基于51單片機(jī)電子時鐘的設(shè)計

PAGEPAGE13單片機(jī)綜合實驗報告項目（03）：數(shù)字電子時鐘（LCD顯示）學(xué)號：姓名： 2016年4月30日目錄TOC\o"1-3"\h\u3383設(shè)計要求 36977設(shè)計原理 421910一．軟件介紹 480421.1Proteus簡介 494411.2Keil簡介 517239二、設(shè)計電路圖 552092.1AT89C51單片機(jī): 6126322.1.1.單片機(jī)的引腳功能 610939三．DS1302實時模塊 631053.1時鐘芯片DS1302的工作原理 6814四．實時時鐘電路設(shè)計 7123五．程序設(shè)計 811975.1DS1302時鐘程序流程 8229045.2LCD顯示程序流程 821383六．Proteus仿真電路圖 922635七，部分源程序 103282八．設(shè)計總結(jié) 12設(shè)計要求以AT89C51單片機(jī)為核心的時鐘，在LCD顯示器上顯示當(dāng)前的時間：使用字符型LCD顯示器顯示當(dāng)前時間。顯示格式為“時時：分分：秒秒”。用4個功能鍵操作來設(shè)置當(dāng)前時間。功能鍵K1～K4功能如下。*K1—進(jìn)入設(shè)置現(xiàn)在的時間。*K2—設(shè)置小時。*K3—設(shè)置分鐘。*K4—確認(rèn)完成設(shè)置。程序執(zhí)行后工作指示燈LED閃動，表示程序開始執(zhí)行，LCD顯示“00：00：00”，然后開始計時。設(shè)計原理題目難點在于鍵盤的指令輸入，由于每個按鍵都具有相應(yīng)的一種或多種功能，程序中需要大量使用do{}while或while{}循環(huán)結(jié)構(gòu)，以檢測是否有按鍵按下。電子時鐘一共有4個按鍵，一個進(jìn)入調(diào)時模式的按鍵、一個選擇調(diào)整時間的位置的鍵、一個加、一個減。進(jìn)入調(diào)時模式時時間不在走動可以調(diào)整日期時間和星期。電路原理設(shè)計是基于小系統(tǒng)包括電源電路、復(fù)位電路、按鍵電路、時鐘電路、輸出控制電路。一．軟件介紹1.1Proteus簡介Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。1.2Keil簡介2009年月發(fā)布KeilμVision4，KeilμVision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用多臺監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個窗口，提供一個整潔，高效的環(huán)境來開發(fā)應(yīng)用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片，還添加了一些其他新功能。2011年3月ARM公司發(fā)布最新集成開發(fā)環(huán)境RealViewMDK開發(fā)工具中集成了最新版本的KeiluVision4，其編譯器、調(diào)試工具實現(xiàn)與ARM器件的最完美匹配。二、設(shè)計電路圖硬件控制電路主要用了AT89C51芯片處理器、1602LCD顯示器、DS1302實時時鐘。根據(jù)各自芯片的功能互相連接成電子時鐘的控制電路。2.1AT89C51單片機(jī):本系統(tǒng)采用的是美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)，首先我們來熟悉一下AT89C51單片機(jī)的外部引腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.1.1.單片機(jī)的引腳功能AT89C51單片機(jī)有40個引腳。Vcc：電源電壓+5VGND：接地P0、P1、P2、P3口三．DS1302實時模塊3.1時鐘芯片DS1302的工作原理DS1302在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置“0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫時序如下圖所示。為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對DS1302進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。對于位6，若對程序進(jìn)行讀/寫時RAM=1，對時間進(jìn)行讀/寫時，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫操作位，進(jìn)行讀操作時，該位為1；該位為0則表示進(jìn)行的是寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出的。表-1DS1302的控制字格式RAMRD1A4A3A2A1A0/CK/WR3數(shù)據(jù)輸入輸出（I/O）：在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。四．實時時鐘電路設(shè)計DS1302與單片機(jī)的連接，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。五．程序設(shè)計5.1DS1302時鐘程序流程流程圖分析：DS1302開始計時時，首先進(jìn)行初始化，當(dāng)有中斷信號時，讀取時鐘芯片的時間數(shù)據(jù)送入液晶顯示。這時若有設(shè)置鍵按下，進(jìn)行時間修改，完成后將時間數(shù)據(jù)送入1302芯片，若沒有按鍵按下，直接送入EPROM中，送入液晶顯示。5.2LCD顯示程序流程流程圖分析如下：首先對1602顯示屏進(jìn)行初始化（初始化大約持續(xù)10ms），然后檢查忙信號，若BF=0，則獲得顯示RAM地址，寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示。若BF=1，則代表模塊正在進(jìn)行內(nèi)部操作，不接受任何外部指令和數(shù)據(jù)，直到BF=0為止。六．Proteus仿真電路圖Proteus運行圖:七，部分源程序#include<reg51.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharuchara,miao,shi,fen,ri,yue,nian,week,key1n,temp;#defineyh0x80#defineer0x80+0x40sbitrs=P2^6;sbiten=P2^7;sbitrw=P2^5;sbitIO=P3^4;sbitSCLK=P3^6;sbitRST=P3^5;sbitACC0=ACC^0;sbitACC7=ACC^7;sbitkey1=P2^0;sbitkey2=P2^1;sbitkey3=P2^2;ucharcodetab1[]={"20--"};ucharcodetab2[]={"::"};voiddelay(uintxms){uintx,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=120;y>0;y--);}voidwrite_1602com(ucharcom){rs=0;rw=0;P0=com;delay(1);en=1;delay(1);en=0;}voidwrite_1602dat(uchardat){rs=1;rw=0;P0=dat;delay(1);en=1;delay(1);en=0;八．設(shè)計總結(jié)經(jīng)過幾天不懈的努力終于完成了設(shè)計。通過這次單片機(jī)課程設(shè)計，使我在理論課程的基礎(chǔ)上對單片機(jī)有了更進(jìn)一步的了解。雖然還有很多有關(guān)單片機(jī)的應(yīng)用有待學(xué)習(xí)，但萬變不離其宗，只要深入了解單片的原理，全部知識點，各個細(xì)節(jié)。有了老師在實驗室給我們的講解和平時每次的作業(yè)練習(xí)使我有了一定的基礎(chǔ)來完成本次設(shè)計。剛開始時我在整體思路模糊的情況下，不知道從什么地方入手。通過在網(wǎng)上查找資源有了初步的構(gòu)想。隨著知識的積累，我對電子時鐘的設(shè)計方案已經(jīng)慢慢醞釀而成。有了方向和不少知識儲備后，就開始了我的設(shè)計。本次設(shè)計是我們遇到過的較大的設(shè)計，所以遇到的問題也比較的多，尤其是以前沒有接觸過如此復(fù)雜的硬件電路以及軟件編程，學(xué)習(xí)到了不少的專業(yè)知識。各個模塊可以在軟件或者硬件上實現(xiàn)。在確保各個模塊的硬件電路和與之相搭配的程序能夠正常工作后在把它們組成一個系統(tǒng)。在今后的日子里，我會進(jìn)一步加強(qiáng)自己的動手能力，豐富自己的知識面。參考文獻(xiàn)：李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]，北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2005李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)[M],北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000萬光毅.單片機(jī)實驗與實踐教程[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2003唐亞平、李移倫.單片機(jī)原理實訓(xùn)與學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M]，長沙：中南大學(xué)出版社,2006劉軍.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M]，華東理工大學(xué)出版社,2006謝自美.電子線路設(shè)計、實驗、測試[M]，武漢：華中理工大學(xué)出版社，2000基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機(jī)的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的研制HYPERLINK"/detail.ht