课程设计 实时时钟

单片机原理课程设计报告

题目：实时时钟

院（系）

专业

年级

姓名学号

指导教师

设计时间2013.11.25-2013.12.6

电子信息工程专业10级学生单片机原理课程设计任务书课程设计题目二、实时时钟

指导教师职称高级工程师

设计任务和要求：

1．基本要求

（1）采用DS1302作为实时时钟芯片进行计时

（2）读出DS1302中的时间数据

（3）能显示时间数据，包括年月日，时分秒

（4）显示方式不限

2. 设计步骤

(1) 使用Proteus按设计要求绘制电路图。

(2) 按要求编写相应程序。

(3) 使用Proteus仿真程序，对程序进行调试。

(4) 撰写课程设计报告

3．撰写课程设计报告

课程设计报告内容包括题目、摘要、目录、正文、结论、致谢、参考文献等。

学生在完成上述全部工作之后，应将全部内容以先后顺序写成设计报告一份，阐述整个设计内容，要求重点突出、特色鲜明、语言简练、文字通畅，字迹工整。报告书以A4纸打印，装订成册（文字不少于3000 字）。

目录

1. 设计要求与方法论证 (3)

1.1 设计要求 (3)

1.2 系统基本方案选择和论证 (3)

1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (3)

1.2.2 显示模块选择方案和论证 (4)

1.3 电路设计最终方案决定 (4)

2. 系统的硬件设计与实现 (4)

2.1 电路设计框图 (4)

2.2 系统硬件概述 (5)

2.3 系统硬件模块 (5)

2.3.1 AT89C51 (5)

2.3.2 DS1302 (6)

2.3.3点阵式LCD (7)

3．系统的软件设计 (7)

4. 硬件电路调试 (7)

5. 结论 (9)

6. 致谢 (9)

参考文献 (10)

附录 (11)

实时时钟

摘要：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。实时时钟的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它有极广阔的应用市场，可以说遍及人们生活的每一个角落。本文设计的实时时钟属于小型智能家用电子产品。利用单片机进行控制，实时时钟芯片DS1302时钟芯片进行记时，本文设计的实时时钟具有读数方便，操作简单，适用范围宽等特点。

关键字：实时时钟，Proteus，51单片机，DS1302

1．设计要求与方案论证

1.1设计要求

（1）采用DS1302作为实时时钟芯片进行计时

（2）读出DS1302中的时间数据

（3）能显示时间数据，包括年月日，时分秒

（4）显示方式不限

1.2系统基本方案选择和论证

1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证

方案一:

用中小规模集成电路74/54系列和CC4000系列及555集成电路构建秒脉冲源，再利用分频器、计数器、缓存器等得到分、时、日、月、年的计时信号，最后用译码器驱动数码管显示，得到时钟功能。

方案二:

采用AT89C51单片机，完全兼容MCS-51系列单片机的所有功能，并且本身带有2K的内存储器，可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上，比以往惯用的8031CPU外加EPROM为核心的单片机系统在硬件上具有更加简单方便等优点，具体如下：

1)AT89C51单片机是最早期也最典型的产品，低功耗、高性能、采用CHMOS 工艺的8位单片机。

2)它在硬件资源和功能、软件指令及编程上与Intel 80C3X单片机完全相同。在应用中可直接替换。

3)在AT89C51内部有FLASH程序存储器，既可用常规的编程器编程，也可用在线使之处于编程状态对其编程。编程速度很快，擦除时也无需紫外线，非常方便。

4)AT89C5X系列可认为是Intel 80C3X的内核与Atmel FLASH技术的结合体。它为许多嵌入式控制系统提供了灵活、低成本的解决方案。

方案比较：由两种方案可以看出，用方案一实现设计要求需要使用大量的集成电路，系统结构复杂，电路连接困难。单个芯片的质量对系统的稳定性影响甚

大，逻辑功能出现错误不易定位，整体调试费时费力。扩展系统功能工作量极大，甚至有可能要将整个设计方案推倒重来。方案二利用单片机作为控制核心，硬件按照技术手册要求连接后基本不需要调试，相关的逻辑功能全部由软件实现，修改方便。功能扩展只需要在现有程序的基础上增加函数即可实现，无需对已实现功能的程序进行改动，调试方便，问题定位快捷、准确。

综上所述，我们采用方案二实现系统总体要求。

1.2.2 显示模块选择方案和论证

方案一：

采用LED数码管动态扫描, LED数码价格适中，对于显示数字最合适，而且采用动态扫描方法与单片机连接时，占用的单片机口线少，驱动电路简单，且LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具很大的优势。但所需数码管太多焊接困难极易出错，所以不采用LED数码管作为显示。

方案二：

采用点阵式LCD显示，LCD1602是字符型液晶，显示字母和数字比较方便，控制简单，功耗低，体积小，显示内容丰富，超薄轻巧，可以用电池供电，便于携带，成本较低。在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。

本设计需要显示较多的数字和字符，因此，采用点阵式LCD显示。

1.3 电路设计最终方案决定

综上各方案所述,对此次作品的方案选定：采用AT89C51作为主控制系统；点阵式LCD作为显示；DS1302提供时钟。

2．系统的硬件设计与实现

2.1 电路设计框图