1、单片机设计 1 单片机基础课程大作业 课题名称:用单片机设计日历和时钟 院系:电子信息与电气工程学院 专业班级:2010 级自动化(2)班 2012 年 6 月 7 日 单片机设计 2 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
2、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 单片机设计 I 目录 1 概述 1 2 设计方案论证 1 2.1 功能要求. 1 2.2 方案确定. 2 2.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 . 2 2.2.2 显示模块选择方案和论证 . 2 2.2.3 时钟芯
3、片的选择方案和论证 . 3 2.2.4 电路设计最终方案确定 . 3 3 硬件设计 3 3.1 电路设计框图. 3 3.2 系统概述. 3 3.3 电源设计. 4 3.4 单片机的复位电路. 4 3.5 单片机系统的晶振电路. 5 3.6 主电路设计. 5 4 软件设计 6 4.1 主程序设计. 6 4.2 日历时钟子程序设计. 7 4.3 显示子程序设计. 8 参考文献 9 - 单片机设计 1 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、
4、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。 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
5、。 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 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
6、单个数字以增强其可读性。 单片机设计 2 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。 所以选择采用 AT89S52 作为主控制系统. 2.2.2 显示模块选择方案和论证 方案一: 采用 LED 液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文