单片机课程设计实验报告(时钟、日历)..

基于单片机的电子钟设计目录第一章电子时钟设计--—--—----————-—-—-—----—-—-——-——21.1 设计原理简介--————-—----—---——---———-----——-—-—-—21.2 设计功能-——--—-—————-———-—----————---——--——-——---—3第二章主要电路元器件介绍-—-———-———-—------———---32。

1 STC89C52 单片机简介—--—--—-—-—-—-—-—---—-——-———32。

1.1 单片机简介--——--——--——---—-—--————----—————--——-—-32。

1.2 主要特性---——-------—---—-—---————-—--—--———-—-—-—32.1.3 管脚功能说明—---———-———-———-——---—-————-—-—-—-————42.1。

4 LCD1602-—------——---—--—-——--———--——------——-—-—5第三章单元电路的硬件设计—-----————————————————--63.1 硬件原理框图—-———--—--——---—--—-—---------—--———-—-63。

2 单片机 STC89C52 系统的设计-—-—-—-—-————-—————-—----63。

3 时钟电路—————-----———-—---—-——---—--—-—-—-—--————--73.4 复位电路-----——-——--———-————-———-—----———---—--—-—-------—-—--—-——---—-—————-—---——--73。

5 键盘接口电路--—---—-———--—--——--——--——----———---——-83.6 LCD1602显示——---——————--—-—-——--——----—----———-————8第四章设计总原理图—-—-—---——-----—-———-9 第五章心得体会---—-------—————--——-—-——9第六章源程序---—-—-——-—-------———---—-——————-——----10前言:摘要数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便.由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。

在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系来用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。

单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔.一、作品介绍该电子钟使用AT89S51为核心，采用LCD1602液晶屏显示,动态显示技术。

产用外部接5V电源供电，内部添加了一个4。

8V左右的电池以防突然断电后还能保持原先数据不变。

该产品简单易于操作，可以实现以下功能：1、显示年份,格式“年、月、日"2、时间显示为24小时制，格式“时时”“分分”“妙妙"3、显示星期，用英文字符表示如星期一“MON"二、设计目的1、巩固、加深和扩大51系列单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；2、学会怎么使用LCM602，并且要知道它的组成与构造。

3、学会查阅书籍，并且要能够熟练编写程序、仿真、绘画流程图、原理图及BCP 图。

4、对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉用51单片机做系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤.三、设计要求1上电以后自动进入计时状态。

2、设计键盘调整时间,完成年月日、星期、时间的设计.3、采用AT89S51为核心控制芯片,用LCD1602作为显示屏.第一章1.1 设计原理简介该设计设计一个电子时钟，我们采用的是STC89C52 单片机用软件实现计数和显示.该单片机是一个微型计算机，包括中央处理器CPU，RAM，ROM、I/O 接口电路、定时计数器、串行通讯等,是时钟计数设计的核心。

该时钟原理框图如图1.1,总体原理为：利用STC89C52 单片机构造电子时钟，可显示年、月、日、星期、时、分、秒，通过C 语言对单片机的编程即可产生相应的计时功能，并可以通过键盘进行时间的调整的控制。

图 2.1 信号发生器原理框图本方案其主要模块包括复位电路、时钟信号、键盘控制、LCD1602 显示.其各个模块的作原理如下:（1）复位电路是为单片机复位使用，使单片机接口初始化；89C52 等CMOS51 系列单片机的复位引脚RET 是施密特触发输入脚，内部有一个上拉低电阻，当振荡器起振以后，在RST 引脚上输出2 个机械周期以上的高电平，器件变进入复位状态开始,此时ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3 输出高电平，RST 上输入返回低电平以后，变退出复位状态开始工作。

该方案采用的是人工开关复位，在系统运行时,按一下开关，就在RST 断出现一段高电平，使器件复位。

(2）时钟信号是产生单片机工作的时钟信号，控制着计算机的工作节奏,可以通过提高时钟频率来提高CPU 的速度。

89C52 内部有一个可控的反相放大器，引脚XTAL1、XTAL2为反相放大器输入端和输出端，在XTAL1、XTAL2 上外接12MHZ 晶振和30pF 电容便组成振荡器。

时钟信号常用于CPU 定时和计数.（3）键盘模块是是用于控制信号输入的类型，当按键按下时,可以通过单片机编STC89C52单片机数接口电路键盘输入程读取闭合的键号,实现相应的时间调整。

其步骤主要是a、断是否有键按下;b、去抖动，延时20ms 左右；c、识别被按下的键号；d、处理，实现功能。

（4)LCD1602显示,通过单片机控制把数据送到LCD1602上显示。

1.2 设计功能(1）本设计利用3 位（P3。

0 、P3.1、P3。

2）控制时间的调整，其中当P3.0=0对要调整的年、月、日、星期、时、分、秒的切换；当P3.1=0进行加1设置；当P3.2=0进行减1设置。

（2）本设计利用LCD1602液晶显示进行时间的显示,由单片机的P0端口进行数据的传输；LCD的4（RS)接P2。

5，5(RW）接P2。

6, 6（E)接P2。

7。

第二章主要电路元器件介绍2.1 STC89C52 单片机简介2。

1。

1 单片机简介AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

该芯片具有优异的性价比，集成度高,体积小，可靠性强，控制功能强等优点.其外形及引脚排列如图2.1 所示。

2.1。

2 主要特性图 2.1（1）兼容性能强（2）4K 字节可编程FLASH 存储器（3）全静态工作:0Hz—24MHz（4)128×8 位内部RAM(5）32 可编程I/O 线（6）两个16 位定时器/计数器（7）5 个中断源（8）可编程串行通道（9）低功耗的闲置和掉电模式（10）片内振荡器和时钟电路2。

1。

3 管脚功能说明VCC：供电电压.GND：接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL 门电流.P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1"时,其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1"后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口）P3。

1 TXD(串行输出口）P3。

2 /INT0（外部中断0)P3。

3 /INT1（外部中断1)P3.4 T0（计时器0外部输入）P3。

5 T1（计时器1外部输入)P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通)RST：复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节.在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6.因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时， ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号.在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA / VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H—FFFFH)，不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器.在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）.XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。