高精度大屏幕LED日历时钟设计

论文题目：高精度大屏幕LED日历时钟设计AhighprecisionandlargescreenLEDcalendarclockdesign系别：专业：班级：姓名：学号：指导老师：职称：日期：广东海洋大学寸金学院2011届毕业论文I目录目录.................................................................I摘要.................................................................II第1章引言...........................................................41.1背景与意义......................................................41.2论文设计........................................................41.2.1系统设计实现的目标........................................41.2.2系统的总体设计............................................4第2章需求分析.......................................................52.1需求分析........................................................52.2可行性分析......................................................62.3开发及运行环境..................................................7第3章硬件电路设计...................................................73.1单片机最小系统..................................................73.2时钟芯片设计....................................................83.2.1时钟芯片引脚介绍...........................................83.2.24个控制寄存器介绍.........................................93.3按键调整电路...................................................113.4电源模块.......................................................11第4章软件设计......................................................124.1主程序流程.....................................................124.2时间设置子流程.................................................124.3闹钟设置子程序流程.............................................134.4程序设计问题...................................................134.4.1按键抖动问题.............................................134.4.2蜂鸣器设置...............................................144.4.3液晶显示器设置...........................................144.4.4中断设置..................................................14第5章测试..........................................................155.1测试软件介绍...................................................155.2软件调试.......................................................15结束语................................................................17致谢................................................................18参考文献..............................................................19附录..................................................................20程序代码：.........................................................20广东海洋大学寸金学院2011届毕业论文II摘要在51单片机应用的系统中，常常需要记录实时的时间信息并长期保存。比如，在数据采集时，对某些重要的信息不仅需要几路车其内容，还需要记录下改事件发生的准确时间；在银行营业大厅中使用的利率或汇率显示屏，上面除了需要显示利率或汇率等数据以外，还需要显示实时的时间信息，如年、月、日、星期、时间等。本文用51单片机以及DS1302日历时钟芯片实现日历时钟的设计。论文研究了DS1302日历时钟芯片的相关功能。设计结果表明本文设计的基于DS1302的实时日历时钟显示系统完全能够满足设计要求关键词：DS1302，51单片机，LCD1062显示器广东海洋大学寸金学院2011届毕业论文IIIAbstract51SCMapplicationsystem,oftenneedtorecordreal-timeinformationandlong-termpreservation.Forexample,whendatacollectionforsomeimportantinformationnotonlyneedtorecordthecontent,butalsorecordtheexacttimeoftheincident;thebankinghallintheuseofinterestrateorexchangeratedisplay,shownaboveinadditiontotheinterestrateorexchangeratesuchdata,italsoneedstoshowreal-timeinformation,suchasyear,month,date,dayandtime.Inthispaper,51MCUandthecalendarclockchipDS1302calendarclockdesign.ThesisofthecalendarclockchipDS1302-relatedfunctions.DesignresultsshowthattheDS1302-baseddesignofreal-timecalendarclockdisplaysystemcancompletelymeetthedesignrequirements.KeyWord:DS1302,51Microcontroller,LCD1062display广东海洋大学寸金学院2011届毕业论文4第1章引言1.1背景与意义LED显示屏作为信息传播的一种重要手段，具有高亮度、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点，再加上集成电路的使用，LED显示屏的外围电路变得越来越简单，性价比不断攀升，使得LED显示屏广泛用于各行各业以及公共场所，成为了信息化时代发布工具。现在的LED大屏幕一般应用于汽车站、银行、机场、高速公路可变报版、体育场馆比赛等人多去关注的地方，所以这就要求LED大屏幕要设计得鲜明、显眼、耐用、三防能力强。本次设计将LED大屏幕和电子日历时钟的结合起来，打破传统电子时钟只适用于个人的局限，将日历时钟推广到公共场合，更方便人们。本次设计将采用51单片机、DS1302日历时钟芯片和1062显示器（代替LED大屏幕，因为两者都差不多）。1.2论文设计1.2.1系统设计实现的目标本文是以实时时钟芯片DS1302和AT89C52单片机为主要研究对象，着重进行51单片机如何读取DS1302内部时钟信息的研究。主要内容包括：1)实时温度显示；2)年月日星期时分秒显示；3)年月日星期时分秒调整；4)闹钟定时小时分钟和秒；1.2.2系统的总体设计采用AT89C52作为主控单片机，时钟模块选用DS1302作为时钟芯片，显示模块选用LCD1062，设置部分选用按键电路。AT89C52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲广东海洋大学寸金学院2011届毕业论文5和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。DS1302实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBMPC上的时钟日历芯片DS12887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS1302能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS1302中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。用户还可对DS1302进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。该系统的系统框图如图1.1示：图1-1系统框图第2章需求分析2.1需求分析数字电子钟一个无处不在的电子产品，经过多年的发展技术已经相当成熟了。随着电子技术的产业结构调整，生产工艺的飞速发展，市场对智能电子时钟的需求也越来越大，而现今市场上多采用的普通电子表，不具备报时和闹钟的双重功能。日前应用广泛的数字钟大多用DS1302时钟芯片，以51单片机为核心控制部件制作的。可以实现对年、月、日、周、时、分、秒精确计时，闰年补偿，可计时至2100广东海洋大学寸金学院2011届毕业论文6年。DS1302内嵌一个锂电池，可以保证在没有电源系统的情况下做到非易挥发性计时。通过对相应管脚电平的简单设置，就可以轻松地适应Intel处理器或Motorola处理器的总线时序。通过扩展还可以实现对电子钟所在地点的温度显示和智能闹钟功能，广泛用于车站、医院、机场、厕所等公共场所的时间显示。该电子钟运用单片机进行设计制作，通过软件编程完成实时时间显示、按键调节时间，与数字电路电子钟相比具有设计电路简单、成本低的优点。与机械钟表和3V电源半机械表相比，数字电子钟具有时间精确度高、停电不用校准、较少汞的使用等优点。2.2可行性分析通过可行性分析对所开发的高精度时钟从适应性、经济效益以及开发成本进行研究。通过调查和高精度时钟设计目标分析，对要开发的硬件、软件从技术、经济、资源和管理进行可行性的分析。以保证资源合理使用、避免失误和浪费。技术可行性：通过51单片机来设计电子时钟，采用K软件来进行编程，可以实现小时、分、秒和年、月、日的显示的功能。本次设计的电子时钟系统由时钟电路、显示电路、按键调整电路、