五大部分：中央处理单元（CPU）、电源电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 本系统由控制时钟芯片DS1302、温度芯片DS18B20、AT89C51单片机和字符点阵型LCD1602液晶显示器等器件构成。用DS1302产生时钟信号，用温度芯片DS18B20产生温度信号，再由单片机负责接收并且对其进行控制，然后通过编写程序实现具体的功能，如年、月、日、星期、时、分、秒及温度的显示，以及时间的校准、闹钟的设置等。再通过编写液晶器件的驱动程序，使其信息显示在LCD1602液晶显示器上。最后，将设计的硬件电路在Proteus 仿真软件中进行仿真.2系统框架图2-1）： 图-1系统总体框架图 .1 Proteus 2.1.1 Proteus简介Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析（SPICE）RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 （2）支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 （3）提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVisi