文档介绍：课程设计报告
课程名称: 微机原理课程设计
题目: 基于单片机的电子时钟设计
学院: 环境与化学工程系:过程装备与测控工程
专业: 测控技术与仪器
班级: 测仪091班
学号:
学生姓名:
起讫日期: 2011-12-19~2011-12-26
指导教师: 杨俊清、杨大勇
摘要
20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计,因此进行数字钟的设计是必要的,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
单片机数字时钟就是其中的一款设计。它具有编程灵活,便于电子钟功能的扩充,即可用该电子钟发出各种控制信号,精确度高等特点,同时可以用该电子钟发出各种控制信号,单片机数字钟是单片机为核心。时钟,本设计是以单片机STC89C52配备LCD1602显示,数字钟采用24小时制方式显示时间,带有日期和时间的设置功能。
关键词:单片机电子时钟 C语言
目录
一、设计任务、要求…………………………………………………………1
二、方案总体设计与论证……………………………………………………1
三、硬件设计…………………………………………………………………2
四、系统仿真与调试…………………………………………………………5
五、设计总结、心得体会等…………………………………………………14
六、参考文献…………………………………………………………………14
一、设计任务、要求
1、设计任务:
利用单片机的C语言、STC89C52单片机及独立按键和LCD1602设计出电子时钟,且完成课程设计报告。
2、设计要求:
、用LCD1602液晶显示。
、可以分别设定小时,分钟和秒,复位后时间为:00:00:00
、能实现日期的设置,年、月、日
:具有显示星期功能。
二、方案总体设计
根据设计内容与具体要求,分析与论证
方案一:
本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS1302。该芯片内部采用石英晶体振荡器,其芯片精度不大于10ms/年,且具有完备的时钟闹钟功能,因此,可直接对其以用于显示或设置,使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作,芯片外部设置备用电源。当电网电压不足或突然掉电时,系统自动转换到外部备用电源供电系统。而且即使系统不上电,程序不执行时,备用电源也能保证芯片的正常运行,以备随时提供正确的时间。
方案二:
本方案完全用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器设几个字节分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将十字节清零,以此类推。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时,定时器都要重新赋初值,所以该时钟精度不高。而且,由于是软件实现,当单片机不上电,程序不执行时,时钟将不工作。
基于硬件电路的考虑,本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
总体设计:
设计总体框架图如图1所示。
图1、系统框架图
总体方案工作原理:在单片机内部存储器设几个字节分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将十字节清零,以此类推。
三、硬件设计
、单片机最小系统
图2、单片机最小系统
本设计晶振电路采用12M的晶振。晶振的作用是给单片机正常工作提供稳定的时钟信号。单片机的晶振并不是只能用12M,只要不超过20M就行,在准许的范围内,晶振越大,单片机运行越快,还有用12M的就是好算时间,因为一个机器周期为1/12时钟周期,所以这样用12M的话,一个时钟周期为12us,那么定时器计一次数就是1us了,电容范围在20-40pF之间,这里连接的是22pF
的电容。
机器周期=10