嵌入式课程设计报告具有日历功能电子时钟.docx
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嵌入式课程设计报告具有日历功能电子时钟
嵌入式系统开发
课程设计专周报告
题目：
具有日历功能的电子时钟
系别及专业：
计算机工程系计算机应用技术
班级：
10511
学生姓名：
权胜（14）王希（05）严家强（23）
指导老师：
宋国明
完成时间：
2012-12-24/2012-12-28
课程设计（报告）
Ⅰ、课程设计题目：
具有日历功能的电子时钟
Ⅱ、课程设计步骤及内容
一、课程设计目标
1、培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力；
2、培养学生将理论知识与实际应用结合在一起；
3、培养学生的自我学习能力和解决问题的能力；
4、培养学生的协作意识和团队合作能力；
5、培养学生的总结经验的能力。
二、研究方法及手段应用
1、问题解决模块化，将任务分成若干模块，分模块调试和完成任务；
2、查阅网上的相关素材，查阅相关论文资料，进行比较、研究；
3、在独立思考的基础上，请教老师，和同组同学讨论、学习；
4、反复调试、总结经验、排除差错；
5、连接PC和EDUKIT-IIIARM嵌入式开发实验箱，完成整个实验环境搭建；
6、运用μVision4和超级终端软件进行软件编译和进行调试查看；
7、使用ULINK2仿真器下载至实验箱进行观察、调试。
三、课程设计预期效果
1、程序启动后，蜂鸣器响三声，8位LED数码管显示初始值“0”，1秒后显示当前日期和时间，日期格式：
****年**月**日，时间格式：
*（星期）-**时**分**秒。
PC机超级终端同时显示相关的信息。
2、按下“D”键，可进行日期、时间的修改、设置：
有按键时，把键值显示到最右侧，后续按键时，把以前的按键左移，把当前按键值显示到最右侧数码管。
设置完毕后，按“FUN”键确认，退出设置，时钟显示修改后的时间。
3、显示控制和闹钟设置：
按键“*”，进行数码管闪烁/不闪烁的切换。
按键“A”，设置闹钟时间。
时间到达后，闹铃（蜂鸣器）响，按“FUN”键，关闭闹铃。
按键设置时，PC的超级终端显示相应的提示信息，同时把所按的键值，通过串口发送到超级终端显示。
4、闹铃声音频率及音量控制：
按下“B”键时，进入闹铃声音的设置。
采集AIN2的ADC值，根据ADC的值，控制蜂鸣器的声音频率。
控制PWM1的频率。
（为100Hz至1KHz，最低值和最高值可以根据实际效果调整）。
并把实际调整的频率打印到超级终端，如“100Hz”。
采集AIN1的ADC值，根据ADC的值，控制蜂鸣器的音量。
控制PWM1的占空比。
（为0%至100%，最低值和最高值可以根据实际效果调整）.并把实际调整的占空比打印到超级终端上，如“50%”。
按“FUN”键结束设置。
学生姓名：
权胜王希严家强
专业年级：
计算机应用技术10511
目录
前言5
第一章系统设计6
第一节课题目标及总体方案6
第二节项目设计模块描述及流程图5
1、模块描述6
2、总体设计流程图6
3、功能设计流程图7
4、闹钟功能程序流程图8
一、主函数模块9
二、功能实现模块10
1、8个LED灯的按位显示程序10
2、获取系统时间11
3、*键功能实现12
4、按键判断函数12
5、时间及日期设置13
6、闪烁/不闪烁切换函数17
7、发声函数18
8、键值对应到键盘函数18
9、中断函数19
三、闹钟功能实现模块20
1、A键设置闹钟功能实现20
2、闹钟设置函数21
3、闹铃函数23
第二章结果与显示24
结果显示24
心得体会24
参考文献25
前言
近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。
嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。
实时时钟（RTC）器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能的专用集成电路，常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设置存储电路。
RTC具有计时准确、耗电低和体积小等特点，特别适用于在各种嵌入式系统忠记录事件发生的时间和相关信息，尤其是在通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度较高领域的无人职守环境。
随着集成电路技术的不断发展，RTC器件的新品也不断推出。
这些新品不仅具有准确的RTC，还有大容量的存储器、温度传感器和A/D数据采集通道等，已成为集RTC、数据采集和存储于一体的综合功能器件，特别适用于以微控制器为核心的嵌入式系统。
关键字：
嵌入式系统、实时时钟RTC
第一章系统设计
第一节课题目标及总体方案
随着嵌入式技术的发展，我们身边充斥着各类各样的嵌入式电子产品。
实时时钟（RTC）就是一种在现代电子设备中应用非常普遍，可以帮助人们实时、准确的掌握时间的器件，如手机、PDA及一些智能仪表都提供了时钟显示。
我们本次课题的目标就是要基于SAMSUNGS3C2410AL-20芯片设计出一个实时时钟，编写C语言可以通过μVision4和超级终端软件调试，然后通过ULINK2仿真器下载至实验箱内进行观察。
在试验箱中的LED显示灯上显示出时间和日历。
另外，我们将要实现的系统分为三个模块实现，每个模块间相对独立而又相互联系。
第二节项目设计模块描述及流程图
1.模块描述：
我先进行了整个系统的规划，将整个系统分为两大模块:
第一，主函数模块；第二，功能实现模块（进行时间和闹钟的设定，以及其他一些显示功能）；第三，闹钟功能实现模块。
2.总体设计流程图：
3、功能设计流程图
4、闹钟功能程序流程图
一、主函数模块
inti;
intmain（intargc,char**argv）
{
sys_init（）;//初始化系统
iic_init_8led（）;//初始化8个led灯
for（i=0;i<8;i++）
{
iic_write_8led（0x70,0x10+i,0xfc）;//8个灯全0
}
for（i=0;i<3;i++）
{
jiao（）;//调用发声函数
delay（5000）;
}
uart_printf（"欢迎使用具有日历功能的电子时钟\n请根据提示按键操作\n0键：
显示时钟\n1键：
显示日期\nA键：
设置闹钟\nD键：
设置日期时间\n*键：
数码管闪烁/不闪烁的切换\n"）;
rtc_init（）;//实时时钟初始化
rtc_display1（）;//显示时间
while
（1）{
rtc_init（）;
display（）;
}
}
二、功能实现模块
1、8个LED灯的按位对应显示程序
voiddisplay_Time（void）//对应到8个LED灯按位显示
{
iic_init_8led（）;//显示时间
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nHour%16]）;iic_write_8led（0x70,0x10+1,num[g_nHour/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+2,0x02）;
iic_write_8led（0x70,0x10+3,num[g_nWeekday]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[g_nSec%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nSec/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nMin%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nMin/16]）;
}
voiddisplay_data（void）
{
iic_init_8led（）;//显示日期
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nYear%4096%256%16]）;//取个位
iic_write_8led（0x70,0x10+1,num[g_nYear/16%16]）;//取十位
iic_write_8led（0x70,0x10+2,num[g_nYear/256%16]）;//取百位
iic_write_8led（0x70,0x10+3,num[g_nYear/4096]）;//取千位
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[g_nDate%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nDate/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nMonth%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nMonth/16]）;
}
2、获取系统时间
voidrtc_display1（void）
{inta;
INT32TnTmp;
rRTCCON=0x01;
ucChar=0;
st1=1;//代表正在显示时钟st1=2代表正在显示日期
while（ucChar>29||ucChar<=0）
{
iic_init_8led（）;
while
（1）
{
if（rBCDYEAR==0x99）//获取系统日期及时间
g_nYear=0x1999;
else
g_nYear=0x2000+rBCDYEAR;
g_nMonth=rBCDMON;
g_nWeekday=rBCDDAY;
g_nDate=rBCDDATE;
g_nHour=rBCDHOUR;
g_nMin=rBCDMIN;
g_nSec=rBCDSEC;
if（g_nSec!
=nTmp）//相同时间不显示节约资源
{
nTmp=g_nSec;
break;
}
}
3、*键功能实现
if（st2==1）{//按*键执行闪烁
for（a=0;a<8;a++）{
iic_write_8led（0x70,0x10+a,0x00）;//8个灯熄灭
}
delay（1000）;//延时1s
display_Time（）;//再显示
}else{
display_Time（）;//未按下不变
}
4、按键判断函数
voiddisplay（void）
{
if（ucChar==0x01）{//判断是否按下0键
uart_printf（"\n按键0,数码管显示时间:
\n"）;
rtc_display1（）;//显示时间函数
}elseif（ucChar==0x02）{//判断是否按下1键
uart_printf（"\n按键1,数码管显示日期:
\n"）;
rtc_display2（）;//显示日期函数
}elseif（ucChar==0x14）{//判断是否按下D键
uart_printf（"\n按下键D,进入日期设置，请先输入日期（格式年年年年月月日日）。
输入完成后按fun键确认。
\n"）;
setDate（）;//设置时间函数
}elseif（ucChar==0x1c）{//判断是否按下*键
if（st3==1）{//若按下*键，数码管闪烁显示
uart_printf（"\n按下键*,数码管停止闪烁显示。
\n"）;
st3=0;
ss（）;//调用闪烁/不闪烁切换
}else{//再次按下*键，数码管停止闪烁
uart_printf（"\n按下键*,数码管闪烁显示。
\n"）;
st3=1;
ss（）;
}
}elseif（ucChar==0x11）{//判断是否按下A键
uart_printf（"\n按下键A,设置闹钟。
请输入闹钟时间,按fun键确认。
\n"）;
isAlam=1;//已设置了闹钟
alam_jiao（）;//调用闹铃函数
}elseif（st1==1）{//判断当前是否显示时间，调用显示时间函数
rtc_display1（）;
}elseif（st1==2）{//判断当前是否显示日期，调用显示日期函数
rtc_display2（）;
}
}
5、时间及日期设置函数
voidsetDate（void）
{
inti,u;
ucChar=0;
for（u=0;u<8;u++）{
iic_write_8led（0x70,0x10+u,0x00）;//灯灭
}
i=0;
while
（1）
{
iic_init_8led（）;
while（g_nKeyPress--）
{keyboard_init（）;
g_nKeyPress=0;//按键值置0
while（g_nKeyPress==0）;//空循环，等待有键按下
iic_read_keybd（0x70,0x1,&ucChar）;if（i==8||i==17）{//判断日期和时间输入完成
while
（1）{
while（g_nKeyPress--）{
keyboard_init（）;
g_nKeyPress=0;
while（g_nKeyPress==0）;
iic_read_keybd（0x70,0x1,&ucChar）;
ucChar=key_set（ucChar）;
if（ucChar==0xff）{//按下FUN键确认
if（i==8）{
uart_printf（"\n完成日期设置，继续设置时间（格式星期-时时分分秒秒）\n"）;
}else{
uart_printf（"\n完成时间设置。
\n"）;
}
i++;
break;
}
}
if（i==9||i==18）{//输入超出，跳出程序
break;
}
}
}
if（ucChar!
=0）//判断是否有键按下，并对应LED灯8位按位显示
{
ucChar=key_set（ucChar）;
switch（i）{
case0:
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nYear=ucChar*4096;//设置年
i++;
break;
case1:
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nYear=g_nYear+ucChar*256;
i++;
break;
case2:
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nYear/256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nYear=g_nYear+ucChar*16;
i++;
break;
case3:
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nYear/256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nYear/16%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nYear=g_nYear+ucChar;
i++;
break;
case4:
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nYear/256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nYear/16%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nYear%4096%256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nMonth=ucChar*16;//设置月
i++;
break;
case5:
iic_write_8led（0x70,0x10+1,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nYear/256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nYear/16%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nYear%4096%256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nMonth/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nMonth=g_nMonth+ucChar;
i++;
break;
case6:
iic_write_8led（0x70,0x10+2,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+1,num[g_nYear/256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nYear/16%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nYear%4096%256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nMonth/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nMonth%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nDate=ucChar*16;//设置日
i++;
break;
case7:
iic_write_8led（0x70,0x10+3,num[g_nYear/4096]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+2,num[g_nYear/256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+1,num[g_nYear/16%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nYear%4096%256%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nMonth/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nMonth%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nDate/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nDate=g_nDate+ucChar;
i++;
break;
case9:
for（u=0;u<8;u++）{
iic_write_8led（0x70,0x10+u,0x00）;//8个灯灭
}
i++;
break;
case10:
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[ucChar]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,0x02）;
g_nWeekday=ucChar;//设置星期
i++;
break;
case11:
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nWeekday]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,0x02）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nHour=ucChar*16;//设置小时
i++;
break;
case12:
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nWeekday]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,0x02）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nHour/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nHour=g_nHour+ucChar;
i++;
break;
case13:
iic_write_8led（0x70,0x10+0,num[g_nWeekday]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,0x02）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nHour/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,num[g_nHour%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+4,num[ucChar]）;
g_nMin=ucChar*16;//设置分钟
i++;
break;
case14:
iic_write_8led（0x70,0x10+1,num[g_nWeekday]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+0,0x02）;
iic_write_8led（0x70,0x10+7,num[g_nHour/16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+6,num[g_nHour%16]）;
iic_write_8led（0x70,0x10+5,
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