毕业设计（论文）-基于AT89C51单片机电子时钟的设计.doc

教学单位
学生学号
XXX大学(学院)
毕业设计(论文)
题目:
年级:
学号:
姓名:
专业:
指导教师:
2011 年 6 月 19 日
摘要
单片机,是集CPU ,RAM ,ROM ,计数和多种接口于一体的微控制器。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。它体积小、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,广泛应用于智能生产和工业自动化上。
本课题通过MCS-51单片机来设计,采用汇编语言进行编程,可以实现以下一些功能:小时,分,秒和年,月,的显示、定时报警功能。本次设计的电子时钟系统由时钟电路,LCD显示电路,定时报警电路,按键调整电路四部分组成。51单片机通过软件编程,在LCD1602液晶屏上实现小时,分,秒和年,月,的显示;利用时钟芯片DS1302来实现计时,定时功能;通过两个按键开关,一个用于时钟的调节,一个用于闹钟的调节,来实现参数设置和调节功能;到达设置的闹钟时间时,由蜂鸣器发声,起报警作用。本次设计的电子时钟,经过对比测试,发现实际计时的走时精度较高,可满足多种场合的应用需求。
本文详细介绍了AT89C51单片机的基本原理,分析了AT89C51各个管脚的功能及它在设计电路中的作用。本文论述了LCD1602液晶屏和时钟芯片DS1302的工作原理及其软件设计过程。
关键词:单片机;电子时钟;时钟芯片;LCD1602
1 引言
单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器,被广泛应用在智能产品和工业自动化上,而52单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。
现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时、分、秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
2 系统结构
整个电子时钟系统电路可分为五大部分:中央处理单元(CPU)、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。
1 中央处理单元
CPU选用AT89C52对整个系统进行控制:
1)它将定时数据输出到LED,实现时间的显示;
2)根据键盘输入调用相应键处理子程序,实现时间的调整设定;
3)接收温度传感器输入的温度数据,进行一定转换,输出到LCD显示器显示。
显示部分
显示部分是整个电子时钟最为重要的部分,它分为时间的显示和温度的显示两部分,采用动态显示方式,动态显示方式是时间数字在LED上逐个显示,通过位选端控制在哪个LED上显示数字,由于LED数字显示之间的时间非常的短,人眼看来是一起显示时间数字的,并且动态显示方式所用的接口少,节省了CPU的管脚。
由于端口的问题以及动态显示方式的优越性,在此设计的连接方式上采用共阴级接法。
键盘部分
它是整个系统中最简单的部分,根据功能要求,本系统共需四个按键:功能移位键、功能加键、功能减键、立刻跳出调整模式键采用独立式按键。
温度采集部分
此部分选用DS18B20传感器,主要由四部分组成:64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。有三个管脚:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端。它是支持“一线总线”接口的温度传感器,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,可编程为9位—12位A/D转换精度,工作电压在3V—5V之间。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。

根据电路图(如图示1)将元器件布置在电路板上:
如图(1)
系统程序设计
#include <>
#include <>
//#include ""
//#include ""
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit DS1302_CLK = P1^7; //实时时钟时钟线引脚
sbit DS1302_IO = P1^6; //实时时钟数据线引脚
sbit DS1302_RST = P1^5; //实时时钟复位线引脚