单片机电子钟答辩稿docWord格式文档下载.docx

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它包括PROTEUSVSM（VirtualSystemModelling）、PROTEUSPCBDESIGN两大组成部分，在PC机上就能实现原理图电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证以及形成PCB文件的完整嵌入式系统设计与研发过程。

单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面,其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。

如果采用单片机系统的虚拟仿真软件Proteus，则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。

选题目的和意义

本文的电子钟系统是以单片机（AT89C51）为核心，时钟芯片DS1302、数码管显示驱动芯片MAX7219等元器件组成。

具体介绍应用Proteus的ISIS软件进行单片机系统的电子钟设计与仿真的实现方法。

该方法既能准确验证所设计的系统是否满足技术要求,又能提高系统设计的效率和质量,降低开发成本,具有推广价值。

结构

1、绪论

2、系统设计

3、硬件电路设计

4、软件设计

5、系统调试与仿真

Proteus软件简介

PROTEUS软件由Labcenter公司开发，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台，可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能，是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。

微控制器系统相关的仿真需建立编译和调试环境，可选择KeilC51uVision2软件。

该软件支持众多不同公司的芯片，集编辑、编译和程序仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计。

它的界面友好易学，在调试程序、软件仿真方面有很强大的功能。

其革命性的功能是：

将电路仿真和微处理器仿真进行协同，直接在基于原理图的虚拟原型上进行处理器编程调试，并进行功能验证，通过动态器件如电机、LED、LCD、开关等，实时看到运行后的输入、输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，Proteus为我们建立了完备的电子设计开发环境。

系统设计

电子钟系统硬件组成

AT89C51单片机简介

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

单片机电子钟答辩稿

（2）

DS1302的结构及工作原理 

DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。

采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。

DS1302内部有一个318的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

MAX7219工作原理简介 

MAX7219是MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极数码管显示驱动芯片，一片MAX7219可驱动8个7段（包括小数点共8段）数字LED、LED条线图形显示器、或64个分立的LED发光二级管。

该芯片具有10MHz传输率的三线串行接口可与任何微处理器相连，只需一个外接电阻即可设置所有LED的段电流。

。

它的操作很简单，MCU只需通过模拟SPI三线接口就可以将相关的指令写入MAX7219的内部指令和数据寄存器，同时它还允许用户选择多种译码方式和译码位。

此外它还支持多片7219串联方式，这样MCU就可以通过3根线（即串行数据线、串行时钟线和芯片选通线）控制更多的数码管显示。

电子时钟系统设计流程

如图

硬件电路设计

电路原理图设计

主要元器件功能介绍

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时。

具有调时功能。

时钟操作可通过AM\PM指示决定采用24或12小时格式。

MAX7219是MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极数码管显示驱动芯片。

采用三线制串行接口技术进行数据传送，可直接与单片机连接，用户能方便地修改内部参数实现多位LED数码管显示。

内含有硬件动态扫描显示控制，每块芯片可驱动8个LED数码管。

Proteus电路图设计

软件设计

程序流程图设计

源程序设计

KeilC51进行程序调试

系统调试与仿真

Proteus中Hex文件选择

Proteus进行电子钟系统仿真

实现功能

当进入调整功能时，按第一个键K1进行减运算，按第二个键K2进行加运算。

按下第三个键K3,实现日期\时间调整及\定时功能，等数字闪烁后，按一二键进行加减，从而可以进行具体日期时间调整。

当定时设定后，到预定时间后，系统通过C51音乐程序演唱歌曲-八月桂花。

按下第四个键K4，可以进行时间\日期切换，8位LED数码管将显示时间或日期，采用24小时制。

时间显示格式为：

时-分-秒；

日期显示格式为：

日-月-年。

具有实时显示当前计算机系统时间和日期的功能。

致谢

通过不断努力，终于完成了此次毕业设计。

在此，首先感谢导师向继文老师，正是他在万忙之中还抽出宝贵的时间对我进行精心的指导，才使我顺利完成了毕业设计。

同时也感谢物理信息学院各个领导和老师对我四年来的关心和帮助。

使我在大学中学到了许多宝贵的知识和经验。

在此，衷心地感谢你们！

结束

欢迎各位评委老师提问、指正！