单片机课程设计报告-实时时钟系统设计报告

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1、广西水利电力职业技术学院信息工程系实时时钟系统设计报告专业班级：10通信技术2班学号：姓名：指导教师：2011年12月10日摘要在设计中我们主要用到AT89S52芯片为系统控制核心，通过8位共阳数码管来显示该设计的主要功能,用4*4的按键来操作所有设计的控制,以及通过对单片机进行编程来实现对数据的简单计算设置，按键控制及该计算器所拥有的功能进行控制。关键词：AT89S52，计算器目录一、方案的论证和比较：11.1单片机型系统的选择与论证11.2显示模块的选择与论证11.3时钟实现2二、系统框图及工作原理32.1系统总体设计结构框图32.2系统的硬件电路设计3三

2、、软件编程93.1主程序流程图93.2键盘程序103.3LCD液晶显示流程图113.4DS1302时间部分15四、测试结果和结论16五、心得体会17致谢18参考文献19附录A20附录B20附录C26一、方案的论证和比较：1.1单片机型系统的选择与论证方案一：此方案采用AT89C51八位单片机实现。它内存较小，只有4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，无在线下载编程功能，也无在线仿真功能。只能通过编程器烧写成以.hex为后缀名的文件。方案二：此方案采用AT89S

3、52八位单片机实现。它内存较大，有8K的字节Flash闪速存储器，比AT89C51要多4K。它可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。另外AT89S52在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。综上所述，我们采用了第二个方案，即AT89S52。1.2显示模块的选择与论证方案一：采用LCD点阵显示，用来显示文字、图形、图像、等各种信息的显示屏幕。它均由LCD矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形，该

4、方案简单易行。但所需的元件较多，且不容易进行操作，可读性差，一旦设定后，很难再加入其他的功能，当加上日期、时间时增加了编程的难度。27方案二：采用液晶（JHD529M1）显示器件，该液晶显示器件与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该器件的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。而且此液晶显示平稳、省电、美观，更容易实现题目要求，对后续的功能兼容性高，同时有中文字库，也可以实现图像显示。只需将软件作修改即可，可操作性强，也易于读数，能同时显示日期、时间、星期且易于修改。综上分析，我们采用了第二个方案。1.3时钟实现方案一：采

5、用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟，优点节省硬件，缺点是编程复杂程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一步程序都会影响记时的准确度，准确度较差。方案二：采用专用的时钟芯片实现时钟的记时，专用时钟芯片记时准确，容易控制，能够从芯片直接读出日期、时间、星期，更符合题目要求。综上分析，我们采用了第二个方案，时钟芯片选择常用的DS1302。27二、系统框图及工作原理2.1系统总体设计结构框图以AT89S52芯片为核心，当它接到来自按键的信号后，在数码管上显示相应的信息，同时在LCD上也显示相应的信息，并且有已处理好的图片文字也显示出来。当接到来自时钟芯片的

6、信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果从其他的I/O口送到显示模块。处理过程所需的时间极短，并且液晶显示的显示时间稳定。系统设计框图如图1所示。图1.系统设计框图2.2系统的硬件电路设计2.2.1单片机控制部分1)单片机的内部结构27MCS-51单片机片内主要由振荡电路、中央处理器（CPU）、内部总线、程序存储器、数据存储器、定时器/记数器、中断系统和I/O口等模块组成，各部分通过内部总线紧密地联系在一起。2)单片机的振荡与时钟单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作，MCS-51系列单片机内部有一个时钟振荡电路，只需外接振荡源，就能产生一定

7、频率的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速度。图2就是内部时钟工作方式的电路图，这是一种常用的方式。这种方式是外接振荡源，一般选石英振荡器。此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。电路中两个电容C1、C2的作用有两个：一是帮助振荡器起振，二是对振荡器的频率起微调作用。C1、C2的典型值为30pF。晶振为12MHz。图2.振荡电路3)单片机的复位及复位电路①复位状态27计算机在启动运行时都需要复位，复位使中央处理器CPU和系统中的其他器件都处于一种初始状态，

8、并从这个初始状态工作。MCS-51系列