《单片机原理及接口技术》课程数字电子钟.doc

一、设计目的及意义 （1）在学习了《数字电子技术》和《单片机原理及接口技术》课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的经验让学生接触专用时钟芯片DS1302，并会用DS1302芯片开发时钟模块，应用到其他系统中去。熟悉C软件调试程序和仿真. （2）、通过实验提高对单片机的认识； （3）通过实验提高焊接、布局、电路检查能力； （4）、通过实验提高软件调试能力； （5） 进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。 （6） 通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解表关电路参数的计算方法。 （7）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 （8） 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。 二、设计内容要求 设计一个数字电子钟电路，能显示年、月、日和时、分、秒（建议用液晶显示器）；通过功能键可以完成年、月、日与时、分、秒的调整和显示切换。 功能介绍 1、LCM12864液晶显示，（显示项目有：年月日、农历、星期、农历属相、时分秒、实时温度、节日提醒显示） 2、时钟芯片DS1302提供时间值 3、温度传感器DS18B20提供温度值 4、板载3V纽扣电池，断电同样高可靠走时。 5、整点报时功能，整点提示一声。 6、四个按键操作：确认、设置、加、减。 7、蜂鸣器提示音功能 8、闹钟功能 四、方案选择与实验基本原理。 按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、显示模块、温度传感器模块、键盘接口模块共5个模块组成，电路系统构成框图如图L1所示。主控芯片使用51系列AT89c52单片机，时钟芯片使用美国DALLAs公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DSl302。采用DSl 302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DSl302可以在很小电流的后备电源(2．5—5．5v电源，在2．5v时耗电小于300 nA)下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。 显示模块采用12864液晶显示模块，键输入采用查询法实现调整功能。 数字电子钟原理总图 主控制器AT89C52 ATMEL公司生产的AT89C52单片机采用高性能的静态80C51设计，由先进工艺制造， 并带有非易失性F1ash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位cMos微处理芯片，市 场应用最多。主要性能特点有： ●8KH F1ash ROM，可以擦除1000次以上，数据保存10年 ●256字节内部RAM。 ●电源控制模式 ——时钟可停止和恢复 ——空闲模式； ——掉电模式。 ●6个中断源。 ●4个中断优先级。 ●4个8位I／O口。 ●全双工增强型UART。 ●3个16位定时／计数器，To、T1(标准80c51)和增加的T2(捕获和比较)。 ●全静态工作方式：0-24MH z。 时钟电路DSl302 1．ds1302的性能特性 ●实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计数； ●用于高速数据暂存的31×8位RAM； ●最少引脚的串行I／o； ●2．5—5．5V电压工作范围； ●2．5V时耗电小于300 nA； ●用于时钟或RAM数据读／写的单字节或多字节(脉冲方式)数据传送方式； ●简单的3线接口； ●可选的慢速充电(至Vcc1)的能力。 D51302时钟芯片包括实时时钟／日历和3l字节的静态RAM。它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。实时时钟／ 日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。对于小于31天的月利月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。时钟的运行可以采用24H或带AM(上午)／PM(下午)的12H格式。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。Dsl302有主电源／后备电源双电源引脚：Vcc1在单电源与电他供电的系统中提供低电源，并提供低功率的电池备份；Vcc2在双电源系统中提供主电源，在这种运用方式中，Vcc1连接到备份电，以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。Ds1302由Vcc1或vcc2中较大者供电。当vcc2大于Vcc1十o．2v时，vcc2v给DSl302供电；当vcc2小于Vcc1时，DSl302由Vcc1供电。 2．DSl302数据操作原理 Dsl302在任何数据传送时必须先初始化，