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1、XXXXXXXXXXXX本科生毕业设计(论文)开题报告2012年6月日学生姓名学号专业机械设计制造及自动化题目名称单片机应用系统开发——实时日历和时钟的显示课题来源自选主要内容一、课题的目的和意义单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和
2、最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用,以AT89S52芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间、日历,调整时间、日历,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。随着技术的发展,人们已不再满足于钟表原先简单的报时功能,希望出现一些新的功能,诸如日历的显示,以带来更大的方便,而所有这些,又都是以数字化的电子时钟为基础的。因此,研究实用
3、电子钟及其扩展应用,有着非常现实的意义,具有很大的实用价值。在此项目的设计研究过程中需综合运用所学的模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与应用、微机原理等课程的知识,掌握实用电子钟的设计、组装与调试方法,利用现代的单片机等新电子技术以及现代的设计手段,系统地培养了综合设计、操作调试、故障处理的能力,达到综合素质以及创新能力的提高。二、课题主要内容1设计要求日历时钟由LED数码管显示,数码管初始时间显示的是年、月、日、星期、小时.分钟.秒,时间信息的调控,可以通过键盘调节显示日历时间为当前准确的数据。课题需要完成单片机与时钟芯片之间的通信,以及单片
4、机对调时键盘的扫描,以及控制显示电路进行时间显示功能。2方案论证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FlashROM,内部具有4KBROM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FlashROM;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8K
5、BROM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,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏.方案二:采用点阵式数码管显示,点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也
6、相对较高,所以也不用此种作为显示.方案三:采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。所以采用了LED数码管作为显示。由74LS138译码器对数码管进行驱动。③时钟芯片的选择方案和论证:方案一:直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用,节约成本,但是,实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二:采用DS1302时钟芯片实现时钟,DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片,可自动对秒、分、时、日、周、月、
7、年以及闰年补偿的年进行计数,而且精度高,位的RAM做为数据暂存区,工作电压2.5V~5.5V范围内,2.5V时耗电小于300mA.综上各方案所述,对此次作品的方案选定:采用AT89S52作为主控制系统;DS1302提供时钟;LED数码管动态扫描作为显示。3系统设计⑴硬件设计①电路设计框图LED数码管动态扫描显示模块AT89S52主控制模块键盘模块DS1302时钟模块②系统硬件概述本电路是由AT89S52单片机为控制核心,具有在线编程功能,低功耗,能在3V超低压工作;时钟电路由DS1302提供,它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对
8、年、月、日、周、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可