时钟计算器

山东大学威海分校

机电与信息工程学院

课程设计

课程名称单片机原理与应用

课题名称时钟计算器设计

专业

班级

学号

姓名

任课教师

2012年11月20日

目录

目录...................................................................................................................... 第1章前言........................................................................................................ 第2章基本原理................................................................................................ 第3章总体设计思路........................................................................................ 第4章硬件电路的设计方案............................................................................ 第5章系统调试................................................................................................

5.1 软件调试.......................................................................................................

5.2 硬件调试....................................................................................................... 第6章总结与体会............................................................................................ 第7章参考文献和程序....................................................................................

第1章前言

单片机作为嵌入式微控制器在工业测控系统，智能仪器和家用电气中得到广泛应用。虽然单片机的品种很多，但MCS-51系列单片机仍不失为单片机中的主流机型。本课程一MCS-51系列以及派生系列单片机芯片为主介绍单片机的原理与应用，与其特点是由浅入深，注重接口技术和应用。

近年来，微型计算机的发展速度足以让世人惊叹，以计算机为主导的信息技术作为一种崭新的生产力，正在向社会的各个领域渗透，也使机电一体化的进程大大加快机电一体化是当今制造技术和产品发展的主要倾向，也是我国机电工业发展的必由之路。可以认为，它是用系统工程学的观点和方法，研究在机电系统和产品中如何将机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合应用，以求机电系统和产品达到最佳的组合。机电一体化产品所需要的是嵌入式微机，而单片机具有体积小、集成度高、功能强等特点，适于嵌入式应用。智能仪器、家用电器、数控机床、工业控制等机电设备和产品中竟相使用单片机。

就目前而言，单片机的发展势头依然不减，各种型号和功能更强的单片机和超级接口芯片不断出现，进一步向高层次发展的重要标志就是构成多机系统和分布式网络。世界上单片机芯片的产量以每年27%的速度递增，到本世纪初已达30亿片，而我国的年需求量也超过了亿片的数量，这表明单片机有着广阔的应用前景。本课程设计主要针对目前我国早期应用比较广泛的“MCS-51”单片机进行系统的讲解和分析。为使用和开发各类机电一体化设备和仪表建立基础。

第2章基本原理

利用A T89C51作为主控器。时钟主要实现准确计时，同时也实现了数字计算。由单片机控制DS1302时钟芯片进行计时，并把所读取的时间送1602液晶显示器进行显示。利用矩阵键盘实现计算器的数字按键以及时钟和计算器的转换。

第3章总体设计思路

该系统的功能概括起来就是能够利用外部芯片准确计时，并能实现计算的功能。对

于时钟部分，可实现年、月、日、星期、小时、分、秒的准确计时。对于计算部分，可实现加、减、乘、除四则运算。

第4章硬件电路的设计方案

根据设计要求和设计思路，硬件电路有四部分组成，即开发板原电路、时钟芯片部分、矩阵键盘部分、液晶显示部分，后三个部分是在原开发板的基础上进行的扩展电路设计。

1、开发板

2、DS1302时钟芯片

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并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31×8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/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。

3、矩阵键盘

键盘是单片机应用系统中使用最广泛的一种数据输入设备。键盘是一组按键的组合。键通常是一种常开型按钮开关，常态下键的两个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合（短路）。

4、1602液晶

第5章系统调试

5.1 软件调试

利用软件Keil进行程序的编写，调试工作结合使用了自己购买的单片机开发板。

先利用Keil新建一个工程，并保存在所建工程弹出的对话框中，选择A T89C52处理器。新建一个文档以编辑程序，将所设计的程序输入到新建文档中，并保存文档.c(c 程序源文件)。将所保存的文档添加到工程中去，再进行工程配置，点击Project菜单下