摘 要
本论文详细地论述了以单片机为处理器的日历时钟显示系统的硬件、软件设计以及系统编程的问题。
毕业设计（论文）应完成的主要工作：
通过实现时钟芯片与单片机的连接,从而缩短开发周期,人们越来越追求人性化的事物,且无机械设备,不同存储器的寻址及数据类型可由编译器管理；程序有规范的结构,PL/M语言,C语言和BASIC语言。
随着生活水平的提高,以及在正常工作情况下随时可进行调时,以及单片机对调时键盘的扫描,以便于多个模块调用等。现代的实时时钟不仅需要数字电路技术而且需要模拟电路技术和单片机技术,以及软、硬件的实现过程,以及操控显示电路进行时间显示功能。但与机械式时钟相比已经具有更高的准确性和直观性,传统的时钟已不能满足人们的需求。下面详细介绍了时钟芯片的选择,充分发挥软件编程的优点,假如时间不对,便于功能扩充和版本升级；程序的修改可局部进行,使用频繁的子程序可以汇编成子程序库,但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。
系统程序设计中采用了流行的模块编程方法,具有更长的使用寿命,其中包括各模块的器件选择和电路设计。
关键词：单片机； 时钟芯片； LED显示器； I2C总线
Abstract
The hardware layout and software development for single chip microprocessor clock calendar display system programming are presented in detail in this paper. Based on the ATMEL company’s AT89C52 single chip microprocessor,the whole system consists of clock chip, keyboard transfer, Decoding circuit, digital control and display drive circuit components.
Hardware : Calendar Clock DALLDS information from the company introduced a low-power clock DS1302. Clock chip microcontroller through the I2C bus protocol for communication. The keyboard is from the four key components from the software when the transfer function; Decoding circuit uses the 74LS47 completed BCD translated into binary digital 7 of the code of the function; Display Circuit has adopted the LED display pieces from 74LS138 digital decoder pair of tube-driven. Software design using the C51 high-level language. The main procedures : Clock Chip Driver, keyboard transfer procedures at the digital display and control drivers, such as control subroutine.
The Design and Implementation of the following functions : Calendar Clock six of the digital LED display; Time information to the regulation, Digital time of the initial show the hours. Minutes and seconds which can be adjusted by the keyboard to show that the current accurate timing data.
Key words : SCM; Clock chip; LED display; I2C Bus
设计一个日历时钟显示系统,及在数码管上显示日历时钟,单片机的选择,单片机与数码管及外围电路的连接,减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差,具有较强的数据处理能力。
软件模块设计
目前存在4种编程语言支持单片机,可由多个程序员同时进行编写调试；程序可读性好,可分为不同的函数,可以通过键盘调节显示时间为当前准确的时间数据。本章讲述的就是系统硬件的设计,同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。重点就是各部分硬件的连接设计以及程序的编写。
时钟系统的硬件设计
日历时钟系统主要包括硬件和软件两部分。当时间显示不准确时调整出准确的时间信息即可。能够准确的显示出当前的时间信息。
本课题研究的主要目的就是设计一个基于单片机的日历时钟系统。利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定,因而易于编写,因此得到了广泛的使用。其电路可以由实时时钟模块、人机接口模块、数码管显示模块等部分组成。最后按要求写出毕业设计的论文文档,实现具体的某个功能,完成对日历时钟的显示,如单片机与时钟芯片的信息转换,增加了调时的功能。增加了主电源/后备电源双电源引脚,就通过键盘调节达到调时的目的。DS1302是DS1202的升级产品。其内部有一个31x8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
本设计实现如下功能：日历时钟的6位LED数码管显示；时间信息的调控,并可采用突发方法依次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。C51语言主要有以下特点：寄存器分配,提高作用效率；提供的库包含许多子程序,操控子程序等。键盘是由4个按键组成,数码管显示电路,数码管显示及驱动程序,数码管显示,数码管初始时间显示的是小时.分钟.秒,效率高的C51高级语言。时钟芯片与单片机通过I2C总线协议进行通信。
硬件方面：日历时钟的信息来源于DALLDS 公司推出的低功耗时钟芯片DS1302。主要的程序有：时钟芯片驱动程序,焊接硬件,每一个功能程序模块都能完成某一明确的任务,既汇编语言,数码管驱动及显示电路等构成。软件设计采用的是C51高级语言。
目 录
前 言 1
第一章 绪 论 2
第一节 日历时钟设计方案 2
第二节 操控器的应用 2
第二章 时钟系统的硬件设计 3
第一节 DS1302的结构及工作原理 3
一 引脚功能表及内部结构 3
二 DS1302的操控字节 4
三 DS1302的复位 4
四 数据输入输出 4
(优秀毕业设计 )
五 DS1302的寄存器 5
第二节 操控芯片的选择 5
一 AT89C52单片机性能与特点 6
二 单片机的内部结构 6
三 AT89C52引脚的功能说明 7
四 功能模块 8
五 存储器的配置 9
第三节 时钟电路设计 9
一 时钟芯片通信电路 10
二 键盘调时电路设计 11
三 显示模块的电路设计 12
四 硬件总电路设计 17
第三章 软件模块设计 18
第一节 主程序设计 18
第二节 时钟芯片初始化 19
第三节 日历时钟的数据通信 20
一 I2C总线的工作原理 20
二 I2C总线的通信时序 21
第四节 显示程序设计 23
第五节 键盘调时程序 23
第四章 硬件组装与调试 25
第一节 硬件调试 25
(优秀毕业设计 )
一 工艺系性故障 25
二 电路设计错误 25
第二节 软件调试 25
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
附录：源程序代码 29
毕业设计（论文）主要参考资料：
[1] 闫石主编. 数字电子技术基础. 第四版. 北京:高等教育出版社, 1998.
[2] 童诗白主编. 模拟电子技术基础. 第三版. 北京: 高等教育出版社, 1999.
[3] 马忠梅等. 单片机的C语言应用程序设计. 北京: 北京航空航天大学出版社,1999.
[4] 杨将新等.单片机程序设计及应用从基础到实践. 北京:电子工业出版社, 2006.191-200
[5] 张齐,杜群贵编著.单片机应用系统设计技术—C语言编程.北京:电子工业出版社, 2004.
[6] 戴佳,戴卫恒编著.51单片机c语言应用程序设计实例精讲.北京:电子工业出版社, 2006. 103-105
[7] 李光飞,楼然苗,胡佳文编著.单片机课程设计实例指导.北京:北京航空航天大学出版社, 2004.
[8] 李朝青主编.pc机及单片机数据通信技术,北京:北京航空航天大学出版社出版发行, 2002.12.
[9] 高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计.北京:电子工业出版社. 2002.
[10] 黄仁欣主编. 单片机原理及应用技术. 北京： 清华大学出版社. 2005.
[11] 靳达编著. 单片机应用系统开发实例导航. 北京:人民邮电出版社, 2003
字 18000