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基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作毕设论文.doc
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基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作毕设论文.doc
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基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作
题 目 基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作
1 绪论........................................................................................................................................................................2
1.1 引言.................................................................................................................................................................2
1.2 研究目的.........................................................................................................................................................2
1.3 系统基本方案选择和论证.............................................................................................................................2
1.3.1 单片机芯片的选择方案和论证: .........................................................................................................2
1.3.2 显示模块选择方案和论证: .................................................................................................................2
1.3.3 时钟芯片的选择方案和论证: .............................................................................................................2
1.3.4 电路设计最终方案确定 .........................................................................................................................3
1.4 硬件系统框图................................................................................................................................................3
2 主要元件介绍.......................................................................................................................................................4
2.1 STC89C52 以及最小系统介绍......................................................................................................................4
2.1.1 ST89C52 单片机: .................................................................................................................................4
2.1.2 计时芯片 DS1302: ..............................................................................................................................5
2.1.3 字符液晶显示屏 LCD1602 资料: .......................................................................................................6
2.1.4 电源模块: ............................................................................................................................................8
3. 硬件电路连接图:..............................................................................................................................................8
3.1 单片机的连接图.............................................................................................................................................8
3.2 DS1302 计时模块...........................................................................................................................................9
3.3 LCD1602 液晶显示模块................................................................................................................................9
3.4 按键模块........................................................................................................................................................9
4. 系统的软件设计:............................................................................................................................................10
4.1 软件设计流程图:......................................................................................................................................10
5. 系统的调试:....................................................................................................................................................11
6. 总结:................................................................................................................................................................12
参考文献.................................................................................................................................................................13
附录一:.................................................................................................................................................................14
附录二:.................................................................................................................................................................15
附录三:.................................................................................................................................................................29
嵌入式综合课程设计 III
基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作
(基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作)
任务提出:
随着单片机技术的飞速发展,在其推动下,现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有
力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能
进一步提高。
时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至
关重要,时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种,但是基于单片机并通过 LCD
显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。利用 STC89C52 单片机对
DS1302 时钟芯片进行读写操作并通过 LCD1602 字符液晶显示实时时钟信息,这样便构成了一个单片
机电子时钟。
设计要求:
利用单片机作为核心控制器件,制作一个数字时钟。要求其具有如下功能:
① 具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能;
② 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能;
③ 具有闹钟显示、调节设定、鸣叫功能;
④ 计时器模块能够准确计时;
⑤ 显示模块能够清晰、稳定显示,不出现乱码;
⑥ 输入模块能够正确输入指令;
⑦ 控制模块能够正确控制输入、输出显示;
⑧ 整个系统能够正常、稳定工作。
陕西理工学院课程设计论文
第 1 页 共 29 页
摘 要
随着单片机技术的飞速发展,在其推动下,现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有
力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高。
时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至
关重要,时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种,但是基于单片机并通过 LCD
显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。利用 STC89C52 单片机对
DS1302 时钟芯片进行读写操作并通过 LCD1602 字符液晶显示实时时钟信息,这样便构成了一个单片
机电子时钟。
【关键词】:单片机,电子时钟,STC89C52,蜂鸣器
陕西理工学院课程设计论文
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1 绪论
1.1 引言
时间,对人们来说是非常宝贵的,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。因此自从
时钟发明的那刻起,就成为人类的好朋友。随着时间的流逝,科学技术的不断发展和提高,人们对
时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间,这
就要求人们不断设计研发出新型的时钟。
高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石
英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校。数字式电子钟用集成电路计时
时,译码代替机械式传动,用 LED 显示器代替指针进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,
分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。时钟电路在计算机系统中起
着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在单片机的应用系统中,时钟有两个方面的含义:
一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决
定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:
一是用软件实现,即用单片机内部的
可编程定时器计数器来实现;二是用专门的时钟芯片实现。
1.2 研究目的
通过利用 STC89C52 单片机和 DS1302 芯片以及外围的按键和 LCD 显示器等部件,设计一个基
于单片机的电子时钟。设计的电子时钟通过液晶显示器显示,并能通过按键对时间以及闹钟进行置。
1.3 系统基本方案选择和论证
1.3.1 单片机芯片的选择方案和论证:
方案一: 采用 STC89C52 芯片作为硬件核心。
STC89C52 内部具有 8KB ROM 存储空间,512 字节数据存储空间,带有 2K 字节的 EEPROM 存
储空间,与 MCS-51 系列单片机完全兼容,STC89C52 可以通过串口下载。
方案二: 采用 AT89S52。
AT89S52 片内具有 8K 字节程序存储空间,256 字节的数据存储空间没有 EEPROM 存储空间,
也与 MCS-51 系列单片机完全兼容,具有在线编程可擦除技术。两种单片机都完全能够满足设计需
要,STC89C52 相对 ATS89C52 价格便宜,且抗干扰能力强。考虑到成本因素,因此选 STC89C52。
1.3.2 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,且也相对较高,所以不用此种作为显示。
方案二:采用 LED 数码管动态扫描。
LED 数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大,且显示容量不够,所以也不用此种方案。
方案三:采用 LCD 液晶显示屏。
液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,显示多样,清晰可见,且价格适中,所以采用 LCD
数码管作为显示。
1.3.3 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、星期、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,工作电压 2.5V~5.5V 范围内,2.5V 时耗
陕西理工学院课程设计论文
第 3 页 共 29 页
电小于 300nA.
1.3.4 电路设计最终方案确定
综上各方案所述,对此次作品的方案选定:采用 STC89C52 单片机作为主控制系统;采用 DS1302
作为时钟芯片;采用 LCD1602 液晶作为显示器件。
1.4 硬件系统框图
该系统采用单片机 89C52 作为控制芯片,把 DS1302 计时模块传来的信息和键盘输入的指令进行
处理,控制着液晶屏 LCD1602 的显示和蜂鸣器的驱动。
单
片
机
DS1302 计时模块
键盘输入模块
LCD1602 显示模块
蜂鸣器
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