【正文】 課 程 設(shè) 計(jì) 2021年 7 月 8 日 課 程 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 題 目 院 系 電氣信息工程學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器系 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 東北石油大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 題目 電子 日歷 的制作 專業(yè) 測(cè)控技術(shù)與儀器 姓名 學(xué)號(hào) 一、任務(wù) 以 AT 89C51 單片機(jī) 為 控制 核心 ， 利用電子日歷芯片 DS1302 及 LCD 液晶 顯示 屏設(shè)計(jì)出一種具有時(shí)間及日期顯示、預(yù)約定時(shí)等基本功能的電子日歷 。 二、設(shè)計(jì)要求 [1] 掌握 LCD 液晶顯示屏的工作原理； 該電子日歷可以顯示，年、月、日、時(shí)、分、秒及星期等內(nèi)容； 具有 4 個(gè)按鍵操作來設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間。操作鍵 K1 K6 功能如下： （ 1）操作鍵 K1：進(jìn)入設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間； （ 2）操作鍵 K2：設(shè)置月； （ 3）操作鍵 K3：設(shè)置日； （ 4）操作鍵 K4：設(shè)置小時(shí)； （ 5）操作鍵 K5：設(shè)置分鐘； （ 6）操作鍵 K6：確認(rèn)完成設(shè)置。 基本電路包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、 LCD 顯示電路、蜂鳴器電路 、 獨(dú)立鍵盤電路等； 提交設(shè)計(jì)報(bào)告、電路圖及程序源碼。 三、參考資料 [1] 劉國(guó)鈞，陳紹業(yè)，王鳳翥 .圖書館目錄 [M].北京：高等教育出版社， . [2] 劉潤(rùn)華 ,劉立山 .模擬電子技術(shù) [J].山東 :石油大學(xué)出版社 ,2021. [3] 蘇成富 .彩燈控制器 [J].北京 :電機(jī)電器技術(shù) ,2021，（ 01） . [4] 祝富林 .音樂彩燈電路 CS9482[J].北京 :電子世界 ,1995，（ 12） . [5] 彭介華 .電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [J].北京 :高等教育出版社 ,1997. 完成期限 指導(dǎo)教師 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2021 年 6 月 29 日單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 目 錄 第 1 章 緒論 ........................................................ 1 LED 點(diǎn)陣顯示屏 概述 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 LED 顯示屏控制技術(shù)狀況 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 本設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................. 1 第 2 章 總體方案論證與設(shè)計(jì) ......................................... 3 LED 驅(qū)動(dòng)模塊 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 總體硬件組成框圖 ........................................... 3 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................... 6 LED 驅(qū)動(dòng)模塊的硬件設(shè)計(jì) ...................................... 6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì) ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PC 機(jī)通信模塊的設(shè)計(jì) ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .............................................. 6 主程序設(shè)計(jì) ................................................. 12 驅(qū)動(dòng)顯示子程序設(shè)計(jì) ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果分析 ..................................... 15 使用的儀器儀表 ............................................ 15 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................. 15 測(cè)試結(jié)果 .................................................. 16 結(jié) 論 ............................................................. 16 參考文獻(xiàn) ........................................................... 17 附錄 1 程序 ........................................................ 18 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以 及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。 而 51 系列單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種，通過本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)和應(yīng)用，從而更熟悉單片機(jī)的原理和相關(guān)設(shè)計(jì)并提高了開發(fā)軟、硬件的能力。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一個(gè)基于 80C51 單片機(jī)的電子時(shí)鐘，并在 LED 上顯示相應(yīng)的時(shí)間 ,通過兩個(gè)控制鍵和 4 4 鍵盤來實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)節(jié)功能。應(yīng)用 Proteus 軟件實(shí)現(xiàn)單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真。 單片機(jī)發(fā)展概況 隨著大規(guī)模集成電 路技術(shù)的發(fā)展，可以將 CPU、 RAM、 ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及輸入/輸出 (I/O)接口電路等計(jì)算機(jī)的主要部件集成在一塊集成電路芯片上。這樣組成的芯片級(jí)的微型計(jì)算機(jī)就是“單片微型計(jì)算機(jī) (SingleChipMicroputer)”。由于單片機(jī)從功能和形態(tài)來說都是作為控制領(lǐng)域應(yīng)用的要求而誕生的，并且發(fā)展到新一代 80C5 M68HC11 系列單片機(jī)時(shí)，在其中著力擴(kuò)展了各種控制功能，如模 /數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換、脈寬調(diào)制 (PWM)、計(jì)數(shù)器捕獲/比較邏輯 (PCA)、高速 I/O 口和 WDT 等，已突破了微型計(jì)算機(jī)的傳統(tǒng)內(nèi)容 。所以更準(zhǔn)確的叫法應(yīng)是微控制器 (MicroControllerUnit， MCU)。 單片機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三代 : 第一代 :以 1976 年推出的 MCS48 系列為代表，其主要的技術(shù)特征是將 CPU 和計(jì)算機(jī)外圍電路集成到了一個(gè)芯片上，成為與通用 CPU 分道揚(yáng)鑣的標(biāo)志。 第二代 :以 MCS的 805 8052 為代表。主要技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)微控制器化。代表產(chǎn)品為 Intel 公司 MCS51， Motorola 公司 68HC05。 第三代 :以 89C51 系列單片機(jī)為代表，這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品以 CMOS 化為特色，以完善的單片機(jī)的控制功能為己任。 89C51 是 80C51 含 EEPROM 的產(chǎn)品。這兩種單片機(jī)有兩級(jí)或三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密系統(tǒng)，用以保護(hù) EPROM 或 EEPROM 中的程序，以防止非法復(fù)制。近幾年，單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 2 單片機(jī)競(jìng)相采用 Flash 存儲(chǔ)器。它可以取代 PROM、 EPROM、 OTP 和 EEPROM。利用 Flash存儲(chǔ)器可高速讀 /寫的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程 ISP 和在應(yīng)用編程 IAP。 單片機(jī)原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介 隨著國(guó)內(nèi)超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，微處理器及其外圍芯片有了迅速的發(fā)展。集成技術(shù)的最新發(fā)展之一是將 CPU 和外圍芯 片，如程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、并行、串行 I/O 口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷控制器及其他控制部件集成在一個(gè)芯片之中，制成單片計(jì)算機(jī)（ SingleChipMicroputer）。而近年來推出的一些高檔單片機(jī)還包括有許多特殊功能單元，如 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、通信控制器、鎖相環(huán)、 DMA、浮點(diǎn)運(yùn)算單元等。因此，只要外加一些擴(kuò)展電路及必要的通道接口就可以構(gòu)成各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、萬年歷電子表等。 單片機(jī)的出現(xiàn)，并在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中得到如此迅猛的發(fā)展，與單片機(jī) 構(gòu)成計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所形成的下述特點(diǎn)有關(guān)： 單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性。這些可靠性的獲得除了依靠單 3片機(jī)芯片本身的高可靠性以及應(yīng)用有最少的聯(lián)接外，還可以方便地采用軟、硬件技術(shù)。 系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。 由于構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，相當(dāng)多的測(cè)、控功能由軟件實(shí)現(xiàn)，故具有柔性特征，不須改變硬件系統(tǒng)就能適當(dāng)?shù)馗淖兿到y(tǒng)功能。 有優(yōu)異的性能、價(jià)格比。 可以說，對(duì)于廣大的電子應(yīng)用專業(yè)技術(shù)人員， 目前國(guó)和內(nèi)國(guó)外面臨的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，如同 60 年代面臨晶體管技術(shù)， 70 年代面臨數(shù)字集成電路一樣。單片機(jī)和可編程門陣列相結(jié)合，構(gòu)成新一代電子應(yīng)用技術(shù)是不可能回避的一項(xiàng)新型的工程應(yīng)用技術(shù)。單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分枝，單片機(jī)是把中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、并行接口接口、串行接口、 A/D 轉(zhuǎn)換器等主要計(jì)算機(jī)部件，集中在一塊集成電路芯片上。雖然只是一個(gè)芯片，但從功能上它就相當(dāng)于一臺(tái)完整的微機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，單片計(jì)集成度高、體積小、運(yùn)算速度快、功耗低、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，越 來越顯現(xiàn)出來。目前可以說單片機(jī)已經(jīng)滲透到我們的生活的各個(gè)領(lǐng)域，在工業(yè)方面：像過程控制、數(shù)據(jù)采集，機(jī)電一體化、智能化儀器儀表，特別在軍事武器控制方面尤為突出。在日常生活方面，我們使用彩電、洗衣機(jī)、電冰箱，錄放機(jī)、 VCD、照相機(jī)、手機(jī)、高級(jí)定時(shí)鬧鐘以及公共汽車上的報(bào)站器等等可以說舉不勝舉。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 3 把單片機(jī)的誕生稱為計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑并不過分。單片機(jī)的應(yīng)用，使許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度大大提高?？梢哉f當(dāng)今世界正在經(jīng)受一場(chǎng)以單片機(jī)技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命浪潮的沖擊。人們需要掌握單片機(jī)知識(shí)，跨入單片機(jī)應(yīng)用與開 發(fā)領(lǐng)域的大門。我們作為理工科的大學(xué)生，學(xué)習(xí)單片機(jī)課程尤其顯得越來越重要。 本設(shè)計(jì)任務(wù) 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。萬年歷目前已經(jīng)不再局限于以書本形式出現(xiàn)。以電腦軟件或者電子產(chǎn)品形式出現(xiàn)的萬年歷被稱為電子萬年歷。與傳統(tǒng)書本形式的萬年歷相比，電子萬年歷得到了越來越廣泛的應(yīng)用，采用電子時(shí)鐘作為時(shí)間