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1、多功能智能时钟系统设计 /69 多功能智能时钟系统设计 作者姓名：XXX 专业名称：XXXX 指导教师：XX讲师多功能智能时钟系统设计 /69 摘要 随着对时间的要求越来越精确，人们创造了时钟。现在，电子时钟更是人类最基本，最必不可少的一个工具。在上个世纪，电子时钟大多数采用的是分离元件。而这样制造出来的电子时钟体积庞大，使用起来也很麻烦。随着科技和电子行业的飞速发展，现在的电路都是高度集成的。不仅节约空间资源，成本也很低。然电子产品给我们的生活带来了更多的便利。本设计的主控系统采用的是单片机，利用它自带的定时器来进行设计。单片机具有成本低廉、体积小、操作简便等优点。它能够形成各式各样的自动控
2、制系统。设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的 51 系列的单片机，本次设计以 STC89C51 单片机为核心，以时钟芯片DS1302 为依托，借助外围少量的按键电路实时校准，通过LCD1602 液晶显示器来显示日期和时间。在程序的部分，我采用的是 C 语言来进行编写。使用 C 语言更有利于我的理解，编写以与修改。本论文主要从系统设计方案的选择，硬件、软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容。设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能。我们利用了单片机的控制能力和时钟芯片的与时通信的特点，按键来控制时间和日历在液晶显示屏上的显示。最后，在整点的时候通过蜂鸣
3、器进行报时。关键词：单片机 电子时钟 C 语言 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内
4、容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 I/69 Abstract With the demand for more precise,people create a clock.Now,the electronic clock is human the most basic,most essential as a tool.In the last century,most electronic clock use is separation of components.And this produced electronic clock bulky,use
5、 is also very troublesome.Along with the rapid development of science and technology and electronic industry,now circuit are height integrated.Not only save space resource,cost is also very low.Although electronic products to our life brought more convenience.Procedures will be used in the design of
6、 the main control system is a single chip,using its own timer design.SCM has low cost,the volume is small,easy to operate,etc.It can form a variety of automatic control system.The design uses a microcontroller is the most typical and I were in the classroom study of 51 series microcontroller,the des
7、ign STC89C51 microcontroller as the core to the clock chip DS1302 as the basis,by means of a peripheral small amounts of key circuit real-time calibration through LCD1602 LCD display to display the date and time.In part,I use C language to write.The use of C language is more conducive to my understa
8、nding,writing and revision.This paper mainly from the selection of the design scheme of the system,hardware,software part of the description and physical demonstration up 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具
9、有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 II/69 detailed describes the general content of the whole design.Design is the main research is intelligent clock
10、and calendar display function.We use the MCU control can timely communication of power and clock chip keys to control the time and calendar on the LCD screen display.Finally,when the whole point of the buzzer timekeeping.Keywords:single chip microcomputer,electronic clock,C language 目录 摘要.Abstract.I
11、 目录.II 前言.0 1 论文设计概述.2 1.1 设计任务.2 1.2 设计要求.2 1.3 系统整体框图.2 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择
12、硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 III/69 2 系统方案选择.4 2.1 总体方案设计.4 2.2 主要模块的方案设计.4 2.2.1 主控芯片方案.4 2.2.2 显示模块方案.5 3 系统模块电路介绍与设计.6 3.1 单片机模块.6 3.1.1 单片机基础知识介绍.6 3.1.2 STC89C51 介绍.8 3.1.3 单片机最小系统电路.9 3.2 时钟模块.12 3.2.1 DS1302 介绍.12 3.2.2 DS1302 电路原理.14 3.3 液晶显示模块.14
13、3.3.1 LCD1602 引脚与说明.14 3.3.2 LCD1602 电路原理.16 3.4 蜂鸣器报警模块.17 3.5 矩形按键电路模块.18 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以
14、与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 IV/69 4 系统软件设计.20 4.1 软件设计流程.20 4.2 系统设计程序.23 4.2.1 主程序.24 4.2.2 LCD1602 驱动程序.24 4.2.3 DS1302 驱动程序.24 5 系统仿真结果与说明.25 5.1 仿真软件介绍.25 5.1.1 Protues软件介绍.25 5.1.2 Keil软件介绍.26 5.2 时钟系统的仿真.27 6 系统实物调试与结果.30 6.1 系统实物.
15、30 6.1 系统实物调试结果与说明.30 总结.33 参考文献.34 致谢.35 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的
16、演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 V/69 附件1 主程序.36 附件2 LCD1602驱动程序.42 附件3 DS1302驱动程序.49 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片
17、机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 0/69 前言 现在，电子产业随着科学技术的发展而变得日益强大。单片机的集成度也越来越高，体积也越来越小。技术的进步促使人们对智能闹钟的研究和应用的重视度极度提高，这样人们对时钟设备的要求也越来越高，又加上微处理器 ARM、FPGA、DSP 的广泛应用，电子技术更是得到了极大地提高。单片机的使用是十分灵活的，可以用于很多方面，论文中用到 STC89
18、C51 的优势是：功耗十分的低、成本便宜、硬件设计简单，工业控制、传感器技术，数据采集、智能控制、仪器仪表等领域中。集成电路是电子工业时代的重要发明，其中以单片机的出现最为明显，它的出现使自动控制和智能控制各方飞速的发展。单片机智能时钟的优点是体积小、价格低、可靠性高、功能全。我们广泛的用它在各种智能控制仪器定时与时间测量中，使这些仪器到达高度的自动化，键盘取代了传统的智能仪器中那些开关和旋钮，测试人员通过选择相应的按键来测试，这样就会省掉很多麻烦的人工调试过程。智能仪器能够完成自我自动校准，自动选择合适的测量范围，大部分能自动调整测试点，这样就给我们带来了极大方便，同时精度也相应的提高了几百
19、倍。另外，在电子科技领域，时间作为重要的参数之一，许多电参数的测量方案、结果都与他的测量有着不可分割的密切关系，所以他被广泛的应用在科研、工业控制、教学、测量仪器中。随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于
20、我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 1/69 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单
21、片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 2/69 1 论文设计概述 1.1 设计任务 利用 Proteus格式的单片机硬件编程平台上的时钟芯片DS1302和液晶显示器 LCD1602实现一个“多功能智能时钟系统”。1.2 设计要求 1.设置“启动”、“停止”、时钟显示功能设置”、“日历显示功能设置”等按键，要求上电初始蜂鸣器鸣叫、继电器、电动机、数码管都不工作，按下启动键后开始进入“起始状态”，此时
22、LED灯按 500ms 间隔全亮全灭，硬件其余部件均不工作，只有在按下启动键后，再按下“时钟显示功能设置”和“日历显示功能设置”才进入“时钟显示”和“日历显示”状态，此时在 LCD1602屏幕上显示相应的时钟和日期。2.要求显示数字的格式为：比如 2012 年 5 月 2 日的显示格式为02-05-12；12 点 25 分 30 秒的显示格式为12-25-30。3.扩展该智能时钟系统的功能，实现每到 59 分 57 秒开始进行整点报时，蜂鸣器鸣响 3 秒钟。1.3 系统整体框图 整个系统主要由六部分组成：主控模块，时钟模块，矩阵按键模块，LED模块，蜂鸣器报警模块，液晶显示模块。系统整体框图如
23、图 1.1 所示。随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与
24、日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 3/69 图 1.1 系统整体框图 液晶 LCD1602 矩阵电路 蜂鸣器电路 时 钟 芯片 STC89C51 LED 电路 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言
25、更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 4/69 2 系统方案选择 2.1 总体方案设计 拿到此次设计题目之后，我通过翻看以前的教材，借阅书籍收集了大量的资料，并在反复的论证以与老师的建议下，确定了最终的系统设计方案。我采用的是 STC 系列的89C51 做主控芯片，时钟芯片采用的是 DS1302，通过矩阵键盘来对系统进行操作，最后再以 LCD1602来做为液晶显示输出结果。2.2 主要模块的方案设计 介绍主控芯片模块以与显示模块的
26、方案设计。2.2.1 主控芯片方案 方案一：如果选用我们熟悉的 STC89C51 单片机当作主控芯片。这款芯片的价钱低，使用起来较为方便。它的功能能够满足本次设计的需求。这款芯片适合此次设计。方案二：如果选用市面上的 MSP430F149系列单片机当作我们的主控芯片。这类单片机的运算速度很快，是一款内置 12 位 ADC的高性能且能耗低的 16 位单片机。但是因为它的成本高，并且它是用 TPFQ来进行封装的，所以得利用 PCB版图来制版，不适合我们手工焊接。这些种种原因极大的提高了我们此次设计的难度和成本。通常，这类单片机适用于手持等设备，不适合我们开发项目。方案三：如果选用 ARM 公司的
27、STM32系列当作主控的芯片。此系统中没有必用到这么高级的主控。因为我们这次毕业设计所要用到的系统主控芯片必须要满足我们设计要求的运算能力，还要有成本低廉，功耗低，随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我
28、的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 5/69 体积小，使用起来方便等特点。所以我们不管是从价格还是我们芯片的各项性能指标上，讨论得出第一种方案是最适合我们此次的设计方案。2.2.2 显示模块方案 方案一：选用 LCD1602字符液晶作为显示模块，它不仅成本相对低廉之外，它还有利于用户控制。因为它可以在液晶上面显示数字与字符的信息。同时，它在后期驱动程序的编写上也较为容易，满足本次设计要求。方案二：选用 LCD128x64液晶作为显示的模块
29、。它可以实现字符的显示，也可以显示出图片，但是图片色彩只能是黑白，且精度不高，而且成本也很高。此次设计中不用对图片进行显示，所以对整个显示的设计效果不适合。方案三：选择主控为 TFT的带字库的 320 x240 的彩色液晶作为显示模块,可以显示出我们经常使用的的汉字、ASCII 码、并且他的液晶屏的分辨率高、同时也可以描绘出彩色的图片。但在此系统中我们只需要简单的字符显示，且考虑到价格的因素，所以不考虑用此芯片作为显示。方案四：采用数码管显示。数码管的设计复杂且后期驱动程序难写，还有连接时需要很多的 I/O 口。不适合开发此项目。综合以上方案，我们选择了方案一作为显示器。随着对时间的要求越来越
30、精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系
31、统设计 6/69 3 系统模块电路介绍与设计 本设计的系统模块电路大致分为以下几部分，下面为大家分别来介绍这几个模块电路的主要信息。3.1 单片机模块 单片机是一个微型的计算机系统。它是一种高度集成的芯片。它将 CPU，RAM，ROM，定时器、中断系统、计数器等功能集成起来。由于单片机的高度集成，体积小，实用性强，运算效率高，价格便宜以与使用起来较为方便。所以本次设计中，系统采用 STC89C51单片机作为主控芯片。3.1.1 单片机基础知识介绍 1.单片机的定义 单片机是一个高度集成了 CPU，RAM，ROM，内部和外部总线的微型且完整的计算机系统。单片机是通过导入程序来实现指定的功能。所以
32、单片机也是十分的智能化。虽然单片机只是一块小小的芯片，但是它却拥有价格便宜，运算效率高，实用性强，性能好，集成度高，体积小，使用方便，质量轻等优点。所以，在学习和生产中，单片机受到了大量的使用者的青睐。单片机在工业发展中被使用的相当广泛。单片机从早期的 8 位或 4 位发展到 16 位。随着科技的飞速发展，在 90 年代，16 位的单片机迅速的取代了 16 位的单片机，并且延用至今。到现在为止，32 位单片机晶振的频率已经超过了 300 兆赫兹，价格也越来越便宜，得到了广泛的应用。单片机也因为难度不大，易于理解，使用简单等原因作为我们电子专业的一个非常重要的学习和实践的内容。在本次的设计中，采
33、用 STC89C51 单片机做出的一个多功能智能随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内
34、容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 7/69 时钟系统，使用 C 语言编程，将程序导入到系统内，再反复进行调试。最终实现所要求的功能。2.单片机的运用 单片机不仅应用于我们的教学当中，在我们生活生产的各种电子产品中，都能看到单片机的影子。应用领域大致有以下几点：一、由于单片机的功耗小，体积小，效率高，使用起来也十分的方便，所以在各类的仪器仪表和精密的测量设备中，比如说示波器等，都有单片机的存在。二、同时，单片机的用途在医疗领域中的使用情况也是十分的常见。比如说是血糖仪，超声仪，血液细胞分析仪，血压计等等。三、单片机在我们家电里面的应用更可谓是无所不在。
35、大到电视机，空调，冰箱，洗衣机，小到照相机，手机，电子秤，计算器都集成有单片机。随着我们的家电越来越智能化。而单片机因为集成度高，可靠性高，功能好，体积小，功耗低等优点，更加受到各个生产厂家的青睐。四、各个商场的智能报警系统，电梯的智能控制以与便民的自助缴费系统等等都是利用单片机可以形成多钟多样的控制系统的特点。所以，在工业领域中，它能够得到广泛的应用和使用者的认可。五、单片机为计算机通信，提供了一个良好的物质条件。比如说在地铁站里，工作人员使用的无线对讲机，各个学校寝室里面使用的交换机还有单元楼下面的呼叫系统等等。可见，单片机对于我们生活生产来说是多么的重要。为我们提供了很大的便利。当然在这
36、次设计的多功能智能时钟系统中，单片机也起到了至关重要的作用，随着科技的发展，单片机的性能也越来越好。不管是在设计还是操作中，都为我带来了很多的便利。随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修
37、改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 8/69 3.1.2 STC89C51介绍 1.STC89C51 的主要特性 单片机的主要特性如表 3.1 所示。表 3.1 STC89C51 主要特性表 2.STC89C51 芯片介绍 许多硬件设计中都有单片机的存在，因为它编程简单灵活的特点，得到大量用户的认可。STC89C51引脚图如图 3.1所示。随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的
38、是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 9/69 图 3.1 STC89C51 引脚图 下面介绍一下其中一些引脚功能：Vcc
39、和 Vss：Vcc 接5V电压，Vss：P20 接地。3.1.3 单片机最小系统电路 单片机的最小系统电路主要是由晶振电路和复位电路构成。接下来，分别来介绍这两部分电路。1.晶体振荡电路 如果想要单片机能够正常工作的话，我们就得保证晶振能够起振并且使用恰当的晶振电容。在本次设计中，我采用的是 11.0592MHz 的晶振，和两个大小为 33pF 的电容。其中，一个的作用是通过 XTAL1接口提供谐振频率。另一个则是为了能在 XTAL2口输出波形为正弦波的高频信号。晶振电路如随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离
40、元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 10/69 图 3.2 所示。图 3.2 STC89C51 晶振电路图 2.复位电路 除了要
41、保证晶振电路的正确以外，我们还应该关注复位电路的设计是否得当。复位操作就相当于是初始化。在许多的意外情况导致系统出错时，复位操作通常都能够帮我们解决问题。外部复位电路的复位方式分为两种，一种是手动复位，另一种是上电复位。在本次的设计中，我采用的是手动复位的方式。手动复位电路的设计原理和思路比较简单易懂，我们只需要通过按下在 VCC和复位端之间的按键来将 VCC的正5 伏的高电平传入到复位端。只要两边电路保持连通的时间超过 10ms，那么单片机就会进入到复位状态。复位电路如图3.3 所示。随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多
42、数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 11/69 图 3.3 STC89C51 复位电路 复位后，PC=0000H。
43、所以，程序一般会从 0000H开始执行。单片机复位时各寄存器的状态如表 3.2 所示。随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物
44、的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 12/69 表 3.2 单片机复位时的状态表 3.2 时钟模块 本次设计中采用的是由美国 DALLAS推出的 DS1302 时钟芯片。3.2.1 DS1302 介绍 DS1302是由美国一家公司推出的一款能够对时间进行设计的软件，它存储着时间、年月日、闰年读取等功能。和我们日常生活中所使用的电子表差不多。在设计中采用此芯片的主要原因是它的能耗低，且满足实时性。工作电压宽为2.5V5.5V。与主控进行通信时采用三线同步式，数据传送方式独特，能够同时传送多个数据字节。内部存在很多的R
45、AM寄存器，在通信时只需要读取寄存器就可以知道时间等数据信息。因其具有价格便宜，使用简单的特点，所以DS1302是现在在教学中的使用较为流行。在本次设计中，我们使用 STC89C51往 DS1302里面写入时间来进行时间设置，也从 DS1302 里面读取出时间，所读随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片
46、机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 13/69 取出的时间通过 LCD1602显示出来。实现了时钟系统的一个基本功能，我们所使用到的 DS1302 的功能包括了对年、月、日以与时、分、秒的计时。接下来，我们对 DS1302 的各个引脚进行具体的说明。引脚如图 3.4 所示。图 3.4 DS1302 引脚 DS1302的各个引脚的具体功能如
47、表 3.3 所示。表 3.3 DS1302 各个引脚的功能 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个
48、设计的大致内容设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 14/69 3.2.2 DS1302电路原理 时钟模块的电路如图 3.5 所示。图 3.5 DS1302 电路原理图 3.3 液晶显示模块 设计中通过液晶显示屏将时钟的年月日与时间显示出来。3.3.1 LCD1602 引脚与说明 LCD1602的使用方法较为简单方便。我们在画 PCB的时候，只需要留一排插针就好了，在焊接实物的时候，只需要将液晶显示器插上去就行了。这一部分，需要我们做的最重要的事就是将驱动程序编写好，能够在显示屏上显示我们想要的内容。由于 LCD1602液晶显示器的开发应用简单，所以在本次
49、设计中选择它来作为显示屏是最为合适不过了的。而随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点它能够形成各式各样的自控制系统设计中将采用单片机中最为典型也是我们在课堂上学习过的系列的单片机本次设计以单片机为核心语言来进行编写使用语言更有利于我的理解编写以与修改本论文主要从系统设计方案的选择硬件软件部分的介绍说明以与实物的演示上来详细的描述了整个设计的大致内容
50、设计主要研究的是智能时钟以与日历显示功能我们利用了单多功能智能时钟系统设计 15/69 我们具体采用的是字符型的两行 16 字的液晶显示器。LCD1602液晶显示器采用了标准的 16 脚接口。其中引脚如图 3.6 所示。引脚功能如表 3.4 所示：图 3.6 LCD1602 引脚 表 3.4 LCD 引脚功能 随着对时间的要求越来越精确人们创造了时钟现在电子时钟更是人类最基本最必不可少的一个工具在上个世纪电子时钟大多数采用的是分离元件而这样制造出来的电子时钟体积庞大使用起来也很麻烦随着科技和电子行业的飞速发展控系统采用的是单片机利用它自带的定时器来进行设计单片机具有成本低廉体积小操作简便等优点