《毕业设计（论文）PPT答辩-基于单片机系统的电子钟设计与仿真.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）PPT答辩-基于单片机系统的电子钟设计与仿真.ppt（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 答辩人：基于单片机系统的电子钟设计与仿真论文题目：u选题背景 随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用，单片机从式系统设计中的应用，单片机从4 4位、位、8 8位、位、1616位到位到3232位，其发展历程一直受位，其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。单片机功能越来越强大，价格却不断下降的到广大电子爱好者的极大关注。单片机功能越来越强大，价格却不断下降的优势无疑成为嵌入式系统方案设计的首选，同时单片机应用领域的扩大也使优势无疑成为嵌入式系统方案设计的首选，同时单片机应用领域的
2、扩大也使得更多人加入到基于单片机系统的开发行列中，推动着单片机技术的创新进得更多人加入到基于单片机系统的开发行列中，推动着单片机技术的创新进步。步。然而传统的单片机系统开发除了需要购置诸如仿真器、编程器、示波器等价然而传统的单片机系统开发除了需要购置诸如仿真器、编程器、示波器等价格不菲的电子设备外，开发过程也较繁琐。来自英国格不菲的电子设备外，开发过程也较繁琐。来自英国Labcenter ElectronicsLabcenter Electronics公公司的司的ProteusProteus软件很好地诠释了利用现代软件很好地诠释了利用现代EDAEDA工具方便快捷开发单片机系统的工具方便快捷开发
3、单片机系统的优势。它包括优势。它包括PROTEUS VSMPROTEUS VSM（Virtual System ModellingVirtual System Modelling）、）、PROTEUS PCB PROTEUS PCB DESIGNDESIGN两大组成部分，在两大组成部分，在PCPC机上就能实现原理图电路设计、电路分析与仿真、机上就能实现原理图电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证以及形成单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证以及形成PCBPCB文件的完整嵌文件的完整嵌入式系统设计与研发过程。入式系统设计与研发过程。单片机系统作为一种典型的嵌入式
4、系统，其系统设计包括硬件电路设计和软单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面件编程设计两个方面,其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3 3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件ProteusProteus，则不用制作具体，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。的电路板也能够完成以上工作。u选题目的和意义本文的电子钟系统是以单片机（本文的电子钟系统是以单片机（AT89C51AT89C51）为核）为核心，时钟芯片心，时钟芯片DS1302DS1302、数码
5、管显示驱动芯片、数码管显示驱动芯片MAX7219MAX7219等元器件组成。具体介绍应用等元器件组成。具体介绍应用ProteusProteus的的ISISISIS软件进行单片机系统的电子钟设计与仿真的软件进行单片机系统的电子钟设计与仿真的实现方法。该方法既能准确验证所设计的系统是实现方法。该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求否满足技术要求,又能提高系统设计的效率和质量又能提高系统设计的效率和质量,降低开发成本降低开发成本,具有推广价值。具有推广价值。u论文结构1、绪论2、系统设计 3、硬件电路设计 4、软件设计 5、系统调试与仿真uProteus软件简介 PROTEUSPROTEUS
6、软件由软件由LabcenterLabcenter公司开发，是目前世界上最先进、最完整公司开发，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台，可以实现数字电路、模拟电路及微控的嵌入式系统设计与仿真平台，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和真和PCBPCB设计等功能，是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、设计等功能，是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的调试与测试的EDAEDA工具。微控制器系统相关的仿真需建立编译和调试工具。微控制器系统相关的仿真需建立编
7、译和调试环境，可选择环境，可选择Keil C51uVision2 Keil C51uVision2 软件。该软件支持众多不同公司的芯软件。该软件支持众多不同公司的芯片，集编辑、编译和程序仿真等于一体，同时还支持片，集编辑、编译和程序仿真等于一体，同时还支持PLMPLM、汇编和、汇编和C C语言的程序设计。它的界面友好易学，在调试程序、软件仿真方面有语言的程序设计。它的界面友好易学，在调试程序、软件仿真方面有很强大的功能。很强大的功能。其革命性的功能是：将电路仿真和微处理器仿真进行其革命性的功能是：将电路仿真和微处理器仿真进行协同，直接在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试，并进行协同，直接
8、在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试，并进行功能验证，通过动态器件如电机、功能验证，通过动态器件如电机、LEDLED、LCDLCD、开关等，实时看到运、开关等，实时看到运行后的输入、输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑行后的输入、输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，分析仪等，ProteusProteus为我们建立了完备的电子设计开发环境。为我们建立了完备的电子设计开发环境。系统设计电子钟系统硬件组成 AT89C51单片机简介 AT89C51AT89C51是一种带是一种带4K4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFP
9、EROMFalsh Programmable and Erasable Read Falsh Programmable and Erasable Read Only MemoryOnly Memory）的低电压，高性能）的低电压，高性能CMOS8CMOS8位微处理器，俗位微处理器，俗称单片机。称单片机。AT89C2051AT89C2051是一种带是一种带2K2K字节闪烁可编程可擦除字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除复擦除100100次。该器件采用次。该器件采用ATMELATMEL高密度非易失存储器制高密
10、度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的造技术制造，与工业标准的MCS-51MCS-51指令集和输出管脚相指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能兼容。由于将多功能8 8位位CPUCPU和闪烁存储器组合在单个芯和闪烁存储器组合在单个芯片中，片中，ATMELATMEL的的AT89C51AT89C51是一种高效微控制器，是一种高效微控制器，AT89C2051AT89C2051是它的一种精简版本。是它的一种精简版本。AT89CAT89C单片机为很多嵌单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。DS1302的结构及工作原理的结构及工作原理 DS13
11、02 DS1302 是美国是美国DALLASDALLAS公司推出的一种高性能、公司推出的一种高性能、低功耗、带低功耗、带RAMRAM的实时时钟电路，它可以对年、的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为补偿功能，工作电压为2.5V2.5V5.5V5.5V。采用三线接。采用三线接口与口与CPUCPU进行同步通信，并可采用突发方式一次进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或传送多个字节的时钟信号或RAMRAM数据。数据。DS1302DS1302内内部有一个部有一个318318的用于临时性存放
12、数据的的用于临时性存放数据的RAMRAM寄存寄存器。器。DS1302DS1302是是DS1202DS1202的升级产品，与的升级产品，与DS1202DS1202兼兼容，但增加了主电源容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。MAX7219工作原理简介 MAX7219MAX7219是是MAXIMMAXIM公司生产的串行输入公司生产的串行输入/输出共阴极数码输出共阴极数码管显示驱动芯片，一片管显示驱动芯片，一片MAX7219MAX7219可驱动可驱动8 8个个7 7段（包括小数段（包括小数点共
13、点共8 8段）数字段）数字LEDLED、LEDLED条线图形显示器、或条线图形显示器、或6464个分立的个分立的LEDLED发光二级管。该芯片具有发光二级管。该芯片具有10MHz10MHz传输率的三线串行接传输率的三线串行接口可与任何微处理器相连，只需一个外接电阻即可设置所口可与任何微处理器相连，只需一个外接电阻即可设置所有有LEDLED的段电流。它的操作很简单，的段电流。它的操作很简单，MCUMCU只需通过模拟只需通过模拟SPISPI三线接口就可以将相关的指令写入三线接口就可以将相关的指令写入MAX7219MAX7219的内部指的内部指令和数据寄存器，同时它还允许用户选择多种译码方式和令和数
14、据寄存器，同时它还允许用户选择多种译码方式和译码位。此外它还支持多片译码位。此外它还支持多片72197219串联方式，这样串联方式，这样MCUMCU就可就可以通过以通过3 3根线（即串行数据线、串行时钟线和芯片选通线）根线（即串行数据线、串行时钟线和芯片选通线）控制更多的数码管显示控制更多的数码管显示。电子时钟系统设计流程 如图如图硬件电路设计电路原理图设计 主要元器件功能介绍AT89C51AT89C51是一种带是一种带4K4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能低电压，高性能CMOS8CMOS8位微处理器，俗称单片机。位微处理器，俗称单片机。DS13
15、02 DS1302 是美国是美国DALLASDALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、公司推出的一种高性能、低功耗、带带RAMRAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时。具有调时功能。时钟操作可通过分、秒进行计时。具有调时功能。时钟操作可通过AMPMAMPM指示决定采用指示决定采用2424或或1212小时格式。小时格式。MAX7219MAX7219是是MAXIMMAXIM公司生产的串行输入公司生产的串行输入/输出共阴极数码输出共阴极数码管显示驱动芯片。采用三线制串行接口技术进行数据传送，管显示驱动芯片。采用三线制串行接口技术
16、进行数据传送，可直接与单片机连接，用户能方便地修改内部参数实现多可直接与单片机连接，用户能方便地修改内部参数实现多位位LEDLED数码管显示。内含有硬件动态扫描显示控制，每块数码管显示。内含有硬件动态扫描显示控制，每块芯片可驱动芯片可驱动8 8个个LEDLED数码管。数码管。Proteus 电路图设计软件设计 程序流程图设计 源程序设计 KeilC51进行程序调试系统调试与仿真Proteus中Hex 文件选择 Proteus进行电子钟系统仿真实现功能当进入调整功能时，按第一个键当进入调整功能时，按第一个键K1K1进行减运算，按第二个进行减运算，按第二个键键K2K2进行加运算。进行加运算。按下第
17、三个键按下第三个键K3,K3,实现日期实现日期 时间调整及时间调整及 定时功能，等数字定时功能，等数字闪烁后，按一二键进行加减，从而可以进行具体日期时间闪烁后，按一二键进行加减，从而可以进行具体日期时间调整。调整。当定时设定后，到预定时间后，系统通过当定时设定后，到预定时间后，系统通过C51C51音乐程序演音乐程序演唱歌曲唱歌曲-八月桂花。八月桂花。按下第四个键按下第四个键K4K4，可以进行时间，可以进行时间 日期切换，日期切换，8 8位位LEDLED数码数码管将显示时间或日期，采用管将显示时间或日期，采用2424小时制。小时制。时间显示格式为：时时间显示格式为：时-分分-秒；日期显示格式为：日秒；日期显示格式为：日-月月-年。年。具有实时显示当前计算机系统时间和日期的功能。具有实时显示当前计算机系统时间和日期的功能。致谢通过不断努力，终于完成了此次毕业设计。在此，首先感谢导师向继文老师，正是他在万忙之中还抽出宝贵的时间对我进行精心的指导，才使我顺利完成了毕业设计。同时也感谢物理信息学院各个领导和老师对我四年来的关心和帮助。使我在大学中学到了许多宝贵的知识和经验。在此，衷心地感谢你们！结束欢迎各位评委老师提问、指正！欢迎各位评委老师提问、指正！