"AT89C51单片机应用:智能电子钟课程设计报告"

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0 下载量 88 浏览量 更新于2024-03-04 收藏 77KB DOCX 举报
本报告是关于单片机课程设计的智能电子钟。该报告基于AT89C51单片机,设计并制作了一个具有LCD显示功能的智能电子钟。报告的目的是通过课程设计,使学生能够进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性和控制方法,并通过程序设计和仿真,逐步掌握模块化程序设计方法和仿真软件的使用。 本报告分为摘要、目录、正文、参考文献和附录五个部分。摘要部分简要介绍了本课程设计的主要内容和设计要求,目录部分列出了报告的各个章节和内容安排,正文部分详细介绍了智能电子钟的设计原理、电路结构、程序设计以及实际操作过程,参考文献部分列出了本报告所引用的相关文献资料,附录部分包括了一些相关的辅助信息和数据。 报告的主要内容包括智能电子钟的设计要求和功能模块,包括计时功能、闰年自动判别和五路定时输出等功能。报告详细介绍了AT89C51单片机在电子钟中的应用,包括单片机的引脚连接、程序设计和调试过程。报告还对LCD显示模块的使用和驱动原理进行了详细的分析和说明,介绍了电子钟的整体电路结构和工作原理,并给出了具体的程序设计和仿真结果。最后,报告总结了课程设计的收获和不足之处,并提出了进一步完善和改进的建议。 课程设计的执行时间为一周,要求在6月20日前将电子稿提交,期末考试前将打印的纸质稿交给指导教师。每组由4-5人组成,每组各选一个题目,课程设计的示范题目为智能电子钟(LCD显示)设计。在整个课程设计过程中,学生需要充分发挥团队合作的精神,共同分工合作,最终完成电子钟的设计和制作。 通过本次课程设计,学生将能够进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的特性和控制方法。通过程序设计和仿真,学生将逐步掌握模块化程序设计方法和仿真软件的使用。此外,学生通过团队合作完成一个完整的电子钟设计和制作过程,将对开发单片机应用系统的全过程有一个更加深入的了解,为今后从事相关工作打下坚实的基础。报告总结了课程设计的收获和不足之处,并提出了进一步完善和改进的建议,为今后的课程设计提供了宝贵的经验和教训。
2023-02-27 上传
目 录 1引言………………………………………………………………………………………… 1 1.1设计内容和要…………………………………………………………………………… 1 1.2 工作原理………………………………………………………………………………… 2 2 总体设计…………………………………………………………………………………… 2 2.1 方案设计………………………………………………………………………………… 2 2.2 系统框图………………………………………………………………………………… 2 2.3 核心芯片简介…………………………………………………………………………3 2.3.1 DS1302简介…………………………………………………………………………… 3 2.3.2 AT89C51简介……………………………………………………………………………3 3 智能电子钟软硬件电路的设计………………………………………………………………4 3.1 硬件设计……………………………………………………………………………………4 3.1.1 复位电路设计……………………………………………………………………………4 3.1.2 DS1302与单片机的接口设计………………………………………………………… 5 3.1.3 LED显示设计……………………………………………………………………………5 3.1.4 电源设计…………………………………………………………………………………6 3.1.5 按键开关去抖设计………………………………………………………………………6 3.1.6 时钟电路的设计…………………………………………………………………………7 3.1.7 电路总原理图设计………………………………………………………………………8 3.2 软件设计……………………………………………………………………………………8 3.2.1 流程图……………………………………………………………………………………8 4 protues仿真与调试……………………………………………………………………………11 4.1 电路的仿真…………………………………………………………………………………11 4.2软件调试……………………………………………………………………………………11 结论…………………………………………………………………………………………… 12 参考文献……………………………………………………………………………………… 14 附 录………………………………………………………………………………………… 15 源程序………………………………………………………………………………………… 15 1 引言 电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化,拥有时钟精确、体积小、界面友 好、可扩展性能强等特点,被广泛应用于生活和工作当中。另外,在生活和工农业生产 中,也常常需要温度,这就需要电子时钟具有多功能性。本设计主要为实现一款可正常 显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。本文对当前电子钟开发手段进行了比 较和分析,最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。本设计应用AT89C51芯片作 为核心,6位LED数码管显示,使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。 这种实现方法的优点是电路简单,性能可靠,实时性好,时间精确,操作简单,编程容 易。 该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中,也可通过改装,提高性能,增加新功能, 从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 1.1设计内容和要求 以AT89C51单片机为核心,制作一个LCD显示的智能电子钟: (1) 计时:秒、分、时、天、周、月、年。 (2) 闰年自动判别。 (3) 五路定时输出,可任意关断(最大可到16路)。 (4) 时间、月、日交替显示。 (5) 自定任意时刻自动开/关屏。 (6) 计时精度:误差 1秒/月(具有微调设置) (7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。 1.2 工作原理 本设计采用市场上流行的时钟芯片DS1302进行制作。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充 电时钟芯片,内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM,可以通过串行接口与计算机进 行通信,使得管脚数量减少。实时时钟/日历电路能够计算2100年之前的秒、分、时、日 、星期、月、年的,具有闰年调整的能力。 DS1302时钟芯片的主要功能特性: (1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息;每月的天数和闰年的天数 可自动调整;时钟可设置为24或12小时格式。 (2) 31B的8位暂存数据存储RAM。 (3) 串行I/O口方式使得引脚数量最少。 (4