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单片机应用专业课程设计基于DS电子时钟的设计方案报告参考模板.doc
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单片机应用专业课程设计基于DS电子时钟的设计方案报告参考模板.doc
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单片机应用课程设计汇报
(~第 2 学期)
设计题目:基于 DS1302 电子时钟设计
班别: 级自动化 1 班
姓名: 李永兴 贺孝言 王永伟
指导老师: 颜丽娜
时间: 5 月
目录
1 设计任务 ........................................3
2 系统总体方案设计 ................................3
2.1 各个模块方案论证 .............................3
2.1.1 时钟芯片选择 .............................3
2.1.2 显示器选择 ...............................3
2.2 总体方案设计 .................................4
3 硬件电路设计 ....................................4
3.1 单片机最小系统 ...............................4
3.2 1302 时钟电路 ................................5
3.3 按键调时电路 .................................5
4 系统软件设计 ....................................6
4.1 主程序步骤图 .................................6
4.2 子程序步骤图 .................................7
4.2.1 DS1302 子程序步骤图 .......................7
4.2.2 1602 子程序步骤图 .........................8
4.3 按键校正调时程序 .............................8
5 实物调试 ........................................9
5.1 实物性能分析 .................................9
5.2 总结 ........................................12
附录 1 ...........................................14
(1)系统总电路图 ...............................14
(2)系统仿真图 .................................14
附录 2 ...........................................16
部分程序清单....................................16
1 设计任务
基础要求:采取 DS1302 时钟芯片和单片机 STC89C52 相结合设计电子时钟,
能够显示出实时年、月、日、时、分、秒等时间,而且能够经过按键进行时间调
整。
2 系统总体方案设计
2.1 各个模块方案论证
2.1.1 时钟芯片选择
因为设计是电子时钟, 而单片机 STC89C52 自带计时功效,利用单片机实现
数据显示和调整是可行,采取单片机计时,利用它一个 16 位定时器/计数器每
50ms 产生一个中止信号,中止 20 次后产生一个秒信号,然后依据时间进制关系
依次向分、时、日、星期、月、年进位。这么能够直接用单片机内部定时/计数
器来完成电子万年历设计。
用单片机内部定时/计数器来制作电子万年历,即使无须外接其它芯片,充
足利用了单片机资源,不过计时精度不够高,误差较大,掉电后全部数据将被丢
失,且软件编程较为复杂。
在以单片机为关键组成装置中,常常需要一个实时时钟和日历,方便对部分
实时发生事件统计时给时标。采取 DS1302 作为实时时钟芯片,利用单片机进行
控制,外加掉电存放电路、显示电路、键盘电路,即组成一个基础电子万年历系
统。因为在系统设计时,需要考虑以下几点原因:功耗低、正确度高、软件程较
简单,芯片体积小、芯片成本低等,而 DS1302 芯片有上面所述很多优点,所以
本设计采取 DS1302 作为实时时钟芯片。
2.1.2 显示器选择
此次设计需要显示汉字,假如选择数码管来显示汉字,则需要数十个,这么
就会增加成本,而且接线不方便,不符合设计初衷。
LCD1602 含有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧,对比度可调、内
含复位电路、提供多种控制命令等特点,完全满足此次设计需要,所以,选择
LCD1602 作为显示器进行使用。
2.2 总体方案设计
DS1302 含有本身计时功效,不过本身却没法显示而且调整时间,这时就不
可避免地要使用到单片机 STC89C52,它能够作为一个桥梁,架接液晶显示器和
DS1302,而且利用单片机输入/输出端口能够实现调整时间功效。
利用单片机 STC89C52 实现数据显示和调整是整个系统关键所在,在整个系
统中,使用单片机 P0 口作为液晶显示器显示端口,液晶显示器所显示数据全全
部经过 P0 口发送 ,P1 口用作调整按键电路连接接口,这么单片机能够很好地完
成时间显示和调整。DS1302 电子时钟总体设计方案图图 1 所表示。
图 1 DS1302 电子时钟总体设计方案图
单片机
按键调整
电路
1602显示器电路
1302电子
时钟
P0端口
P1端口
3 硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
单片机是电子时钟系统主控制器。其最小系统关键由 STC89C52 单片机、晶
振电路及单片机复位电路组成。
晶振系统由两个 30pf 陶瓷电容和一个 12MHz 晶振组成,分别接在 XTAL1、
XTAL2 上,在单片机内部,这两个端口是一个反相放大器输入端,这个放大器组
成了片内振荡器,它决定了单片机时钟周期。
单片机有一个复位引脚 RST,高电平有效,只要 RST 保持高电平,单片机将
循环复位,复位期间,ALE、PSEN 输出高电平。RST 从高电平变为低电平以后,PC
指针变为 0000H,使单片机从程序存放器地址为 0000H 单元开始实施。当单片机
实施程序犯错或进入死循环时,也可按复位按钮重新开启。单片机最小系统图 1
所表示。
图 2 单片机最小系统电路
3.2 1302 时钟电路
时钟电路是时间计时基础电路,时钟电路通常由 DS1302 时 钟 芯 片 和
32.768MHz 晶振组成。理论上在晶振两端加两个 6pf 电容,能够使晶振频率更为
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