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单片机课程设计--电子日历时钟.doc
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单片机课程设计--电子日历时钟
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河南科技大学
课 程 设 计 说 明 书
课程名称 单片机原理
题 目 电子日历时钟
院 系 电子信息工程学院
班 级
学生姓名
指导教师 叶宇程
日 期 2012—06—11

课程设计任务书
(指导教师填写)
课程设计名称 单片机原理 学生姓名 专业班级 电气 091
设计题目 电子日历时钟
一、课程设计目的
1. 培养学生文献检索的能力,如何利用 Internet 检索需要的文献资料。
2. 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3. 培养学生综合运用知识的能力和工程设计的能力。
4. 培养学生理论联系实际的能力。
5. 提高学生课程设计报告撰写水平。
二、设计内容、技术条件和要求
1 设计内容
电子日历时钟系统主要功能为实时时间的显示,以 AT89S51 单片机为核心
芯片,通过 DS1302 时钟芯片的功能扩展;在共阴极 LED 数码管上或 LM1602
液晶显示屏上显示出来。
(1)时钟芯片选用 DS1302;
(2)数码管选用 4 位共阴极动态显示的数码管;
(3)能实时显示年、月、日和时、分、秒,用数码管显示时,要求年、月、
日与时、分、秒交替显示,间隔 1 秒;
(4)可通过按键调节、设置当前时间。
2 设计要求
设计单片机最小系统(包括复位按钮、晶振电路等);
DS1302 时钟芯片的控制设计。
时间调节按键的电路设计。
绘制实现本设计内容的硬件电路(原理图),系统的组成框图。
相应的控制状态表;
编写本课程设计内容的软件设计(包含程序流程图和对程序注释)。
硬件实验部分可选用实验箱测试或 Proteus 仿真软件实现。
3 总体设计思想(供参考)
正常情况下运行主程序,定时读取时钟芯片的实时时间,先读年、月、日,
再读时、分、秒;
时间调节可用 1 按键依次切换选择年、月、日、时、分、秒,相应位闪烁,
另 1 按键每次加 1 调节当前的时间设置。
按键控制建议采用外部中断执行中断服务子程序,设置相应的时间调节子
程序。
4 设计参考
基于 AT89S51 单片机的电子日历时钟有电源电路、单片机主控电路、按键
控制电路和显示电路组成,DS1302 的寄存器、控制命令及参考电路如图 1 和表
1、表 2 所示:

图 1 基于 AT89S51 单片机的交通信号灯控制系统框图
表 1 DS1302 日历、时钟寄存器与控制字对照表
7
6
5
4
3
2
1
0
寄存器名称
1
RAM/CK
A4
A3
A2
A1
A0
RD/W
秒寄存器
1
0
0
0
0
0
0
分寄存器
1
0
0
0
0
0
1
小时寄存器
1
0
0
0
0
1
0
日寄存器
1
0
0
0
0
1
1
月寄存器
1
0
0
0
1
0
0
星期寄存器
1
0
0
0
1
0
1
年寄存器
1
0
0
0
1
1
0
写保护寄存器
1
0
0
0
1
1
1
慢充电寄存器
1
0
0
1
0
0
0
时钟突发寄存器
1
0
1
1
1
1
1
表 2 DS14302 内部主要寄存器分布表
命令字
各位内容
寄存器名称
写
读
取值范围
7
6
5
4
3
2
1
0
秒寄存器
80H
81H
00-59
CH
10SEC
SEC
分寄存器
82H
83H
00-59
0
10MIN
MIN
小时寄存器
84H
85H
01-12 或 00-23
12/24
0
A
HR
HR
日期寄存器
86H
87H
01-28,29,30,31
0
0
10DATE
DATE
月份寄存器
88H
89H
01-12
0
0
0
10M
MONTH
周寄存器
8AH
8BH
01-07
0
0
0
0
0
DAY
年份寄存器
8CH
8DH
00-99
10YEAR
YEAR
5 知识点准备:
+5V 电源原理及设计;
单片机复位电路工作原理及设计(元件选择的依据);
单片机晶振电路工作原理及设计(元件选择的依据);
按键电路设计(了解常用按键设计方法)。

DS1302 芯片特性、驱动设计及应用;
LM1602 液晶显示屏特性、驱动设计及应用;
AT89S51 单片机引脚资源、引脚分配等;
单片机汇编语言及程序设计(中断、延时子程序的设计)。
三 时间进度安排
按教学计划规定,单片机原理课程设计总学时为 1 周,其进度安排和时间大
致分配如下:
1. 十三周周一至周二 查阅资料、进行软、硬件初步设计;
2. 十三周周三至周四 上机调试,发现问题,解决问题,完善课程设计;
3. 十三周周五、周六 总结设计过程,编写课程设计报告书。
四 主要参考文献
1、何立民. 单片机高级教程. 第 1 版.北京:北京航空航天大学出版社,2001
2、MCS—51 单片机应用设计 张毅刚 修林成 胡振江 编
3、MCS—51 单片微型计算机原理与开发 王树勋 王朝玉 张新发 编
4、徐爱钧 KEIL Cx V7.0 单片机高级语言编程与 uVision2 应用实践,北京,电子工
业出版社,2004
5、李全利、仲伟峰、徐军,单片机原理及应用,北京:清华大学出版社,2006
五、设计分组及选题安排
电气 091、092,三个题目中每人任选一题。
指导教师签字:
2012 年 05 月 20 日

目 录
摘 要............................................................................................................................................6
关键词................................................................................................................................................6
第一章 设计要求与硬件选择..........................................................................................................6
1.2.1 单片机芯片的选择和介绍....................................................................................7
1.2.2 显示模块的选择和介绍........................................................................................8
1.2.3 时钟芯片的选择和介绍........................................................................................9
1.3 电路设计最终方案决定...................................................................................................12
第二章 系统的硬件设计与实现....................................................................................................12
2.1 电路设计框图...................................................................................................................12
2.2 系统硬件概述...................................................................................................................13
2.3 主要单元电路的设计.......................................................................................................13
2.3.1 单片机主控模块的设计......................................................................................13
2.3.2 时钟电路模块的设计..........................................................................................14
2.3.3 显示模块的设计..................................................................................................15
2.3.4 按键模块的设计..................................................................................................16
第三章 系统的软件设计................................................................................................................17
3.1 主函数设计......................................................................................................................17
3.1.1 主程序流程图.......................................................................................................17
3.1.2 主程序的具体实现...............................................................................................18
3.2 时钟 DS1302 子函数.........................................................................................................18
3.3 液晶显示模块程序设计...................................................................................................19
3.3.1 液晶初始化子程序...............................................................................................19
3.4 按键扫描子程序...............................................................................................................21
第四章 软件测试与硬件仿真........................................................................................................23
4.1 软件测试...........................................................................................................................23
4.2 硬件仿真...........................................................................................................................23
附 录..........................................................................................................................................23
附录一:..................................................................................................................................23
附录二:..................................................................................................................................24
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