DS1302与LCD1602单片机实现的可调电子日历时钟

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"这篇毕业设计论文主要探讨了如何利用STC89C52单片机、DS1302实时时钟芯片和LCD1602液晶显示器设计一款可调式的电子日历时钟。该设计旨在实现日历和时间的清晰显示以及通过按键进行调整的功能。" 本文档详细描述了设计和实现这样一个系统的步骤和预期成果。首先,设计的目标是创建一个能够显示当前日期和时间,并允许用户通过按键进行修改的电子日历和时钟。这个系统的核心组件包括单片机STC89C52,它作为整个系统的控制中心,处理输入和输出数据。 DS1302是一款常用的实时时钟芯片,它能够准确地跟踪时间并提供串行接口与微控制器通信。在本设计中,DS1302用于存储和管理时间信息,通过I2C或SPI协议与STC89C52交互。DS1302能保持时间即使在电源断开后,通过内置电池维持时间的准确性。 LCD1602是一种双行、每行16字符的液晶显示器,常用于嵌入式系统中的数据显示。在这个项目中,它将用于显示日期和时间,以及可能的用户提示信息。LCD1602通过并行接口与单片机连接,由STC89C52控制显示内容。 设计过程中,学生需要掌握单片机编程、DS1302和LCD1602的工作原理以及相关软件的使用,如Proteus进行电路仿真。在第1周,学生将进行初步的资料调研和设计方案的制定。第2-3周将深入学习相关理论和技术。第4-6周,将设计并仿真硬件电路,包括DS1302时钟模块、LCD1602显示模块和电源电路。第7周,硬件焊接和调试,确保各部分功能正常。最后,第8周将撰写毕业设计论文,完成整个项目的总结。 在小组分工中,不同的成员负责不同的模块,如一人负责日历时钟模块的设计和程序编写,一人专注于液晶显示模块,另一人则处理按键模块。指导教师将在整个过程中提供必要的指导和评价。 这个设计项目不仅锻炼了学生们的硬件设计能力,也提升了他们的软件编程技能,特别是在嵌入式系统领域。通过这样的实践,学生可以掌握实时时钟芯片与液晶显示器的集成应用,为未来在物联网、智能家居等领域的工作打下坚实基础。
2021-05-09 上传
AT89C51设计LCD1602显示DS1302实时日历时钟毕业论文文档+软件源码,单片机LCD毕业设计,有代码、仿真电路、设计报告,仿真使用的是proteus仿真,可直接加载HEX文件运行. 摘要 此次课程设计的要求是通过LCD与单片机的连接模块能够显示数字(如时间)、字符(如英文)和图形等,这就需要专门的时钟芯片-----DS1302。 DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片,它能够对时,分,秒进行精确计时,它与单片机的接口使用同步串行通信,仅用3条线与之相连接,就可以实现MCS-51单片机对其进行读写操作,把读出的时间数据送到LCD1602上显示。程序运行时,必须先对LM044L进行初始设置,然后,通过单片机从DS1302中获取时间并通过LCD1602显示。同时,进行循环赋值,使LCD动态显示当前的时间。 关键字:AT89C51、DS1302,LCD1602显示器 一.设计任务和要求 1. 利用DS1302实现年月日时分秒,并用LCD显示。 2. 通过LCD模块与单片机的接口,能显示数字(如时间)、字符(如英文)。 3. 硬件设计部分,根据设计的任务选定合适的单片机,根据控制对象设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理,器件的作用,分析和计算过程; 4. 软件设计部分,根据电路工作过程,画出软件流程图,根据流程图编写相应的程序,进行调试并打印程序清单; 5.原理图设计部分,根据所确定的设计电路,利用Proteus工具软件绘制电路原理图。 6计算说明书部分包括方案论证报告打印版或手写版,程序流程图具体程序等 7. 图纸部分包括具体电路原理图打印版 8. 设计要求还包括利用一天时间进行资料查阅与学习讨论,利用5天时间在实验室进行分散设计,最后三天编写报告。最后一天进行成果验收。 二.方案论证 实现数字电子钟的设计有以下两种基本方案,现就两种基本方案的优劣进行具体论证,从而说明选择方案二的理由。 方案一:直接用单片机的内部定时器来实现时间。该方案以AT89C51单片机为主控芯片,以内部定时器产生的1s中断作为时钟的驱动,然后再通LCD液晶显示器来组成数字钟电路。但是此方案最大的缺点在于单片机89C51产生的1s中断存在误差,如果工作时间长的话,数字时钟显示的时间将会出现严重的偏差,不够精确。 方案二:使用串行接口时钟芯片DS1302设计时钟电路。该设计方案以AT89C51单片机为主控芯片,以串行时钟芯片DS1302为核心计时芯片,然后再通过一个LCD液晶显示器组成数字时钟电路。更重要的是,DS1302时钟芯片的加入大大提高了数字钟时间的准确性,而且该电路在断电后不丢失时间和数据信息时也使得该方案的研究与提升更具有开发的意义。 三.核心芯片功能介绍 1.AT89C51 AT89S51[3]美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4K BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。单片机AT89S51强大的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示: 1.1 功能特性概括: AT89S51提供以下标准功能:40个引脚、4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes的随机存取数据存储器(RAM)、32个外部双向输入/输出(I/O)口、5个中断优先级2层中断嵌套中断、2个数据指针、2个16位可编程定时/计数器、2个全双工串行通信口、看门狗(WDT)电路、片内振荡器及时钟电路。此外,AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲模式下, 图1 AT89C51引脚图 CPU暂停工作,而RAM、定时/计数器、串行通信口、外中断系统可继续工作。掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
2013-05-07 上传
/******************************************************************************* * 标题: 试验数码管显示时钟 * * * * 通过本例程了解 DS1302时钟芯片的基本原理和使用 ,理解并掌握DS1302时钟芯片 * * 驱动程序的编写以及实现数字字符在数码管中的显示。 * * ********************************************************************************/ #include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义 #include <intrins.h> sbit SCK=P3^6; //时钟 sbit SDA=P3^4; //数据 sbit RST = P3^5;// DS1302复位 sbit LS138A=P2^2; sbit LS138B=P2^3; sbit LS138C=P2^4; bit ReadRTC_Flag;//定义读DS1302标志 unsigned char l_tmpdate[7]={0,0,12,15,5,3,8};//秒分时日月周年08-05-15 12:00:00 unsigned char l_tmpdisplay[8]; code unsigned char write_rtc_address[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c}; //秒分时日月周年 最低位读写位 code unsigned char read_rtc_address[7]={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d}; code unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //共阴数码管 0-9 '-' '熄灭‘表 /******************************************************************/ /* 函数声明 */ /******************************************************************/ void Write_Ds1302_byte(unsigned char temp); void Write_Ds1302( unsigned char address,unsigned char dat ); unsigned char Read_Ds1302 ( unsigned char address ); void Read_RTC(void);//read RTC void Set_RTC(void); //set RTC void InitTIMER0(void);//inital timer0 /******************************************************************/ /* 主函数 */ /******************************************************************/ void main(void) { InitTIMER0(); //初始化定时器0 Set_RTC(); //写入时钟值,如果使用备用电池时候,不需要没每次上电写入,此程序应该屏蔽 while(1) { if(ReadRTC_Flag) { ReadRTC_Flag=0; Read_RTC(); l_tmpdisplay[0]=l_tmpdate[2]/16; //数据的转换,因我们采用数码管0~9的显示,将数据分开 l_tmpdisplay[1]=l_tmpdate[2]&0x0f; l_tmpdisplay[2]=10; //加入"-" l_tmpdisplay[3]=l_tmpdate[1]/16; l_tmpdisplay[4]=l_tmpdate[1]&0x0f; l_tmpdisplay[5]=10; l_tmpdisplay[6]=l_tmpdate[0]/16; l_tmpdisplay[7]=l_tmpdate[0]&0x0f; } } } /******************************************************************/ /* 定时器0初始化 */ /******************************************************************/ void InitTIMER0(void) { TMOD|=0x01;//定时器设置 16位 TH0=0xef;//初始化值 TL0=0xf0; ET0=1; TR0=1; EA=1; } /******************************************************************/ /* 写一个字节 */ /******************************************************************/ void Write_Ds1302_Byte(unsigned char temp) { unsigned char i; for (i=0;i<8;i++) //循环8次 写入数据 { SCK=0; SDA=temp&0x01; //每次传输低字节 temp>>=1; //右移一位 SCK=1; } } /******************************************************************/ /* 写入DS1302 */ /******************************************************************/ void Write_Ds1302( unsigned char address,unsigned char dat ) { RST=0; _nop_(); SCK=0; _nop_(); RST=1; _nop_(); //启动 Write_Ds1302_Byte(address); //发送地址 Write_Ds1302_Byte(dat); //发送数据 RST=0; //恢复 } /******************************************************************/ /* 读出DS1302数据 */ /******************************************************************/ unsigned char Read_Ds1302 ( unsigned char address ) { unsigned char i,temp=0x00; RST=0; _nop_(); _nop_(); SCK=0; _nop_(); _nop_(); RST=1; _nop_(); _nop_(); Write_Ds1302_Byte(address); for (i=0;i<8;i++) //循环8次 读取数据 { if(SDA) temp|=0x80; //每次传输低字节 SCK=0; temp>>=1; //右移一位 _nop_(); _nop_(); _nop_(); SCK=1; } RST=0; _nop_(); //以下为DS1302复位的稳定时间 _nop_(); RST=0; SCK=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); SCK=1; _nop_(); _nop_(); SDA=0; _nop_(); _nop_(); SDA=1; _nop_(); _nop_(); return (temp); //返回 } /******************************************************************/ /* 读时钟数据 */ /******************************************************************/ void Read_RTC(void) //读取 日历 { unsigned char i,*p; p=read_rtc_address; //地址传递 for(i=0;i<7;i++) //分7次读取 秒分时日月周年 { l_tmpdate[i]=Read_Ds1302(*p); p++; } } /******************************************************************/ /* 设定时钟数据 */ /******************************************************************/ void Set_RTC(void) //设定 日历 { unsigned char i,*p,tmp; for(i=0;i<7;i++){ //BCD处理 tmp=l_tmpdate[i]/10; l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]; l_tmpdate[i]=l_tmpdate[i]+tmp*16; } Write_Ds1302(0x8E,0X00); p=write_rtc_address; //传地址 for(i=0;i<7;i++) //7次写入 秒分时日月周年 { Write_Ds1302(*p,l_tmpdate[i]); p++; } Write_Ds1302(0x8E,0x80); } /******************************************************************/ /* 定时器中断函数 */ /******************************************************************/ void tim(void) interrupt 1 using 1 //中断,用于数码管扫描 { static unsigned char i,num; TH0=0xf5; TL0=0xe0; P0=table[l_tmpdisplay[i]]; //查表法得到要显示数字的数码段 switch(i) { case 0:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=0; break; case 1:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=0; break; case 2:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=0; break; case 3:LS138A=1; LS138B=1; LS138C=0; break; case 4:LS138A=0; LS138B=0; LS138C=1; break; case 5:LS138A=1; LS138B=0; LS138C=1; break; case 6:LS138A=0; LS138B=1; LS138C=1; break; case 7:LS138A=1; LS138B=1; LS138C=1; break; } i++; if(i==8) { i=0; num++; if(10==num) //隔段时间读取1302的数据。时间间隔可以调整 { ReadRTC_Flag=1; //使用标志位判断 num=0; } } }