"基于单片机和DS1302的时钟设计-微机与单片机综合课程设计"

0 下载量 52 浏览量 更新于2024-01-10 收藏 913KB DOC 举报
《基于单片机和DS1302的时钟设计》课程设计是一项涉及单片机和DS1302时钟芯片的设计任务。设计目标是使用单片机和DS1302时钟芯片来构建一个简易时钟系统,并通过数码管将读取到的时间显示出来。本设计旨在让学生通过设计和编程实践,深入了解DS1302时钟芯片和数码管显示的原理,并掌握相应的编程方法。 这个设计任务的基本要求是熟悉单片机系列和DS1302时钟芯片的工作原理,并能够使用合适的编程方法将时间信息在数码管上进行显示。通过这个课程设计,学生将能够掌握单片机与DS1302时钟芯片之间的通信方式,如何读取和写入时钟芯片内部的数据等技能。 在设计过程中,首先需要学生熟悉DS1302时钟芯片的硬件接口和工作原理。DS1302时钟芯片是一种低功耗时钟芯片,具有时钟、日历和RAM存储器功能。学生需要了解时钟芯片的初始化和设置方法,以及如何读取和写入时钟芯片的时间和日期数据。 接下来,学生需要设计合适的电路连接单片机和DS1302时钟芯片,并编写程序来实现读取时间并在数码管上显示的功能。数码管是一种常见的数字显示设备,学生需要了解数码管的工作原理和使用方法,并将读取到的时间数据通过合适的输出方式显示在数码管上。 在设计过程中,为了使系统更加完善,学生可以考虑添加一些额外的功能,如闹钟、定时器等。通过这些功能的实现,学生将能够更好地掌握单片机和DS1302时钟芯片的编程技巧,并进一步加深对于单片机和时钟芯片工作原理的理解。 最后,学生需要进行实验测试和性能评估,确保设计的时钟系统能够准确地显示时间,并提高系统的稳定性和可靠性。在测试过程中,学生需要对系统进行逐步调试,并解决可能出现的问题和错误。 通过完成这个《基于单片机和DS1302的时钟设计》课程设计,学生能够获得以下方面的收获:在硬件层面上,学生能够掌握单片机和DS1302时钟芯片的工作原理和使用方法;在软件开发层面上,学生能够熟练运用单片机的编程语言和开发工具进行程序设计;在综合应用层面上,学生能够将所学知识应用到实际项目中,提高自己的综合能力和解决问题的能力。 总之,这个《基于单片机和DS1302的时钟设计》课程设计旨在通过实践和设计来加深学生对于单片机和时钟芯片的理解和应用。通过完成这个设计任务,学生将能够在实际项目中运用所学知识,提高自己的技术能力和解决问题的能力。
2023-02-27 上传
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 姓名: 李永兴 贺孝言 王永伟 指导教师: 颜丽娜 时间: 2013年5月 目录 1 设计任务 3 2 系统总体方案设计 3 2.1 各个模块方案论证 3 2.1.1 时钟芯片的选择 3 2.1.2 显示器的选择 3 2.2总体方案设计 4 3 硬件电路设计 4 3.1 单片机最小系统 4 3.2 1302时钟电路 5 3.3 按键调时电路 5 4 系统软件设计 6 4.1 主程序流程图 6 4.2 子程序流程图 7 4.2.1 DS1302子程序流程图 7 4.2.2 1602子程序流程图 8 4.3 按键校正调时程序 8 5 实物调试 9 5.1实物性能分析 9 5.2 总结 12 附录1 14 (1)系统总电路图 14 (2)系统仿真图 14 附录2 16 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、晶振电路及 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。 图3 1302时钟电路 3. 按键调时电路 按键调时电路主要的作用是校正时间,它包含有五个动作:进入(S3),退出(S6),加 一(S4),减一(S5),切换(S2)。要进行校正调时,要首