1、 1 摘要 本设计是基于 51 系列的单片机进行的实时日历和时钟显示设计,可以显 示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。 在设计的同时对单片机 的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。 实时日历和时钟显示的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部 分主要由 AT89S52 单片机,LED 显示电路,以及调时按键电路等组成,系统通过 LED 显示数据,所以具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时 钟程序、键盘程序,显示程序等。本系统以单片机的汇编语言进行软件设计,为 了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简 洁明了,以便更简单地实现调
2、整时间及日期显示功能。所有程序编写完成后,在 wave 软件中进行调试,确定没有问题后,在 Proteus 软件中嵌入单片机内进行 仿真。 关键词:AT89S52; DS1302; LED 1 概述 在日新月异的 21 世纪里,家用电子产品得到了迅速发展。许多家电设备都 趋于人性化、智能化,这些电器设备大部分都含有 CPU 控制器或者是单片机。单 片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点,近几年得到迅猛 发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩 具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面,如车间流 水线控制、自动化系统等、智能型家用
3、电器(冰箱、空调、彩电)等。用单片机 来控制的小型家电产品具有便携实用,操作简单的特点。 时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学 技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让 时钟更好的为人民服务, 怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设 计出新型时钟。 现今,高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石 英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需 2 要经常调校,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用 LED 显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间, 减小了计时误差,
4、这种表具有时, 分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基 础。在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工 作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单 片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种 实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但 误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现, 在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有: DS1302,DS1288
5、7,X1203 等都可以满足高精度的要求。 本文设计的日历和时钟的显示广泛用于小型智能家用电子产品,如电子钟。 利用单片机进行控制,实时时钟芯片 DS1302 进行记时,外加掉电存储电路和显 示电路,可实现时间的调整和显示。电子钟既可广泛应用于家庭,也可应用于银 行、邮电、宾馆、医院、学校、企业、商店等相关行业的大厅,以及单位会议室、 门卫等场所。因而,此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。 2 设计方案论证 2.1 功能要求 1、能显示年、月、日、时、分、秒、星期 2、能对时间进行手动修正 3、采用 24 小时制 4、使用 LED 显示时间参数 5、上电后,电子钟显示“2010 年 1 月
6、 1 日” “1 时 1 分 1 秒 星期 1” 对时,分,秒,日,月,年高位为 0 时做消隐处理,只显示单个数字以增强其 可读性。 3 2.2 方案确定 2.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 方案一: 采用 89C51 芯片作为硬件核心,采用 Flash ROM,内部具有 4KB ROM 存储空 间,能于 3V 的超低压工作,而且与 MCS-51 系列单片机完全兼容,但是运用于电路 设计中时由于不具备 ISP 在线编程技术, 当在对电路进行调试时, 由于程序的错 误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时, 对芯片的多次拔插会对芯片造成一 定的损坏。 方案二: 采用 AT89S52,片内 ROM 全都采用 Flash ROM;能以 3V 的超底压工作;同时 也与 MCS-51 系列单片机完全该芯片内部存储器为 8KB ROM 存储空间,同样具有 89C51 的功能,且具有在线编程可擦除技术,当在对电路进行调试时,由于程序 的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,不需要对芯片多次拔插,所以 不会对芯片造成损坏。 所