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33单片机原理课程设计 基于AT89C52的电子时钟设计


单片机原理课程设计

目:

基于 AT89C52 的电子时钟设计

姓 学 专 班 学

名: 院: 业: 级: 号:

指导教师: 年月日 南京农业大学教务处制

aortiu

目 录
摘要 ?????????????????????????????2 关键词 ????????????????????????????? 2 引言 ?????????????????????????????2 1 设计要求与方案论证 ??????????????????????2 1.1 设计要求 ????????????????????????2 1.2 系统方案选择方案和论证 ?????????????????2 1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证??????????????2 1.2.2 显示模块选择方案和论证 ???????????????? 3 1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 ??????????????? 3 2.系统的硬件设计与实现???????????????????3 2.1 电路设计框图 ??????????????????????3 2.2 系统硬件概述 ??????????????????????3 2.3 主要单元电路的设计 ????????????????????4 2.3.1 单片机主控制模块的设计 ?????????????????4 2.3.2 时钟电路模块的设计 ?????????????????? 4 2.3.3 键盘模块设计 ??????????????????????5 2.3.4 蜂鸣器模块的设计 ?????????????????? ? 5 2.3.5 显示模块的设计 ???????????????? ??? ? 5 3.系 统 的 软 件 设 计 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 3.1 程序流程框图 ???????????????????????6 3.2 程序的设计 ????????????????????????7 4.系统调试 ??????????????????????????7 4.1 软件调试 ?????????????????????????7 4.2 硬件调试 ?????????????????????????8 4.3 实验箱调试结果 ??????????????????????????8 5 . 总 结 心 得 体 会 ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 9 附录一:系统程序 ???????????????????????9

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基于 AT89C52 的电子时钟设计
指导教师:吕成绪 胡飞

摘要:单片机在电子产品中的应用越来越广泛,特别是 51 系列的单片机,由于其使用方便、价格
低廉等优势,在市场上占有很大的份额。AT89C52 就是 51 系列中的一个比较成熟的型号。本设计是 一个多功能的实时时钟,带秒表、整点报时、闹铃、调整时间等功能。可按键直接设置闹铃时间。 由 AT89C51 单片机、DS1302、LCD1602 等模块组成。现代社会,时间就是金钱,时钟是每个人的必 备品。本设计实现了所需功能,给大家带来方便,整体性好、人性化强、可靠性高,实现了时钟的 多功能应用。

关键词:电子时钟;DS1302;LCD1602;

引言: 随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究, 不断创新纪录。美国 DALLAS 公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路 DS1302。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能, 而且 DS1302 的使用寿命长,误差小。对于数字电子时钟采用直观的数字显示,可以同 时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该设计 以 AT89C51 单片机作为核心, 功耗小, 能在 3V 的低压工作, 电压可选用 3~5V 电压供电。 综上所述,此电子时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉 等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 1.设计要求与方案 1.1 设计要求: (1)启动时显示制作的年、月、日、制作者的学号等信息。 (2)24 小时计时功能(精确到秒) (3)整点报时功能。 (4)秒表功能 (5)省电功能模式(未设计) 1.2 系统基本方案选择 1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 方案一: 采用 89C51 芯片作为硬件核心,采用 Flash ROM,内部具有 4KB ROM 存储空间,能 于 3V 的超低压工作,而且与 MCS-51 系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于 不具备 ISP 在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新 增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。 方案二: 采用 AT89S52,片内 ROM 全都采用 Flash ROM; 能以 3V 的超底压工作; 同时也与 MCS-51

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系列单片机完全该芯片内部存储器为 8KB ROM 存储空间,同样具有 89C51 的功能,且具 有在线编程可擦除技术,当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增 功能需要烧入程序时,不需要对芯片多次拔插,所以不会对芯片造成损坏。 相比之下,我们在实验箱实际仿真时选择采用 AT89S52 作为主控制系统,由于 proteus 库中没有 AT89S52,在原理图仿真时采用了 AT89C51. 1.2.2 显示模块选择方案和论证 方案一:采用点阵式数码管显示,点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于 显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种 作为显示. 方案二:采用 LCD 液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,显示多样,清晰可见. 本设计采用 LCD1602. 1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 方案一: 直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现年、月、日、时、分、秒计 数。采用此种方案虽然减少芯片的使用,节约成本,但是,实现的时间误差较大。所以 不采用此方案。 方案二: 采用 DS1302 时钟芯片实现时钟,DS1302 芯片是一种高性能的时钟芯片,可自动对 秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数,而且精度高,位的 RAM 做为 数据暂存区,工作电压 2.5V~5.5V 范围内,2.5V 时耗电小于 300nA. 综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用 AT89C52 作为主控制系统, DS1302 提供时钟计时,LCD1602 屏幕显示. 2.系统的硬件设计与实现 2.1 电路设计框图

AT89C51 单片机 模 块

LCD1602 显示模块 键盘模块

DS1302 时钟模块

2.2 系统硬件概述 本电路是由 AT89C51 单片机为控制核心,具有在线编程功能,低功耗,能在 3V 超 低压工作;时钟电路由 DS1302 提供,它是一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电 路,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为 2.5V~ 5.5V。采用三线接口与 CPU 进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟 信号或 RAM 数据。DS1302 内部有一个 31*8 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。可产 生年、月、日、周日、时、分、秒,具有使用寿命长,精度高和低功耗等特点,同时具

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有掉电自动保存功能;显示部份由 LCD1602 构成.

2.3 主要单元电路的设计 2.3.1 单片机主控制模块的设计

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