智能时钟课程设计说明书.doc

课程设计说明书 课程名称： 2011级机电专业课程设计 题 目： 智能电子钟（LCD显示） 学 院： 机电工程学院 系： 机电 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制xxx班 学 号： xxxxxxxxx 学生姓名： xxxxx 起讫日期： — 指导教师： xxxxxx 职称： 系分管主任： 审核日期： 摘 要 AT89C51芯片作为核心，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精确，操作简单，编程容易。 该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 关键词：AT89C51；DS1302 实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点计时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时数据进行显示，因此计时功能的实现无需占用CPU的时间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源，具备永不停止的计时功能；具有可编程方波输出功能，可用做实时测控系统的采样信号等；有的实时时钟芯片内部还带有非易失性RAM，可用来存放需长期保存但有时也需变更的数据，由于功能完善，精度高，软件程序设计相对简单，且计时不占用CPU时间，因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。 利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时及秒表计时。该方案节省硬件成本，且能使设计者对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而掌握单片机应用技术MCS-51汇编语言程序设计方法，因此，本系统设计采用此种软件控制方法来实现计时。而由于Atmel公司的AT89C51是一种自带4KB Flash存储器的低电压、高性能的CMOS 8位微处理器。该器件采用Atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出引脚相兼容。它的功能强大，而且也比较容易购买，故本设计中所选的单片机为AT89C51单片机。 系统框图 按照系统设计功能的要求，初步确定系统由主控模块、时控模块、模块和键盘接口模块共个模块组成。主控芯片使用51系列单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302。采用DS1302作为计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备电源（2.5～5.5V电源，再2.5V时耗电小于300nA），而且DS1302可以编程选择多种充电电流来后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。显示模块采用普通的液晶显示屏（LCD）第2章 2.1 DS1302简介 DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达25～55V。/PM）格式。 DS1302与单片机的接口使用同步串行通信，仅用线与可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源／后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。 2.1 DS1302引脚功能与内部结构 DS1302的引脚功能如表，及内部结构如图所示 X1 X2 图2 DS1302管脚图及内部结构图 2.1.2 DS1302控制字 DS1302的控制字节如表2所示： 表2 DS1302控制字节的含义 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RAM K 控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位至位1指示操作单元的地址;最低有效位（位0）如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。2.1.3 DS