【正文】 基本功能 .............................................................................................................5 發(fā)揮部分 .............................................................................................................5 系統(tǒng)基本模塊的理論分析 ..............................................................................................5 單片機芯片的選擇和分析 .....................................................................................5 時鐘芯片的選擇和分析 ........................................................................................5 顯示模塊的選擇和分析 ........................................................................................6 電路設(shè)計最終方案 .........................................................................................................6 第 3 章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計和實現(xiàn) .................................................................. 7 主要器件簡介 ................................................................................................................7 AT89S52芯片 .......................................................................................................7 DS1302 時鐘芯片 ..................................................................................................8 74LS244 ...............................................................................................................9 LED顯示器 ........................................................................................................ 10 實時日歷時鐘的基本原理 ............................................................................................ 10 程序流程圖 ................................................................................................................. 12 第 4 章 系統(tǒng)的調(diào)試和使用說明 ................................................................ 16 系統(tǒng)調(diào)試 ..................................................................................................................... 16 使用說明 ..................................................................................................................... 16 結(jié) 論 ........................................................................................................... 18 致 謝 ........................................................................................................... 19 參考文獻 ....................................................................................................... 20 附錄 1 元件清單表 .................................................................................. 21 湖南工程職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) III 附錄 2 設(shè)計電路圖 .................................................................................. 22 附錄 3 程序源代碼 .................................................................................. 23 湖南工程職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 1 第 1 章 緒論 選題背景 在社會迅速 發(fā)展的今天， 單片機的的運用已經(jīng)滲透到我們生活的每個 角落，也似乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的足跡 。智能儀表、醫(yī)療器 械，導彈的導航裝置，智能監(jiān)控、通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實 時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，汽車的安全保障系統(tǒng)， 動控制領(lǐng)域的機器人，數(shù)碼像機、電視機、全自動洗衣機的控制，電話機 以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。 圖 11 萬年歷 圖 12 智能手機 圖 13 數(shù)碼相機 所以， 單片機的學習、開發(fā)與應(yīng)用將對于現(xiàn)代社會的發(fā)展，經(jīng)濟的繁 榮， 和提高滿足人類日益增長的物質(zhì)文化需求有著至關(guān)重要的作用。 也成 就了一批又一智能化控制的工程師和科學家。 科技越發(fā)達， 智能化的東西 就越多。 學習單片機是社會發(fā)展的必然需求， 也是我們現(xiàn)代高級技工所必 須要掌握的技能。 單片機的簡介 （ Single Chip Microputer） 微型計算機的主要特點： CPU 集成于一個芯片中。單片機（ Micro Controller Unit）是把組成微型計算機的各功能部件： CPU、 RAM、 ROM、定時 /計數(shù)器、中斷控制器、并行和串行接口均集成在一個芯片中。其一個芯片就構(gòu)成了一個比較完整的計算機系統(tǒng)。 微型計算機與單片機是微電子領(lǐng)域的兩個分支。微型計算機的特點是運算速度快、存儲容量大，適合于信息管理、科學計算等領(lǐng)域；而單片 機的特點為體積小、 價格低， 適合于儀器、 設(shè)備的控制， 常常嵌入到儀器、設(shè)備中。故單片機也稱作微控制器（ Microcontroller）。 目前世界上單片機的生產(chǎn)公司有上百家，如 Intel、 Philips、 Microchip、Motorola、 Siemens、 NEC、 AMD、 Zilog、 TI、 Atmel 等。但在國內(nèi)廣泛應(yīng)用的只有 Intel 系列和 Microchip PIC 系列 。 湖南工程職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 2 第 1 階段 （ 1976~1980） ： 單片機發(fā)展初級階段。集成了 8 位 CPU、 RAM、 ROM、定時器、并行口（無串行口）等部件，但性能低，尋址范圍小（ ≤ 4KB ），中斷系統(tǒng)、定時器也簡單。典型機型： Intel MCS48 系列。 第 2 階段（ 1980~1983）：高性能單片機階段。此階段的單片機普遍帶有串行口 ，有多級中斷處理系統(tǒng)，多個 16 位定時 /計數(shù)器，片內(nèi) ROM、 RAM 的容量加大，尋址范圍達 64KB。典型機型： Intel MCS51 系列。 第 3 階段（ 1983~80 年代末）： 16 位單片機和高性能 8 位機并行發(fā)展階段。 此階段 Intel 推出 16 位單片機 MCS96 系列，其他公司也推出了各種 16 位單片機。同時高性能 8 位單片機的性能更為完善。 第 4 階段（ 90 年代）：單片機在集成度、功能、速度、可靠性等方面全面發(fā)展，如采用 Flash ROM，加入了一些特殊功能部件（ AD 轉(zhuǎn)換器， PWM 輸出，監(jiān)視定 時器 WDT，DMA，調(diào)制解調(diào)器，通信控制器，浮點運算單元等）。 至今，單片機的性能已比較完善，且專業(yè)化的特點很強，為各種應(yīng)用提供了很大的方便。 單片機的應(yīng)用 單片機由于體積小，價格低，功耗低、控制功能強且控制邏輯可由軟件來實現(xiàn)，因此可以很方便地完成由一般數(shù)字電路很難實現(xiàn)的控制邏輯。所以在測控系統(tǒng)，智能儀表，機電一體化產(chǎn)品，智能接口，智能民用產(chǎn)品，機器人等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。 （如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流 量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量）只需 結(jié)合不 同類型的傳感器即可控制，使得儀表達到數(shù)字化 、 智能化、微型化 （示波器）。 （如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等）多用于構(gòu)成多樣的控制系統(tǒng)，數(shù)字采集系統(tǒng)。設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。 （洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、及其他音響視頻器材，電子秤量設(shè)備等）極大的方便了我 們的生活。 （手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、集群移動通信，無線電對講 機等）利用單片機的通訊接口可以方便的與計算機進行數(shù)據(jù)通，為在計算機網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備間的應(yīng)用提供了很好的物質(zhì)條件。 湖南工程職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 3 （如汽車中的發(fā)動機控制器，基于 CAN 總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器， GPS 導航系統(tǒng)， abs 防抱死系統(tǒng)，制動系統(tǒng)等） 。 此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 6．多機應(yīng)用 利用單片 機的串行接口和并行接口，多個單片機子系統(tǒng)可以彼此進行通信，構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)。可以構(gòu)成一個集散式的控制系統(tǒng)，從而控制和處理大量的控制對象和信息，且可以通過并行運算方式來提高處理速度。 總之在單片機系統(tǒng)中， 單片機是作為控制中樞， 數(shù)字電路器件是作為外圍電路，二者是相輔相成的。 單片機的發(fā)展趨勢 目前，為了適應(yīng)各種嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用需求，單片機將向著高集成度、增強工能。提高速度、降低成本和功耗等方向發(fā)展。這組要表現(xiàn)在以下幾個方面。 ：單片機的處理性能取決于其內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度、指令執(zhí)行速度、片內(nèi)存儲 器容量等指標。近幾年發(fā)展起來的 16 位和 32 位單片機就體現(xiàn)了這個發(fā)展趨勢。 ：未來單片機的增強功能主要在網(wǎng)絡(luò)功能。 A/D 和 D/A 功 能、 ISP 功能、 DMA 功能、顯示器驅(qū)動等方面另外為了能有效地保護嵌入 式系統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)，對單片機內(nèi)部軟件的加密是必要的，單片機的內(nèi)部的程序代碼存儲器帶有加密特性是單片機的一種增強功能。 ：隨著集成電路技術(shù)的和工藝的不斷提高，單片機技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展提高單片機的集成度，增加片內(nèi)功能器件，減少外圍器件的擴展，實現(xiàn)真正的 “ 單片 ” 系統(tǒng) 已成為發(fā)展趨勢集成更多的 I/O 端口和特殊接口，直接驅(qū)動 LED、 VFD、 LCD 等顯示器，帶有直接中斷方式鍵盤端口等。 近年來單片機結(jié)合專用集成電路 （ Application Specific Integrated Circuit, ASIC） 和精簡指令集計算機 （ Reduced Instruction Set Computer, RISC）技術(shù)，發(fā)展為嵌入式處理器（ Embedded Processor） ， 適用于數(shù)據(jù)與數(shù)值分析、信號處理、智能機器人及圖像處理等高技術(shù)領(lǐng)域。 選題 目的 隨著人們生活水