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单片机应用课程设计基于DS1302电子时钟的设计-报告参考模板.doc
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单片机应用课程设计基于DS1302电子时钟的设计-报告参考模板.doc
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单片机应用课程设计报告
(2012~2013 学年第 2 学期)
设计题目:基于 DS1302 电子时钟的设计
班别: 2010 级自动化 1 班
XX: 李永兴 贺孝言 王永伟
3 / 33
(1)系统总电路图 14
(2)系统仿真图 14
附录 216
部分程序清单 16
1 设计任务
基本要求:采用 DS1302 时钟芯片与单片机 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,并且可以通过按键进行时间调
整。
2 系统总体方案设计
2.1 各个模块方案论证
2.1.1 时钟芯片的选择
由于设计的是电子时钟, 而单片机 STC89C52 自带计时功能,利用单片
机实现数据的显示和调整是可行的,采用单片机计时,利用它的一个 16 位定时
器/计数器每 50ms 产生一个中断信号,中断 20 次后产生一个秒信号,然后根
据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。这样可以直接用单片机
的内部定时/计数器来完成电子万年历的设计。
用单片机内部的定时/计数器来制作电子万年历,虽然无须外接其他芯片,
充分利用了单片机的资源,但是计时精度不够高,误差较大,掉电后所有数据将
被丢失,且软件编程较为复杂。
在以单片机为核心构成的装置中,经常需要一个实时的时钟和日历,以便对
一些实时发生事件记录时给予时标。采用 DS1302 作为实时时钟芯片,利用单
片机进行控制,外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路,即构成一个基本的电
子万年历系统。由于在系统设计时,需要考虑以下几点因素:功耗低、精确度高、
软件程较简单,芯片的体积小、芯片成本低等,而 DS1302 芯片有上面所述的
诸多优点,所以本设计采用 DS1302 作为实时时钟芯片。
2.1.2 显示器的选择
此次设计需要显示汉字,如果选用数码管来显示汉字,则需要数十个,这样
4 / 33
就会增加成本,而且接线不方便,不符合设计的初衷。
LCD1602 具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧,对比度可调、
内含复位电路、提供各种控制命令等特点,完全满足本次设计的需要,因此,选
择 LCD1602 作为显示器进行使用。
2.2 总体方案设计
DS1302 具有自身计时的功能,但是自身却没法显示并且调整时间,这时
就不可避免地要使用到单片机 STC89C52,它可以作为一个桥梁,架接液晶显
示器和 DS1302,并且利用单片机的输入/输出端口可以实现调整时间的功能。
利用单片机 STC89C52 实现数据的显示和调整是整个系统的关键所在,在
整个系统中,使用单片机的 P0 口作为液晶显示屏的显示端口,液晶显示屏所显
示的数据全都通过 P0 口发送 ,P1 口用作调整按键的电路连接接口,这样单片
机可以较好地完成时间的显示与调整。DS1302 电子时钟总体设计方案图如图
1 所示。
图 1 DS1302 电子时钟总体设计方案图
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的主控制器。其最小系统主要由 STC89C52 单片机、
晶振电路与单片机复位电路组成。
晶振系统由两个 30pf 的陶瓷电容和一个 12MHz 的晶振组成,分别接在
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
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XTAL1、XTAL2 上,在单片机内部,这两个端口是一个反相放大器的输入端,
这个放大器构成了片内振荡器,它决定了单片机的时钟周期。
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
之后,PC 指针变为 0000H,使单片机从程序存储器地址为 0000H 的单元开始
执行。当单片机执行程序出错或进入死循环时,也可按复位按钮重新启动。单片
机最小系统如图 1 所示。
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的基本电路,时钟电路一般由 DS1302 时钟芯片和
32.768MHz 晶振构成。理论上在晶振两端加两个 6pf 的电容,可以使晶振频率
更为精确。DS1302 时钟电路图如图 2 所示。
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