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基于89C52单片机实时时钟设计
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更新于2023-07-11
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本设计是以89C52为控制核心,通过外围的不同模块可以让用户进行单片机的各种实验或者项目的开发。本开发板主要设计实时时钟电路,开发板主要由以下几个部分组成:MCU控制器、显示、DS1302。其中MCU采用的是STC89C52芯片;显示模块为1602液晶显示;用DALLAS公司的DS1302向单片机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间信息。通过所学的应用软件进行绘图及编程,使其仿真演示出来。
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基于 89C52 的单片机实时时钟设计
目 录
绪 论........................................................................................................................................................2
一、单片机概述.....................................................................................................................................3
1.1 单片机的发展历史...................................................................................................................4
1.2 单片机的发展趋势...................................................................................................................4
1.3 单片机的特点...........................................................................................................................5
1.4 单片机的应用...........................................................................................................................5
1.5 单片机的串行接口...................................................................................................................6
1.6 基本概念...................................................................................................................................7
二、硬件设计.........................................................................................................................................8
2.1 STC89C52 单片机简介............................................................................................................8
2.1.1 STC89C52 功能特性描述.............................................................................................8
2.1.2 MCS-51 的串行和控制寄存器...........................................................................................13
2.2 显示模块.................................................................................................................................15
2.3 DS1302 的结构及工作原理...................................................................................................18
三、软件设计.......................................................................................................................................20
3.1 设计方法.................................................................................................................................20
3.2 设计实例.................................................................................................................................20
3.3 原理图和程序.........................................................................................................................23
3.3.1 原理图..................................................................................................................................23
3.3.2 程序......................................................................................................................................24
结 论......................................................................................................................................................35
致 谢......................................................................................................................................................36
参 考 文 献...........................................................................................................................................37
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基于 89C52 的单片机实时时钟设计
基于 89C52 的单片机实时时钟设计
摘要:本设计是以 89C52 为控制核心,通过外围的不同模块可以让用户进行单片
机的各种实验或者项目的开发。本开发板主要设计实时时钟电路,开发板主要由
以 下 几 个 部 分 组 成 : MCU 控 制 器 、 显 示 、 DS1302 。 其 中 MCU 采 用 的 是
STC89C52 芯片;显示模块为 1602 液晶显示;用 DALLAS 公司的 DS1302 向单片
机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间信息。通过所学的应用软
件进行绘图及编程,使其仿真演示出来。
关键字:89C52 单片机 DS1302 LCD1602
The design of real-time clock based on 89C52
microcontroller
Abstract: The design is a system used 89C52 for the control of the control of the core,
allows users to conduct various experiments or the SCM project development through
the external different modules. The development board design and real-time clock
circuit, The development board mainly contain the following modules: MCU controller,
display, DS1302. STC89C52 is used as MCU; the display module is LCD1602;
Provides including the second, divides, Japan, the month, the year with DALLAS
Corporation's DS1302 to the monolithic integrated circuit and so on real-time time
information. Through the application software which studies carries on the cartography
and the programming, causes its simulation to demonstrate.
Keyboard : 89C52 MCU DS1302 LCD1602
绪 论
随着单片机在各个领域的广泛应用,越来越多的单片机爱好者开始动手开发
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基于 89C52 的单片机实时时钟设计
自己的产品。而单片机产品都是由单片机最小系统通过外围的不同扩展电路来实
现对某一输出的控制。翻阅了很多单片机应用的书,大体的结构一般都是先介绍
单片机的结构,而后就是单片机的外围电路,综合看来,单片机的外围电路正常
就是那几个部分:显示、输入、D/A、A/D、控制等,所以一般设计者都需要搭
建最基础的电路,包括单片机最小系统、基本的显示模块等。如果每次做电路的
时候都要重复的做着这些事情,无疑会浪费设计者的时间,介于这方面的考虑,
本设计做的就是一些基本的单片机外围模块,从而减少开发用户 DIY 的时间。另
一方面,本开发板可以为单片机初学者提供一个很好的学习平台。单片机的初学
者肯定要从最基础的做起,一步一步了解单片机,熟悉去各个方面的应用,如果
仅是从理论上学习是远远不够的,必须联系实践,即实验来达到消化和巩固的目
的。
本设计中主要就是用了以下几个简单模块:单片机最小系统、液晶显示 、
DS1302 等。
本设计只是简易的开发板设计,对 STC89C52 芯片进行程序的烧写,使实时
时钟显示。设计的时候也考虑了用户很有可能不用上面的模块,需要自己扩展模
块,所以在单片机的各个引脚边加了相应的插针,用于用户自己调配扩展模块。
下面对本设计的各个方面做深入的介绍,可以作为简易开发板的说明书使用。
一、单片机概述
单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机
一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称 SCM。随着 SCM 在技术
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基于 89C52 的单片机实时时钟设计
上、体系结构上不断扩展其控制功能,单片机已不能用“单片微型计算机”来表达
其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替,形成了单片机
界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨,以后应将中文“单片机”一词和
“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约定俗成,故而可继续沿用。
1.1 单片机的发展历史
如果将 8 位单片机的推出作为起点,那么单片机的发展历史大致可以分为以
下几个阶段:
第一阶段(1976—1978):单片机的探索阶段。以 Intel 公司的 MCS-48
为代 表 。MCS-48 的 推 出是 在 工控 领域 的 探索 , 参与 这一 探 索的公 司还 有
Motorola、Zilog 等。都取得了满意的效果。这就是 SCM 的诞生年代,“单片机”
一词即由此而来。
第二阶段(1978—1982):单片机的完善阶段。 Intel 公司在 MCS-48 基
础上推出了完善的、典型的单片机系列 MCS-51。它在以下几个方面奠定了典型
的通用总线型单片机体系结构。
1.完善的外部总线。MCS-51 设置了经典的 8 位单片机的总线结构,包括 8
位数据总线、16 位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。
2.CPU 外围功能单元的集中管理模式。
3.体现工控特性的地址空间及位操作方式。
4.指令系统趋于丰富和完善,并且增加了许多突出控制功能的指令。
第三阶段(1982—1990): 8 位单片机的巩固发展及 16 位单片机的推出
阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel 公司推出的 MCS-96 系列单片
机,将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片
中,体现了单片机的微控制器特征。
第四阶段(1990—):微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域
全面、深入地发展和应用,出现了高速、大寻址范围、强运算能力的 8 位/16
位/32 位通用型单片机,以及小型廉价的专用型单片机。
1.2 单片机的发展趋势
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,今后单片机的发展趋势将是
进一步向着 CMOS 化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高
性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。随着半导体集成
工艺的不断发展,单片机的集成度将更高、体积将更小和功能将更强。
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基于 89C52 的单片机实时时钟设计
1.3 单片机的特点
单片机主要有如下特点:
1.有优异的性能价格比。
2.集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯
片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠
性和抗干扰能力。另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在
恶劣环境下工作。
3.制功能强。为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰
富的转移指令、I/O 口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运
行速度均高于同一档次的微机。
4.低功耗、低电压,便于生产便携式产品。
5. 外 部 总 线 增 加 了 I
2
C ( Inter-Integrated Circuit ) 及 SPI(Serial
Peripheral Interface)等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。
6.单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系
统。
1.4 单片机的应用
由于单片机具有显著的优点,它已成为科技领域的有力工具,人类生活的得
力助手。它的应用遍及各个领域,主要表现在以下几个方面:
1.单片机在智能仪表中的应用
2.单片机在机电一体化中的应用
3.单片机在实时控制中的应用
4.单片机在分布式多机系统中的应用
5.单片机在人类生活中的应用
单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,另一方面,单片机应用的
重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前
必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能通过单片机来实现了。
这种用软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是对传统控制技术的一次革
命。
A:由单片机组成控制器的结构和特点:
单片微型计算机是微型计算机发展中的一个重要分支,是把构成一台微型计
算机的主要部件如中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)和各种功能 I/O 接口集
成在一块芯片上的单芯片微型计算机(Single Chip Micro Computer),简称单片
机.由于它的结构与指令功能都是按工业控制要求设计的,且近年来单片机着力扩
5
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