【正文】 件系統(tǒng)。 本課題主要研究的內(nèi)容本課題研究的是基于單片機(jī)AT89S52的控制來(lái)設(shè)計(jì)帶日歷電子鐘。如今，隨著數(shù)字芯片的誕生，曾經(jīng)令人眼花繚亂的電路。而現(xiàn)在的電子時(shí)鐘硬件簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)、成本低、功耗低、保密性好，使用方便。傳統(tǒng)的電子鐘從硬件電路設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)起來(lái)很麻煩，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。近些年，隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)電子鐘的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的時(shí)鐘已不能滿(mǎn)足人們的需求。近幾年，單片機(jī)競(jìng)相采用Flash存儲(chǔ)器，它可以取代PROM、EPROM、OTP和EEPROM。89C51是80C51含EEPROM的產(chǎn)品。代表產(chǎn)品為Intel公司MCS51，Motorola公司68HC05。第二代：以MCS的8058052為代表。單片機(jī)模塊中最常見(jiàn)的是電子鐘，電子鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，廣泛用于個(gè)人家庭，車(chē)站，辦公室等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?，隨著科技的發(fā)展，讓你們對(duì)電子產(chǎn)品的應(yīng)用要求越來(lái)越高，電子鐘不但可以顯示當(dāng)前的時(shí)間，而且可以顯示日期，給人們的生活帶來(lái)了方便。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。由于單片機(jī)具有靈活性強(qiáng)、成本低、功耗低、保密性好等特點(diǎn)，所以電子鐘一般都以單片機(jī)為核心，外加一些外圍設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于單片機(jī)從功能和形態(tài)來(lái)說(shuō)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80C5M68HC11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(mǎi)/O口和WDT等，已突破了微型計(jì)算機(jī)的傳統(tǒng)內(nèi)容。因此我們需要一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)來(lái)提醒這些忙碌的人，而電子鐘可以給人們帶來(lái)了極大的方便，使人們掌握準(zhǔn)確的時(shí)間，從而挽回那些損失。在這快速發(fā)展的時(shí)代，時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)是越來(lái)越寶貴，在快節(jié)奏的生活里，人們往往忘記了時(shí)間。新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，電子技術(shù)的發(fā)展更是日新月異。系統(tǒng)通過(guò)LCD液晶顯示芯片顯示數(shù)據(jù)，所以具有人性化的操作和美觀的效果。本文編寫(xiě)的主導(dǎo)思想是軟硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，軟件為主導(dǎo)，來(lái)進(jìn)行各功能模塊的編寫(xiě)。本文首先描述系統(tǒng)硬件工作原理，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖加以說(shuō)明，著重介紹了本系統(tǒng)所應(yīng)用的各硬件接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過(guò)程；其次，詳細(xì)闡述了程序的各個(gè)模塊和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。帶日歷電子鐘的設(shè)計(jì)摘 要隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，確實(shí)給人類(lèi)生活帶來(lái)了根本性的改變，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品也已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)。時(shí)間的流逝，至從觀太陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類(lèi)不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。本設(shè)計(jì)以數(shù)字集成電路技術(shù)為基礎(chǔ)，單片機(jī)技術(shù)為核心。本系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為控制核心，以DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),，同時(shí)用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：AT89S52；DS1302；LCD1602液晶顯示；With the design of electric clock calendarABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, especially with the emergence of largescale integrated circuits, to human life brought about fundamental changes. Its singlechip technology is the product has entered the tens of thousands of households. The emergence of the electronic calendar to people’s lives is brought about by a lot of convenience.This article will first describe the working principle of the system hardware with the system block diagram to illustrate the structure , highlighted by the application of the system interface technology of the hardware and the interface module functions and work processes, and secondly, the procedures described in detail the various module and the realization of processes. The design of digital integrated circuits technology takes singlechip technology as the core. This article is the guiding philosophy of the preparation of a bination of hardware and software to hardwarebased, to the preparation of various functional modules .AT89S52 in the system for the control of singlechip core to realtime clock circuitry on the DS1302 year, month, day, weekdays, hours, minutes, seconds for time, also has multiple functions, such as a leap year pensation, at the same time with assembly language software design, increase the readability and procedures. LCD display data through the system and therefore have a userfriendly operation and aesthetic results.Key words：AT89S52；DS1302；；LCD1602；39目 錄第一章 緒論 1 選題意義 1 當(dāng)今應(yīng)用領(lǐng)域電子鐘的發(fā)展趨勢(shì) 1 本課題主要研究的內(nèi)容 2第二章 系統(tǒng)方案論證 3 系統(tǒng)具體要求 3 系統(tǒng)基本方案的選擇和論證 3 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證 4 顯示器件的選擇方案和論證 4 時(shí)鐘電路的選擇方案和論證 4 電路設(shè)計(jì)最終方案決定 5第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 系統(tǒng)硬件描述 5 芯片介紹 6 AT89S52芯片 6 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 8 LCD1602液晶顯示芯片 9 系統(tǒng)硬件模塊的設(shè)計(jì) 12 AT89S52主控模塊的設(shè)計(jì) 12 DS1302時(shí)鐘模塊的設(shè)計(jì) 13 LCD1602顯示模塊的設(shè)計(jì) 13第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 軟件整體設(shè)計(jì) 15 子模塊設(shè)計(jì) 15 DS1302時(shí)鐘子模塊的設(shè)計(jì) 15 LCD1602顯示子模塊的設(shè)計(jì) 19 軟件測(cè)試 23 測(cè)試結(jié)果及分析 23 測(cè)試結(jié)論 23第五章 系統(tǒng)調(diào)試 24 軟件調(diào)試 24 仿真軟件介紹 24 軟件調(diào)試過(guò)程及結(jié)果分析 25 硬件調(diào)試 26課程設(shè)計(jì)總結(jié) 27致 謝 28參考文獻(xiàn) 29附錄A 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)原理圖 37附錄B 系統(tǒng)源程序 37第一章 緒論 選題意義隨著進(jìn)入21世紀(jì)，現(xiàn)代科技的進(jìn)一步發(fā)展?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，電子技術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在，電子技術(shù)正在不斷的改變著我們的生活，改變著我們的世界。一旦遇到重要的事情，忘記時(shí)間這將會(huì)帶來(lái)很大的損失。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)可以將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/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)(Single Chip Microputer)”。所以更準(zhǔn)確的叫法應(yīng)是微控制器(Micro Controller Unit—MCU)。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，他從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 當(dāng)今應(yīng)用領(lǐng)域電子鐘的發(fā)展趨勢(shì)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。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。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。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。利用Flash存儲(chǔ)器可高速讀/寫(xiě)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程ISP和在應(yīng)用編程IAP。新型的電子時(shí)鐘不管在性能還是在樣式上都發(fā)生了質(zhì)的變化?？垢蓴_的問(wèn)題也比較突出，由于體積相對(duì)大一些，使用起來(lái)也不是很方便。目前，國(guó)際上的電子鐘正從模擬式向數(shù)字式，由集成化向智能化的方向飛速發(fā)展。密密麻麻焊接在一起的元器件，如今已經(jīng)被一個(gè)小小的、毫不起眼的芯片代替了。在查閱了大量資料后，決定采用基于AT89S52單片機(jī)的電子鐘設(shè)計(jì)方案。此硬件系統(tǒng)能顯示豐富的信息。通過(guò)一系列的仿真，仿真結(jié)果證明，設(shè)計(jì)的帶日歷電子鐘完全達(dá)到了課題預(yù)期制定的各項(xiàng)功能指標(biāo)，成功的完成了課題的最終目標(biāo)。 2) 完成5000漢字的與設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的英文資料的翻譯。根據(jù)電子時(shí)鐘的核心部件——秒信號(hào)的產(chǎn)生原理，通常有三種形式：(1) 采用NE555時(shí)基電路的實(shí)現(xiàn)形式 采用NE555時(shí)基電路或其他振蕩電路產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)，作為秒加法電路的時(shí)鐘信號(hào)或微處理器的外部中斷輸入信號(hào)，可構(gòu)成電子鐘。輸出的脈沖信號(hào)Vo的頻率f=(RA+2RB)*C，可通過(guò)調(diào)節(jié)這三個(gè)參數(shù)，使輸出Vo的頻率為精確的1Hz。石英計(jì)時(shí)芯片（簡(jiǎn)稱(chēng)“機(jī)心”）比較多，常見(jiàn)的型號(hào)有 STP5512F，SM5546A和D60400等。利用5512F的2秒輸出信號(hào)作為秒加法電路的計(jì)數(shù)脈沖，可實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘。(3) 采用基于單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)形式利用單片機(jī)的智能性，可方便地實(shí)現(xiàn)具有智能電子鐘的設(shè)計(jì)。雖然，系統(tǒng)時(shí)鐘的誤差較大，電子鐘的累積誤差也可能較大，但可以通過(guò)誤差修正軟件加以修正。 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證方案一：采用89C51芯片作為硬件核心，其為高性能CMOS 8位單片機(jī)，該芯片采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器 （PEROM）、128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、32位可編程I/O口線、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、6個(gè)中斷源、可編程串行UART通道及低功耗空閑和掉電模式，能于3V的超低壓工作，而且與MCS51系列單片機(jī)完全兼容，但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。系統(tǒng)采用方案二。LED數(shù)碼管價(jià)格適中，對(duì)于顯示數(shù)字合適。方案二：采用LCD1602液晶顯示屏，LCD1602液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖形，顯示多樣，清晰可見(jiàn)。所以在此設(shè)計(jì)中采用LCD液晶顯示屏。 時(shí)鐘電路的選擇方案和論證方案一：直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。方案二：采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS1302芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，31個(gè)字節(jié)的靜態(tài)RAM作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，~。所以在此設(shè)計(jì)中采用DS1302進(jìn)行計(jì)時(shí)。 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述，對(duì)此課程設(shè)計(jì)的最終方案選定為：采用AT89S52作為主控制芯片，DS1302時(shí)鐘芯片提供時(shí)鐘，LCD1602液晶顯示芯片用來(lái)顯示數(shù)據(jù)結(jié)果。 系統(tǒng)硬件描述本系統(tǒng)是由AT89S52單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能、低功耗、能在3V超低壓工作。顯示部分由LCD1602構(gòu)成，LCD1602是2行16個(gè)字的5*7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，具有體積小、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于小型手持式設(shè)備。(2) 功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。8位微控制器8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash。2) VSS：接地3) P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對(duì)P1端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。此外，（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下所述。引腳號(hào)的第二功能： ① T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 ② T2EX（定時(shí)器/計(jì)