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单片机最小系统拓展实时日历时钟显示设计.doc
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2022-07-07
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单片机最小系统拓展实时日历时钟显示设计
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武汉理工大学华夏学院
信息工程课程设计报告书
课 程 名 称 电子产品制作
课程设计总评成绩
学生姓名、学 号
学 生 专 业 班级
指 导 教 师 姓名
课程设计起止日期 2012.11.5—2012.11.22

课程设计基本要求
课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节,通过课程设计,培养学生综
合运用先修课程的理论知识和专业技能,解决工程领域某一方面实际问题的能力。
课程设计报告是科学论文写作的基础,不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、
综合分析能力和文字表达能力,也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学
水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理,提高课程设计教学质量,特拟定
如下基本要求。
1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计
结果分析、答辩等 4 个环节,每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。
2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求,该项目应能突出
学生实践能力、设计能力和创新能力的培养;该项目有一定的实用性,且学生通
过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录
于课程设计报告书一、二项中,课程设计项目的选题考核成绩占 10%左右。
3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最
佳方案,实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和 PCB 图。项目设计方案论
证内容记录于课程设计报告书第三项中,项目设计方案论证主要考核设计方案的
正确性、可行性和创新性,考核成绩占 30%左右。
4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平,项目测试性
能指标的正确性和完整性,项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。
项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中,考核成绩占 25%左右。
5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献,培养自
己的阅读兴趣和习惯,借以启发自己的思维,提高综合分和理解能力。文献阅读
摘要记录于课程设计报告书第五项中,考核成绩占 10%左右。
6. 答辩是课程设计中十分重要的环节,由课程设计指导教师向答辩学生提出
2~3 个问题,通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握
的程度,以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占 25%左右。
7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节,按时完成课程设计
报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计
全过程,认真评阅学生的每一份课程设计报告,给出课程设计综合评阅意见和每
一个环节的评分成绩(百分制),最后将百分制评分成绩转换为五级分制(优秀、
良好、中等、及格、不及格)总评成绩。
8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料,应按课程、班级集成存
档交实验室统一管理。

一、 课程设计项目名称
单片机最小系统拓展实时日历时钟显示设计
二、项目设计目的及技术要求
设计目的:
学会运用 51 单片机设计实施日历时钟显示系统。
技术要求:
1.在 51 单片机系统中设置、获取、记录实时的日历时钟信息并通过 LED 显示
或 LCD 显示。
2. 能够进行长时间的记录,并且存储的时间信息在掉电情况下能长期保存。
3. 初始的时间信息要求用户用键盘输入或通过 PC 机和单片机的串口通信来设置。
4. 利 用 已 有 设 备 进 行 安 装 调 试 。

三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路
原理图和 PCB 图 )
1.可行性方案
1.1 单片机芯片的选择方案和论证
方案一:采用 AT89C52,片内 ROM 全都采用 Flash ROM:能以 3V 超低压工作;同时也
与 MCS-51 系列单片机完全兼容,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,不需要对芯片的多次拔插,所以不会对
芯片造成一定的损坏。
方案二:采用 AT89C51 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。
1.2 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 LED 数码管动态扫描,LED 数码管价格适中,对于显示数字最合适,而
且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。
所以采用了 LED 数码管作为显示。
1.3 时钟芯片的选择方案和论证
方案一: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 时耗电小于 300nA.
方案二:直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现时,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。
1.4 电路设计最佳方案确定
综上各方案所述,对此次课程设计的方案选定:以单片机 AT89C52 为主控制器,
时间数据是通过时钟芯片 DS1302 来读取,并通过 LED 数码管显示出来,并用键盘来
完成对当前时间的调整。
2.硬件设计
2.1 电路设计框图
图 1 电路设计
2.2 系统概述
本电路是有 AT89C52 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,他是一种高性能,低功耗,带 RAM 的实时时
钟电路,它可以对年,月,日,周日,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。具有掉电自动保存功能;显示部分由 15 个数码管,74HS138,74LS244
构成。使用动态扫描显示方式对数字的显示。
2.3 单片机最小系统设计
单片机 AT89C52 的最小系统电路如图 2 所示 :
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