基于单片机的电子时钟设计毕业

第 1 页 共 35 页1湖南信息科学职业学院毕业论文（设计）题 目：基于单片机的电子时钟设计作者姓名： 周向阳 学 号： 1001010206 专 业： 10 应用电子技术 指导教师： 李仲春 配套程序仿真 TB 敏越越2013 年 3 月第 2 页 共 35 页2湖南信息科学职业学院毕业论文（设计）选题表2013 年 3 月 25 日学生姓名 周向阳 专业 应用电子 年级 10 级 学号 1001010206题 目：基于单片机的电子时钟设计指导教师姓名 李仲春 指导教师职称 讲师主要研究内容本课题从理论到实际应用，用 AT89C51 单片机与 8 位模数转换芯片74LS164 等一些电路的组合，成功的设计出了一个电子万年历。而且所设计的电子万年历设计也按当初要求的能够在 PROTEUS 中进行仿真，并且能够很精确的显示年历。可以说该电子万年历具有很高的实用价值。主要参考文献1 赵长德.微型计算机原理与接口技术M.北京：机械工业出版社，1999：98-350.2 苏平.单片机的原理与接口技术M.北京:电子工业出版社，2006：1-113.3 王忠民.微型计算机原理M.西安:西安科技大学出版社，2003：15-55.4 胡戴明.计算机组成原理M.北京:经济科学出版社，2005：43-56.5 纪宗南.单片机外围器件使用手册M.北京:北京航空航天大学出版社，622-655.6 周雪.模拟电子技术M西安: 西安电子科技大学出版社，2005：81-95.7 左金生.电子与模拟电子技术M.北京:电子工业出版社，2004：105-131.指导教师系部意见第 3 页 共 35 页3意见签名：年 月 日年 月 日湖南信息科学职业学院毕业设计（论文）任务书教研室 应用电子教研室 指导教师 李仲春 职 称 讲师学生姓名 周向阳 专业（班级） 10 级应用电子技术二班设计题目 基于单片机的电子时钟设计设计内容和目标随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且 DS1302 的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用 AT89C51 单片机作为核心，功耗小，能在 3V 的低压工作，电压可选用 35V 电压供电。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景设计要求用 AT89C51 单片机与 8 位模数转换芯片 74LS164 等一些电路的组合，成功的设计出了一个电子万年历。而且所设计的电子万年历设计也按当初要求的能够在 PROTEUS 中进行仿真，并且能够很精确的显示年历。可以说该电子万年历具有很高的实用价值进度安排1. 1 月 10 日-3 月 10 日 理解毕业设计任务书，查阅资料2. 3 月 1 日-3 月 15 日 初步方案定稿3. 3 月 1 日-4 月 20 日 进行毕业设计并书写毕业设计4. 6 月 1 日-6 月 10 日 准备毕业答辩教研室审核教研室主任签名： 年 月 日系部审核系主任签名： 年 月 日第 4 页 共 35 页4说明：此表一式两份，系部和学生各留存一份湖南信息科学职业学院毕业设计（论文）开题报告论 文 题 目 基于单片机的电子时钟设计序号 姓名 班级 联系电话 手机 电子信箱/QQ1 周向阳 10 应电 2 班5064609402 王爱文 10 应电 2 班7728251463 刘博 10 应电 2班1191439692毕业论文小组成员4 万宇 10 应电 2班617945233选题背景、意义二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。研 究内 容单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。技术路 线、方案系统的功能往往决定了系统采用的结构，经过成本，性能，功耗等多方面的考虑决定用三个 8 位 74LS164 串行接口外接 LED 显示器，RESPACK-8 对单片机 AT89C51 进行供电，时间芯片 DS1302 连接单片机AT89C51。从而实现电子万年历的功能。第 5 页 共 35 页5湖南信息科学职业学院毕业设计（论文）开题报告计 划进 度1. 1 月 10 日-3 月 10 日 理解毕业设计任务书，查阅资料2. 3 月 1 日-3 月 30 日 根据查找相关资料a.完成系统框架设计b.完成各部分系统的设计c.完成整个系统的流程图3. 3 月 20 日-4 月 200 日 进行毕业设计的样本a.对图纸进行检查，是否完备，是否正确b.对设计进行全面修改，检查是否完善c.检查是否按照毕业设计任务书要求完成4. 6 月 1 日-6 月 10 日 准备毕业答辩指导老师意见（对本选题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师签名: 年 月 日开题组意 见组长签名: 年 月 日第 6 页 共 35 页6湖南信息科学职业学院毕业论文（设计）成绩考核表作者姓名 周向阳 专业 应用电子 年级 10 级 学号 1001010206题 目 基于单片机的电子时钟设计指导教师姓名 李仲春 指导教师职称 讲师年 月 日指导教师评阅意见建议等级： 指导教师（签名）：（盖章）年 月 日系部终审意见审定等级 负责人（签名）：第 7 页 共 35 页7目 录湖南信息科学职业学院 .3毕业设计（论文）任务书 .3湖南信息科学职业学院 .4毕业设计（论文）开题报告 .4湖南信息科学职业学院 .5毕业设计（论文）开题报告 .5摘要 .81 绪论 .91.1 课题研究的背景 .91.2 课题的研究目的与意义 .9二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。 .91.3 课题解决的主要内容 .92 系统的总体设计 .102.1 系统方案的构想与确定 .102.2 器件的选用 .102.2.1 单片机的选择 .103.1 系统硬件电路设计 .123.1.1 系统硬件框图 .123.1.2 AT89S51 单片机 .123.1.3 8 位移位寄存器 74LS164（串行输入，并行输出） .163.1.4 ds1302 .204.1 主程序 .234.2 从 1302 读取日期和时间程序 .245.1 编程环境 PROTEUS.255.2 用 PROTEUS ISIS 对电子万年历的硬件电路设计 .255.3 用 PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 .29结论 .32致谢 .33参考文献 .34附录 .35附录 1 .35第 8 页 共 35 页8摘要本文介绍了基于 AT89C51 单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以 AT89C51 单片机为控制器，以串行时钟日历芯片 DS1302 记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示，可以在 LED 上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。关键字 AT89C51；电子万年历； DS1302第 9 页 共 35 页91 绪论1.1 课题研究的背景随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且 DS1302 的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用 AT89C51 单片机作为核心，功耗小，能在3V 的低压工作，电压可选用 35V 电压供电。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。1.2 课题的研究目的与意义二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。1.3 课题解决的主要内容本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用，主要研究内容包括以下几个方面：（1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗、抗断电的器件。（2）根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。（3）在硬件设计时，结构要尽量简单实用、易于实现，使系统电路尽量简单。（4）根据硬件电路图，在开发板上完成器件的焊接。（5）根据设计的硬件电路，编写控制 AT89C51 芯片的单片机程序。（6）通过编程、编译、调试，把程序下载到单片机上运行，并实现本设计。（7）在硬件电路和软件程序设计时，主要考虑提高人机界面的友好性，方便用户操作等因素。第 10 页 共 35 页10（8）软件设计时必须要有完善的思路，要做到程序简单，调试方便。2 系统的总体设计单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。2.1 系统方案的构想与确定系统的功能往往决定了系统采用的结构，经过成本，性能，功耗等多方面的考虑决定用三个 8 位 74LS164 串行接口外接 LED 显示器，RESPACK-8 对单片机 AT89C51 进行供电，时间芯片 DS1302 连接单片机 AT89C51。从而实现电子万年历的功能。2.2 器件的选用单片机 AT89C51电容 RESPACK-8三个 74LS164 串行接口传感器 DS13022.2.1 单片机的选择单片机自 70 年代问世以来以微处理器（MPU）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，用广泛的应用领域拉动得到蓬勃发展，单片机功能正日渐完善。单片机的应用，使许多领域的技术水平和自动化程度大大提高，可以说当今世界正在