目 录
1概述............................................................................................................................. 1
1.1背景与意义...................................................................................................... 1 1.2设计内容.......................................................................................................... 1 2设计要求与方案论证................................................................................................. 1
2.1 设计要求:..................................................................................................... 1 2.2 系统基本方案选择和论证............................................................................. 1
2.2.1单片机芯片的选择方案和论证:....................................................... 1 2.2.2 显示模块选择方案和论证:.............................................................. 2 2.2.3时钟芯片的选择方案和论证:........................................................... 2 2.3 电路设计最终方案决定................................................................................. 2 3.系统的硬件设计与实现............................................................................................. 3
3.1 电路设计框图................................................................................................. 3 3.2 系统硬件概述................................................................................................. 3 3.3 主要单元电路的设计..................................................................................... 4
3.3.1STC89C52单片机管脚说明................................................................. 4 3.3.2时钟电路模块的设计........................................................................... 6 3.3.3 电路原理及说明.................................................................................. 7
4系统的软件设计......................................................................................................... 8
4.1程序流程框图.................................................................................................. 8 4.2时间调整程序流程图...................................................................................... 9 4.3 计算阳历程序流程图................................................................................... 10 5系统调试与仿真....................................................................................................... 10
5.1 软件调试问题分析....................................................................................... 11 5.2 Proteus 仿真.................................................................................................. 11 5.3硬件测试........................................................................................................ 11 5.4软件测试........................................................................................................ 12 5.5测试结果分析与结论.................................................................................... 12
5.5.1 测试结果分析.................................................................................... 12 5.5.2 测试结论............................................................................................ 12 5.5.3实物图................................................................................................. 13 5.5.4调试结果............................................................................................. 14
6电路板的制作与检查............................................................................................... 16 7作品总结................................................................................................................... 16 参考文献...................................................................................................................... 17 附录.............................................................................................................................. 18
附录一:基于52单片机可调式电子日历与时钟原理图................................ 18 附录二:基于52单片机可调式电子日历与时钟PCB图 .............................. 18 附录三:proteus仿真图 ..................................................................................... 19 附录四:基于52单片机可调式电子日历与时钟设计C语言程序清单 ....... 19 附录五:基于52单片机可调式电子日历与时钟设计器件目录表................ 24
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基于52单片机可调式电子日历与时钟系统设计
1概述
1.1背景与意义
此可调式电子日历与时钟小巧便于携带,界面清爽,一目了然,方便的使您知晓当前时间,并可对时间做出修改,实在是居家旅行日常生活之必备用品! 1.2设计内容
在现今的可调式电子日历与时钟具有性能稳定、精确度高、成本低、易于产品化,以及方便、实用等特点。本次设计可分为两部分:硬件系统、软件系统。利用LED显示器能显示出当前的时间包括年月日时分秒的电子日历装置。由于LED显示器只有六个数码管所以同时显示年月日和时分秒。通过键盘的按键来改变的年月日时分秒,利用单片机将RC复位电路、动态显示电路、电源电路、去抖电路等正确的连接在一起,并通过单片机的编程来实现本次设计任务中的要求。
2设计要求与方案论证
2.1 设计要求: (1)基本要求
① 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能; ② 时间与阴、阳历能够自动关联; ③ 具有温度计功能;
④ 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能; 2.2 系统基本方案选择和论证 2.2.1单片机芯片的选择方案和论证:
根据设计内容,提出了如下两种方案: 方案一:
采用STC89C52芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-52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STC89C52,片内ROM全都采用Flash ROM;能以3V的超底压工作;同时也与MCS-52系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间,同样具有89C52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,
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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STC89C52作为主控制系统.
2.2.2 显示模块选择方案和论证:
根据设计内容,提出了如下三种方案:
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。
2.2.3时钟芯片的选择方案和论证:
根据设计内容,提出了如下两种方案: 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、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300nA.
2.3 电路设计最终方案决定
综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用STC89C52作为主控制系统; DS1302提供时钟;LED数码管动态扫描作为显示。
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3.系统的硬件设计与实现
3.1 电路设计框图 LED数码管动态扫描显示模块 STC89C52键盘模块 DS1302 时钟模块 3.2 系统硬件概述 主控制模 块 本电路是由STC89C52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,它可以对年、月、日、周日、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,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31*8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。可产生年、月、日、周日、时、分、秒,具有使用寿命长,精度高和低功耗等特点,同时具有掉电自动保存功能;温度的采集由DS18B20构成;
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3.3 主要单元电路的设计 3.3.1STC89C52单片机管脚说明
图3-3-1 AT89S52单片机管脚图
ATMEL公司的 STC89C52是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。 STC89C52单片机是高性能单片机,因为受引脚数目的限制,所以有不少引脚具有第二功能。
VCC:供电电压。 GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
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