數(shù)字萬(wàn)年歷課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　《數(shù)字萬(wàn)年歷》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　專 業(yè)： 自 動(dòng) 化 </p><p>　　班 級(jí)： ***** </p><p>　　姓 名： ***** </p><p>　

2、　指導(dǎo)老師： ***** </p><p>　　二 零 一 一 年 六 月</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在當(dāng)代繁忙的工作與生活中，時(shí)間與我們每個(gè)人都有非常密切的關(guān)系，每個(gè)人都被時(shí)間影響著，我們必須對(duì)時(shí)間有個(gè)度量，因此設(shè)計(jì)萬(wàn)年歷來(lái)記錄時(shí)間，本設(shè)計(jì)采用AT89C51和DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片進(jìn)行萬(wàn)年歷

3、電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，該萬(wàn)年歷能實(shí)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)年、月、日、時(shí)、分的顯示，也可以人為校正時(shí)間，初始時(shí)間：2000 01 01 12.00。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)以12MHZ晶振與AT89C51相連，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)以24小時(shí)為一周期，利用單片機(jī)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器產(chǎn)生定時(shí)效果，通過(guò)編程產(chǎn)生數(shù)字時(shí)鐘效果，然后用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)。通過(guò)端口讀入當(dāng)前外部控制狀態(tài)來(lái)改變程序的不同狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)不同功能。</p

4、><p>　　本次萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心軟硬件結(jié)合，使硬件部分大為簡(jiǎn)化，也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：萬(wàn)年歷 單片機(jī) DS1302 </p><p>　　目 錄</p><p>　　一、方案的確定…………………………………………………………3</p><p>　　1.1單片機(jī)芯片的

5、選擇方案…………………………………………………3</p><p>　　1.2顯示方案………………………………………………………………3</p><p>　　1.3時(shí)鐘芯片的選擇方案…………………………………………………5</p><p>　　二、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)………………………………………6</p><p>　　2.1電路設(shè)計(jì)框圖………

6、………………………………………………6</p><p>　　2.2主要單元電路的設(shè)計(jì)………………………………………………7</p><p>　　2.2.1單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)……………………………………………7</p><p>　　2.2.2時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)………………………………………………8</p><p>　　三、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)……

7、………………………………………9</p><p>　　3.1程序流程框圖……………………………………………………9</p><p>　　3.1.1電子時(shí)鐘計(jì)算程序圖…………………………………………10</p><p>　　3.1.2調(diào)整流程圖…………………………………………………11</p><p>　　3.2程序設(shè)計(jì)………………………………

8、………………………12</p><p>　　四、致謝詞……………………………………………………15</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………15</p><p>　　附錄：proteus仿真圖……………………………………………16</p><p><b>　　一．方案的確定</b></

9、p><p>　　1.1單片機(jī)芯片的選擇方案</p><p>　　方案1：采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,實(shí)驗(yàn)室學(xué)生用的較多的也較為熟悉的處理單元。</p><p>　　方案2：采用AT89S52,片內(nèi)ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作

10、；同時(shí)也與MCS-51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，但AT89S52性價(jià)比不高。</p><p>　　所以選擇采用89C51作為主控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.2顯示方案</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><

11、p>　　硬件方案：采用51單片機(jī)作為控制單元，顯示器采用6位LED數(shù)碼管（共陽(yáng)），可分別顯示時(shí)間或日期；（通過(guò)KB鍵可切換），顯示器的驅(qū)動(dòng)采用動(dòng)態(tài)掃描電路形式。所需的驅(qū)動(dòng)電流比靜態(tài)驅(qū)動(dòng)時(shí)要大，因此要增加驅(qū)動(dòng)電路?？刹捎?4LS244或者晶體管；其中74ls244是用來(lái)驅(qū)動(dòng)段選碼，晶體管是驅(qū)動(dòng)位選碼。</p><p>　　軟件方案：“時(shí)鐘”基準(zhǔn)時(shí)間由單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)中斷來(lái)提供，定時(shí)時(shí)間應(yīng)該乘以一個(gè)整數(shù)得到“秒”

12、，且不宜太長(zhǎng)或太短，最長(zhǎng)不能超過(guò)16位定時(shí)器的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，最短不能少于定時(shí)中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，基準(zhǔn)時(shí)間越短，越有利于提高時(shí)鐘運(yùn)行的精確度。本實(shí)驗(yàn)定時(shí)5ms乘以一個(gè)整數(shù)200得到1秒，用一個(gè)計(jì)數(shù)器（R4）對(duì)定時(shí)中斷的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而可以實(shí)現(xiàn)“秒”定時(shí)，同理可以實(shí)現(xiàn)“分”定時(shí)和“時(shí)”定時(shí)，甚至于“日”、“月”、“年”定時(shí)。設(shè)計(jì)電路圖如下圖所示：</p><p><b>　　方案二：<

13、/b></p><p>　　硬件方案：同樣采用51單片機(jī)作為核心控制單元，采用7SEG-MPX6對(duì)時(shí)間進(jìn)行顯示，同時(shí)為了節(jié)省I/O口線采用MAX7221，</p><p>　　軟件方案：由于此方案也是采用51單片機(jī)作為控制單元，軟件方案同方案一。方案二設(shè)計(jì)的電路圖如下圖所示：</p><p>　　從電路圖可以看出顯示方案二比方案一要簡(jiǎn)單得多，看起來(lái)直觀，硬件連

14、接也相對(duì)容易，出錯(cuò)的幾率也小得多。因此采用方案二作為顯示模塊。</p><p>　　1.3時(shí)鐘芯片的選擇方案</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　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、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。&

15、lt;/p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　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)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高,位的RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V～5.5V范圍內(nèi)，2.5V時(shí)耗電小于300nA。</p><p>　　二．系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)

16、現(xiàn)</p><p>　　2.1電路設(shè)計(jì)框圖：</p><p>　　2.2主要單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一條I/O線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,</p><p>　

17、　2.2.2時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　下圖為DS1302的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。X1和X2是振蕩源，外接32.７６８KHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位

18、寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RSTS置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電動(dòng)行時(shí)，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必須保持低電平。中有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平，I/O為串行數(shù)據(jù)輸入端（雙向）。SCLK始終是輸入端。</p><p><b>

19、　　三、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1程序流程框圖</b></p><p>　　3.1.1電子時(shí)鐘計(jì)算程序圖</p><p>　　3.1.2調(diào)整流程圖</p><p><b>　　3.2程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)流程圖的

20、思路采用匯編語(yǔ)言編寫程序，程序代碼如下：</p><p>　　DSRST BIT P1.0   DSCLK BIT P1.1   DSIO BIT P2.2 DIN BIT P2.5 CS BIT P2.6   CLK BIT P2.7   D158 EQU 30H    D70 EQU 3

21、1H    ADDRESS EQU 32hCONTENT EQU 33hCOMMAND EQU 34hSECOND equ 35hMINITE equ 36hHOUR equ 37hORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: LCALL INTI7221  LCALL INTI1302</p><p>　　LOOP:

22、LCALL READ1302LCALL CONVERTLCALL DELAYLCALL DISPLAYLCALL DELAYSJMP LOOP            ;DS1302初始化 INTI1302:MOV ADDRESS, #8EH MOV CONTENT, #00H LCALL SENT_BYTE

23、MOV ADDRESS, #90HMOV CONTENT, #0A7H ;慢充電寄存器 LCALL SENT_BYTEREAD1302: MOV ADDRESS, #81hLCALL REV_BYTEMOV SECOND, AMOV ADDRESS, #83hLCALL REV_BYTEMOV MINITE, AMOV ADDRESS, #85hLCALL REV_BYTEMOV HOUR, ARET SENT

24、_BYTE: CLR DSRSTCLR CNOPCLR DSCLKNOPSETB DSRSTMOV A, ADDRESSMOV R3, #2MOV R2, #8LOOP0: RRC AMOV DSI</p><p><b>　　致謝詞</b></p><p>　　感謝學(xué)院給我們提供了一個(gè)展現(xiàn)自己的舞臺(tái)，給我們一次難得煅煉的機(jī)會(huì)，使得我們的動(dòng)手能力和

25、專業(yè)技能都有了很大的提高。在做作品的日子里得到了張曉虎老師的悉心指導(dǎo)，在此向我們的指導(dǎo)教師致以誠(chéng)摯的謝意。感謝提供相關(guān)技術(shù)幫助的老師和同學(xué)，你們的支持和鼓勵(lì)使我們對(duì)這次的作品完成有了信心和動(dòng)力，也給了我們很多無(wú)私的幫助和支持，我們?cè)诖松畋碇x意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　劉勇 編 數(shù)字電路 電子工業(yè)出版社 2004</p&