1、本科毕业论文（20 届）电子时钟设计与制作所在学院 专业班级 应用物理学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 电子时钟设计与制作摘要本论文的研究对象主要是基于单片机的电子时钟设计，以实现基本的显示时间、日期等功能。随着当代技术越来越受到重视，单片机开始在各大产业上被大范围运用。而电子时钟作为生活中的一个必备品，与单片机设计结合，能够更好的理解单片机，并且检验所学的基础知识和动手能力。这次制作主要是运用 AT89C51 为处理器，通过 DS1302 作为时钟电路，MAX7219 来操控八位 7 段 LED 数码管显示，来完成显示日期和时间等功能。论文将会对硬件及软件方面的设计原理进
2、行叙述。对于设计中运用到的重要元器件，论文将会以较小的篇幅说明其概念与选择的理由，而会以较大的篇幅描述其管脚功能、特性及原理。这主要是为了之后进行的硬件设计和程序编写做好相应的准备。关键词：单片机；AT89C51；DS1302；MAX7219；电子时钟Electronic clock design and productionABSTRACTThe main subject of the present paper is a electronic clock based on Micro Controller Unit, in order to achieve basic display ti
3、me, date and other functions. With modern technology more and more attention, the Micro Controller Unit to begin being used in a wide range of major industries. The electronic clock as the life of an essential product, design with the Micro Controller Unit, allow for a better understanding of the Mi
4、cro Controller Unit, and test the basic knowledge and ability.The production is to use AT89C51 as the main processor, a clock circuit using DS1302 and MAX7219 use to control eight 7-segment LED digital display, in order to complete the date and time and other functions. Papers will be on hardware an
5、d software design principles will be explained.For the design applied to the important components, the paper will be devoted to smaller explain the concept and Choose reasons, and will be described in greater length their pin functions, features and principles. This is mainly to hardware design and
6、programming prepare accordingly.Key Words: Micro Controller Unit; At89C51; DS1302; MAX7219; electronic clock目 录第一章 绪论11.1 单片机概况11.2 电子时钟简述11.3 设计要求1第二章 设计方案论证22.1 单片机芯片的选择22.2 时钟模块的选择22.3 复位模块的选择22.4 输入模块的选择22.5 显示模块的选择2第三章 元器件的特性33.1 AT89C5133.2 DS130253.3 MAX72196第四章 硬件设计84.1 电路设计框图84.2 时钟电路84.3 复
7、位电路94.4 控制模块电路104.5 显示模块电路104.6 主电路图设计12第五章 软件设计135.1 设计规划135.2 主模块135.3 显示模块155.4 键盘模块175.5 章结23第六章 仿真与调试246.1 Keil C51 uVision3246.2 Proteus7.8 的操作246.3 仿真的结果24第七章 总结25参考文献26附录27致 谢37天津理工大学 2015 届本科毕业设计说明书（毕业论文）1第一章 绪论1.1 单片机概况单片机是一种运用大规模集成电路技术将中央处理器（CPU）和数据存储器（RAM） 、程序存储器（ROM）及一些其他 I/O 通信口集成于一块芯片
8、中。它具有携带方便、小巧轻便、价钱实惠等优点，能够帮助我们深入了解其应用和开发提供方便。现在单片机的运用领域已经非常普遍，如生活中的洗衣机、电风扇等家庭器件，工业上的各种仪表等等都运用着单片机，这使单片机在现在越来越不可或缺。1.2 电子时钟简述电子时钟是通过运用半导体制成的数字逻辑电路来得到准确时间的设备。电子时钟除了基本的显示时间功能外，人们还能够依据各种需求在电子时钟原有功能的前提下添加其他的功能，例如夜光、温度检测、湿度检测、噪音检测等等，使得其在人们的生活中占据重要的地位。它比传统的时钟具有走时更精准、显示更清楚、使用寿命更长的优点，因而在日常生活中运用得越来越广泛。1.3 设计要求
9、1、可以实时显示时间/日期2、操作简单3、液晶显示屏显示清楚天津理工大学 2015 届本科毕业设计说明书（毕业论文）2第二章 设计方案论证2.1 单片机芯片的选择AT89C51 是学习单片机经常使用到的。它具有指令简单，易学易懂，操作简单，价格便宜的优点，所以在此设计中选择 AT89C51 作为单片机芯片。2.2 时钟模块的选择设计主要是电子时钟，需要一个时钟芯片来调节时间或者日期。由于 DS1302 芯片功耗低、体积小、接口简单、功能易扩展、应用广泛，所以选择 DS1302 作为时钟模块控制时间。不仅如此，还必须对 AT89C51 外接一个晶振电路来实现时钟信号。2.3 复位模块的选择由于
10、AT89C51 外接电路即可有复位功能，故设计复位模块运用 AT89C51 自身的 RES（复位）引脚来实现。2.4 输入模块的选择在这次设计中运用了独立式按键作为输入模块，独立式按键在按键组成、软件设计和实际操作时都比较方便简单。2.5 显示模块的选择此设计要求能够显示时间及日期，则需要一个 8 位 7 段 LED 数码显像管。而控制 LED 的芯片是具有编程简易、功能强大、价格低等优点的 MAX7219 芯片。天津理工大学 2015 届本科毕业设计说明书（毕业论文）3第三章 元器件的特性3.1 AT89C51AT89C51 是美国 ATMEL 公司出品的一种带 4K 字节 Flash 存储器。AT89C51 是一种低电压、高性能的高效微控制器，采用 MCS-51 指令系统和输出管脚相兼并。管脚图如图 3.1.1，管脚功能说明图如图 3.1.2。图 3.1.1 AT89C51 管脚图Fig.3.1.1 AT89C51s pin diagram天津理工大学 2015 届本科毕业设计说明书（毕业论文）4图 3.1.2 AT89C51 管脚功能说明图Fig.3.1.2 AT89C51s pin function description figure
