智能仪表设计实习报告

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1、河南农业大学《智能仪表设计实习》设计说明书题目：实时日历时钟显示系统的制作学院：07理学院专业：电子信息科学与技术班级：电科四班学号：0708101106姓名：指导教师：滕红丽成绩：时间：2010年11月29日至2010年12月12日智能仪表设计实习报告25实时日历时钟显示系统的制作一．《智能仪表设计实习》设计任务书：运用所学智能仪器设计、单片机、微机原理等方面的知识，设计出一台以AT89S51为核心的单片机数据采集或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。1.分组完成实时日历时钟显示系统任务设计：设计实时日历时钟显示系统，实现在51单片机系统中设置、

2、获取、记录实时的日历时钟信息并通过LED显示或LCD显示。要求能够进行长时间的记录，并且存储的时间信息在掉电情况下能长期保存。初始的时间信息要求用户用键盘输入或通过PC机和单片机的串口通信来设置。2．应用微机和单片机实验开发装置完成规定的实习任务；3．系统硬件部分包括传感器、前置信号处理单元（放大器，滤波器等）、A/D转换、微处理器（MCU）、键盘、显示、报警、通信接口电路等；4．系统软件部分包括键盘扫描、A/D转换、数字滤波、标度变换、显示、报警、通信等；5．画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；6．编写设计说明书一份，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法。报告重点阐述系统组成框

3、图、硬件原理设计和软件程序流程图。设计说明书不得少于5000字。二．实现功能：实时日历时钟显示，实现在51单片机系统中设置、获取、记录实时的日历时钟信息并通过LED显示或LCD显示。要求能够进行长时间的记录，并且存储的时间信息在掉电情况下能长期保存。初始的时间信息要求用户用键盘输入或通过PC机和单片机的串口通信来设置。三．实习过程：（一）实习所使用的器件介绍：1.芯片选择：80c51.实习过程中用到的器件:编码器，keil51，splx和装有80c51芯片的单片机。主要功能：编码器和splx是向80c51芯片烧入数据用的，keil51是生成hex文件用的，因为只有生成的hex文件才能

4、被烧入芯片之中。2.显示模块的选择使用液晶显示屏显示时间数字。25液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点。但由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器的资源占用较多，其成本也偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶的显示芯片。主控芯片使用51系列AT89C51单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302。采用DS1302作为计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以

5、在很小电流的后备电源（2.5～5.5V电源，再2.5V时耗电小于300nA），而且DS1302可以编程选择多种充电电流来队后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。显示驱动采用MAX7219，MAX7219是微处理器和共阴极八段八位LED数码管显示、图条/柱图显示或64点阵显示接口的小型串行输入/输出芯片。片内包括BCD译码器、多路扫描控制器、字和位驱动器和8×8静态RAM。外部只需要一个电阻设置所有LED显示器字段电流。MAX7219和微处理器只需三根导线连接，每位显示数字有一个地址由微处理器写入。允许使用者选择每位是BCD译码或不译码。使用者还可选择停机模式、数字亮度控制

6、、从1～8选择扫描位数和对所有LED显示器的测试模式。显示模块采用普通的共阴极四位一体行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。3.时钟电路的选择DS1302的性能特性:实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行比较；用于高速数据暂存的31*8位RAM；最少引脚的串行I/O；2.5～5.5V电压工作范围；2.5V时耗小于300nA；用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节（脉冲方式）数据方式；简单的三线接口；可选的慢速充电（至Vcc1）的能力.DS1302在任何数据传送时必须先初始化，把RST脚置为高电平，然后把8位地址和命令字装入移位寄存器，数据在SCLK的上升沿被

7、访问到。在开始8个时钟周期，把命令字节装入移位寄存器后，另外的时钟周期在读操作时输出数据，在写操作时写入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8，在多字节方式下为8+字节数，最大可达248字节数。如果在传送过程中置RST脚为低电平，则会终止本次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。DS1302的控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，