硬件课程设计实践报告
题 目：班 级：学 号：姓 名：指导教师： 智能数字钟 简易计算器
中国矿业大学计算机学院
2012年12月
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目 录
1、 开发背景 ???????????????????????????3 2、 STC89C52单片机引脚图 ............................................................................................... 3 3、 电路设计及主要功能 ...................................................................................................... 4
3.1智能数字钟 ???????????????????? 4 3.2 简易计算器 ?????????????????????? 6 4、 编程思想 ?????????????????????????? 8 5、 程序框图 ?????????????????????????? 10 6、 体会与总结 ?????????????????????????? 12 7、 附 核心代码 ??????????????????????????13
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1.开发背景
单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
2.STC89C52引脚图
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3. 电路设计及主要功能
3.1 智能数字钟 3.1.1功能简介
基于STC89C52单片机作为主控系统，实时读取DS1302芯片中的计时数据，用8位数码管显示当前的年月日、时分秒、星期等信息，并可实现K3、K4、K5调时和设定闹钟功能，通过蜂鸣器播放音乐来响闹钟。
3.1.2原理简介
1.DS1302芯片原理
（1）DS1302实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力。
（2）内部含有31个字节静态RAM，可提供用户访问。
（3）采用串行数据传送方式，使得管脚数量最少，简单SPI 3线接口。 （4）工作电压范围宽：2.0～5.5V。 （5）工作电流：2.0V时，小于300nA。 （6）时钟或RAM数据的读/写有两种传送方式：单字节传送和多字节传送方式。
（7）采用8脚DIP封装或SOIC封装。 （8）与TTL兼容，Vcc=5V。
（9）可选工业级温度范围：-40?C～+85?C。 （10）具有涓流充电能力。
（11）采用主电源和备份电源双电源供应。 （12）备份电源可由电池或大容量电容实现。
2.数码管显示原理
我们最常用的是七段式和八段式LED数码管，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极就是将八个LED的阳极连在一起。其原理图如下。
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其中引脚图的两个COM端连在一起，是公共端，共阴数码管要将其接地，共阳数码管将其接正5伏电源。一个八段数码管称为一位，多个数码管并列在一起可构成多位数码管，它们的段选线（即a,b,c,d,e,f,g,dp）连在一起，而各自的公共端称为位选线。显示时，都从段选线送入字符编码，而选中哪个位选线，那个数码管便会被点亮。数码管的8段，对应一个字节的8位，a对应最低位，dp对应最高位。所以如果想让数码管显示数字0，那么共阴数码管的字符编码为00111111，即0x3f；共阳数码管的字符编码为11000000，即0xc0。
3.按键检测原理
当用手按下一个键时，如图3-6所示，往往按键在闭合位置和断开位置之间跳几下才稳定到闭合状态的情况；在释放一个键时，也回会出现类似的情况。这就是抖动。抖动的持续时间随键盘材料和操作员而异，不过通常总是不大于10ms。很容易想到，抖动问题不解决就会引起对闭合键的识别。用软件方法可以很容易地解决抖动问题，这就是通过延迟10ms来等待抖动消失，这之后，在读入键盘码。
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键按下 前沿抖动 后沿抖动