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时间:2018-09-25
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1、毕业论文题目基于AVR的可调电子钟设计院系名称:计算机科学与技术专业班级:11专升本学生姓名:学号:指导教师:70目录摘要4第一章引言51.1设计任务51.2设计要求5第二章总体方案论证与设计6第三章系统硬件设置73.1ATmega16单片机简介73.2ATmega16单片机的工作原理73.2.1I/O端口的工作原理73.2.2定时/计数器83.2.3中断系统83.2.4振荡器93.3时钟模块设计103.3.1DS1302特性介绍103.3.2DS1302引脚介绍113.3.3DS1302有关日历,时间的寄存器123.3.4DS1302与单片机接口电路1
2、23.4显示模块设计133.4.1LCD1602的特性介绍143.4.2LCD1602引脚介绍153.4.31602内部功能器件及相关功能163.4.41602液晶与单片机接口电路183.5设置模块203.6振荡电路213.7复位电路22第四章系统软件设计234.1时钟函数模块254.1.1实现功能25704.1.2函数设计254.2显示函数模块304.2.1实现功能304.2.2函数设计304.2.3小结314.3按键函数模块324.3.1实现功能324.3.2函数设计324.3.3小结324.4主函数模块32第五章心得体会33第六章致谢33附录1元器
3、件表34附录2仿真图35附录3源码36附录4参考文献6870摘要单片机就是微控制器,是面向应用对象设计、突出控制功能的芯片。单片机接上晶振、复位电路和相应的接口电路,装载软件后就可以构成单片机应用系统。本设计就是应用单片机强大的控制功能制作而成的指针式电子钟,该指针式电子钟实现如下功能:液晶屏模拟表盘与时分秒指针显示当前时钟,K1键用于选择调节对象,K2键用于调整时分秒,在按下K4键时确定调节值,时钟继续运行。本设计采用的是AVR单片机,AVR系列的单片机不仅具有良好的集成性能,而且都具备在线编程接口,其中的Mega系列还具备JTAG仿真和下载功能;含有
4、片内看门狗电路、片内程序Flash、同步串行接口SPI;多数AVR单片机还内嵌了A/D转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM定时计数器等多种功能;AVR单片机的I/O接口具有很强的驱动能力,灌入电流可直接驱动继电器、LCD等元件。芯片采用DALLAS公司的涓细充电时钟芯片DS1302,该芯片通过简单的串行通信与单片机进行通信,时钟/日历电路能够实时提供年、月、日、时分、秒信息,采用双电源供电,当外部电源掉电时能够利用后备电池准确计时。显示器件采用LCD1602液晶,通过相应的按键调整相应的值。通过此次设计能够更加牢固的掌握单片机的应用技术,增强动手能力
5、、硬件设计能力以及软件设计能力。关键词AVR单片机时钟芯片DS1302LCD1602液晶70第一章引言本例采用LCD1602液晶作为显示元件,液晶屏显示当前时钟。该电子钟实现如下功能:液晶屏模拟表盘与时分秒指针显示当前时钟,K1键用于选择调节对象,K2键用于调整时分秒,在按下K3键时确定调节值,时钟继续运行。本例程序包含控制模块、显示模块、实时时间计算模块、设置模块(时间设置模块)。1.1设计任务利用AVR单片机等实现一个简单的基于AVR的可调电子钟。1.2设计要求a.实现年月日时分秒指针式显示功能b.用三个按键来实现调整时分秒的功能70第二章总体方案论
6、证与设计组成框图中包含显示模块,控制器,时间模块,设置模块。显示模块有LCD1602来控制显示,整个代码实现主要由控制器来实现,时间模块有DS1302来实现,可以显示系统时间,也可自行调整,设置模块为按键处理。具体模块分析在相关的软硬件设计中详细介绍。本设计中的可调电子钟拟采用AVR系列单片机ATMEGA16作为主控制器,以DS1302时钟芯片和16M的外置晶振提供准确时间标准,以期实现对“时、分、秒”的数字显示和校准时间的计时装置;可调电子钟不但可以显示当前时间,而且可以显示年、月、日等,给人们的生活带来方便。另外可调电子钟还具备日期时间的调节与写入功
7、能。本设计将以AVR单片机为控制核心,通过与DS1302信获取实时时间,并将得到的数据通过LCD1602液晶显示出来,同时通过相应的按键调整相应的值。因此本设计可分为以下模块:控制模块、显示模块、实时时间计算模块、设置模块(时间设置模块)。70第三章系统硬件设置3.1ATmega16单片机简介ATmega16单片机是ATmega系列AVR单片机中内容接口丰富,功能齐全,性能价格比较高的产品。它具有高性能、低功耗的8位AVR微处理器,先进的RISC结构,非易失性程序和数据存储器等。ATmega16单片机的中央处理器由32个8位通用寄存器,1个算术运算单元及
8、状态和控制逻辑单元组成。AVR采用了哈弗结构,具有独立的程序总线和数据总线,程序
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