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电子日历时钟
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电子日历时钟
课程设计任务书
学 院 信息科学与项目学院 专业 计算机科学与技术
学生姓名 班级学号
课程设计题目 电子日历时钟设计
实践教案要求与任务:
;
;
。
具体任务如下:
<1)通过检索、查资料和研究学****设计单片机应用系统原理图;
<2)在Keil51 集成开发环境下编写 电子日历时钟设计 应用
系统程序;
<3)在Proteus仿真环境下进行软硬件系统调试,实现应用系统设计目标;
<4)写出课程设计报告。
工作计划与进度安排:
第16—19周:布置课程设计任务;查阅资料;
分组设计原理图;编写程序代码。
第20周:系统仿真调试,验收,答辩,编写课程设计报告。
指导教师: 专业负责人: 学院教案副院长:
20 年月日 20 年月日 20 年月日
成绩评定表
电子日历时钟
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学生姓名 班级学号
专业 计算机科学 课程设计题目 电子日历时钟
与技术
评 组长签字:
语
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成绩
日期
20 年月 日
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目录
1 设 计 目 的 及 要
求····························
·············· 5
课 程 设 计 目
的····························
··········· 5
设 计 内 容 、 技 术 条 件 和 要
求···························· 5
设 计 内
容····························
电子日历时钟
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·········· 5
设 计 要
求····························
·········· 5
2 系 统 的 组 成 及 工 作 原
理····························
········5
系 统 组
成····························
··············· 5
工 作 原 理 概
述····························
··········· 6
Protues 简
介····························
··········· 6
Keil C51 简
介····························
·········· 6
3 器 件 的 功 能 和 作
用····························
············ 7
电子日历时钟
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AT89C51 简
介····························
··········· 7
DS1302 简
介····························
············ 9
LCD1602 简
介····························
··········· 9
4 系 统 硬 件 设
计····························
··············· 11
控 制 模
块····························
·············· 12
显 示 模
块····························
·············· 12
按 键 模
块····························
·············· 13
5 系 统 软 件 设
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计····························
·············· 13
程 序 流 程
图····························
············ 13
程 序 清 单 及 程 序 功 能 注
释···························· 1
4
6 系 统 仿 真 调
试····························
·············· 28
程 序 调 试 过
程····························
·········28
仿 真 调 试 过
程····························
·········31
7 结 果 分
析····························
·················· 32
8 体 会 与 感
想····························
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················ 32
9 参 考 文
献····························
·················· 33
1、设计目的及要求
1. 培养学生文献检索的能力,如何利用 Internet 检索需要的文献资料。
培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
培养学生综合运用知识的能力和项目设计的能力。
培养学生理论联系实际的能力。
提高学生课程设计报告撰写水平。
、技术条件和要求
设计内容
电子日历时钟系统主要功能为实时时间的显示,以 AT89S51单片机为核心芯片,通过
DS1302时钟芯片的功能扩展;在共阴极 LED数码管上或 LM1602液晶显示屏上显示出来。
<1)时钟芯片选用 DS1302;
<2)数码管选用 4位共阴极动态显示的数码管;
<3)能实时显示年、月、日和时、分、秒,用数码管显示时,要求年、月、日与时、分、秒交替显示,间隔1秒;
<4)可通过按键调节、设置当前时间。
设计要求
设计单片机最小系统 <包括复位按钮、晶振电路等)
DS1302时钟芯片的控制设计。
时间调节按键的电路设计。
绘制实现本设计内容的硬件电路 <原理图),系统的组成框图。
相应的控制状态表;
编写本课程设计内容的软件设计 <包含程序流程图和对程序注释)。
硬件实验部分可选用实验箱测试或 Proteus仿真软件实现。
系统的组成及工作原理
电子日历时钟
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工作原理
设计的题目是电子时钟。根据设计要求显示正常的年、月、日、时、分、秒。要想实
现上述功能,就必须将硬件系统和软件系统有机的结合在一起,方可实现我们设计任务中
的各项要求。
硬件系统主要有单片机 AT89C51、DS1302、74LS154等。
AT89C51主要功能是存储程序、根据程序的内容对各个端口进行判断并做出相应的处
理。DS1302主要的功能是控制年、月、日、时、分、秒的显示效果。
根据设计要求,电子日历要显示年、月、日、时、分、秒就需要16个显示数码管,因为数码管的数量较多,必须采用动态显示扫描的方法。例如07-12-01,首先日分为个位和十位,个位显示到09时,应向日的十位自动进位,即个位清0,十位置1,显示为10,继续累计;当显示为31时,日的十位就应自动向月的个位进位,显示为01,当月显示到09时,月的个位自动向月的十位进位,个位清0,十位置1,即为10,当月至12时,月向年的个位进位,即显示08,同时月、日开始从01月01日继续显示,依次周而复始的循环运行。
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根据按键电路可实现年、月、日、时、分、秒的调整,当
K1
键按下时,可以调整时
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间,K2、K3键分别对时间进行加或减,
K4键可以切换正常模式与省电模式。
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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
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起,并通过单片机的编程来实现本次设计任务中的要求。
简介
Protues 软件是英国 Labcenterelectronics 公司出版的 EDA工具软件。它不仅具有
其它 EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机
及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教案
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的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus
是世界上著名的
EDA工具
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(仿真软件
>,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到
PCB设
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计,真正实现了从概念到产品的完整设计。迄今为止是世界上唯一将电路仿真软件、 PCB
设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持
8051、HC11、
PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2018
年即将增加Cortex
和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持
IAR、Keil
和MATLAB等多种编译
简介
KeilC51 是美国 KeilSoftware 公司出品的 51系列兼容单片机 C语言软件开发系
统,与汇编相比, C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易
学易用。Keil 提供了包括 C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试
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器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境
<uVision
)将这些部分组合在一起。运
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行
Keil
软件需要
WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用
C语言编程,那么
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Keil
几乎就是你的不二之选,即使不使用
C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成
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环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
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VCC:电源电压
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GND
:接地
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P0
口:P0口是一组
8位漏极开路双向
I/O
口,即地址
/数据总线复用口。作为输出口
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时,每一个管脚都能够驱动
8个
TTL电路。当“
1”被写入
P0口时,每个管脚都能够作为
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高阻抗输入端。 P0口还能够在访问外部数据存储器或程序存储器时,转换地址和数据总线
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复用,并在这时激活内部的上拉电阻。
P0
口在闪烁编程时,
P0
口接收指令,在程序校验
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时,输出指令,需要接电阻。
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P1
口:P1口一个带内部上拉电阻的
8位双向
I/O
口,P1的输出缓冲级可驱动
4个
TTL
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电路。对端口写“
1”,通过内部的电阻把端口拉到高电平,此时可作为输入口。因为内部
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有电阻,某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流。闪烁编程时和程序校验时,
P1
口接收
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低8位地址。
P2 口:P2口是一个内部带有上拉电阻的 8位双向 I/O 口,P2的输出缓冲级可驱动 4
个TTL电路。对端口写“1”,通过内部的电阻把端口拉到高电平,此时,可作为输入口。因为内部有电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或
16位地址的外部数据存储器时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时,P2口线上的内容在整个运行期间不变。闪烁编程或校验时,P2口接收高位地址和
其它控制信号。
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P3
口:P3口是一组带有内部电阻的
8位双向
I/O
口,P3口输出缓冲故可驱动
4个
TTL
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电路。对
P3
口写如“
1”时,它们被内部电阻拉到高电平并可作为输入端时,被外部拉低
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的
P3
口将用电阻输出电流。
P3
口除了作为一般的
I/O
口外,更重要的用途是它的第二功
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能,具体如下:
--RXD,--TXD,--INT0
,--INT1
,--T0
,--T1
,
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--WR,--RD
。P3口还接收一些用于闪烁存储器编程和程序校验的控制信号。
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RST :复位输入。当震荡器工作时, RET引脚出现两个机器周期以上的高电平将使单片
机复位。
ALE/ :当访问外部程序存储器或数据存储器时, ALE输出脉冲用于锁存地址的低 8位
字节。即使不访问外部存储器, ALE以时钟震荡频率的 1/16输出固定的正脉冲信号,因此
它可对输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个
ALE脉冲时,闪烁存储器编程时,这个引脚还用于输入编程脉冲。如果必要,可对特殊寄
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存器区中的
8EH单元的
D0位置禁止
ALE操作。这个位置后只有一条
MOVX和
MOVC指令
ALE
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才会被应用。此外,这个引脚会微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置
ALE无效。
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PSEN
:程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号,当
AT89C51由外部程序存
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储器读取指令时,每个机器周期两次 PSEN有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外
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部数据存储器时,这两次有效的
PSEN信号不出现。
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EA/VPP
:外部访问允许。欲使中央处理器仅访问外部程序存储器,
EA
端必须保持低电
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平。需要注意的是:如果加密位
LBI
被编程,复位时内部会锁存
EA端状态。如
EA端为高
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电平,
CPU则执行内部程序存储器中的指令。闪烁存储器编程时,该引脚加上
+12V
的编程
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允许电压
VPP,当然这必须是该器件是使用
12V编程电压
VPP。
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XTAL1 :片内振荡器反相放大器和时钟发生线路的输入端。使用片内振荡器时,连接外
部石英晶体和微调电容。
XTAL2:片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时,外接石英晶体和微调
电容。
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