题 目：单片机课程设计报告
目 录
一、设计目的
二、程设计具体要求
三、单片机发展简史
四、8051单片机系统简介
五、8051单片机内部定时器/计数器简介
六、程序电路
七、程序流程
八、程序代码
九 实验总结-要求写出完整的论文以及心得体会
十 参考资料及小结
原 文 :一．目的
1． 进一步熟悉和掌握8051单片机的结构及工作原理。
2． 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。
3． 通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解表关电路参数的计算方法。
4． 通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5． 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。
二．课程设计的体要求
a) 原理图设计。
1． 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确，端了要不得有标号。
2． 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。
3． 原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出装置要一应俱全。
b) 程序调计
1． 根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。
2． 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。 c) 程序调试将设计完的程序输入，汇编，排除语法错误，生成*OBJ文件。
1． 按所设计的原理图，在实验平台上连线，检查无误。
2． 将汇编后生成的*OBJ文件传送到实验装置的，执行该程序，检查该程序、是否达到设计要求，若未达
到，修改程序，直到达到要求为止，
d) 说明书
1． 原理图设计说明
简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。
2． 程序设计说明
对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。
3． 画出工作原理图，程序流程图并给出程序清单。
目前，单片机已广泛应用到图民经济建设和日常生活的许多领域，成为测控技术现代化必不可少的重要工具。
单片机电子时钟
作者：佚名来源：本站原创点击数：
491更新时间：2007年06月27日
DS1302是Dallas公司生产的一种实时时钟芯片。它通过串行方式与单片机进 行数据传送，能够向单片机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间
信息，并可对月末日期、闰年天数自动进行调整；它还拥有用于主电源和备份电源的双电源引脚，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。另外，它还能提供31字节的用于高速数据暂存的RAM。鉴于上述特点，DS1302已在许多单片机系统中得到应用，为系统提供所需的实时时钟信息。
一、DS1302的主要特性
1.引脚排列
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图1DS1302引脚排列图
DS1302的引脚排列如图1所示，各引脚的功能如下：
X1，X2——32768Hz晶振引脚端；
RST——复位端；
I/O——数据输入/输出端；
SCLK——串行时钟端；
GND——地；
VCC2，VCC1——主电源与后备电源引脚端。
2.主要功能
DS1302时钟芯片内主要包括移位寄存器、控制逻辑电路、振荡器、实时时钟电路以及用于高速暂存的31字节RAM。DS1302与单片机系统的数据传送依靠RST，I/O，SCLK三根端线即可完成。其工作过程可概括为：首先系统RST引脚驱动至高电平，然后在作用于SCLK时钟脉冲的作用下，通过I/O引脚向DS1302输入地址/命令字节，随后再在
SCLK
时钟脉冲
的配合下，从I/O引脚写入或读出相应的数据字节。因此,其与单片机之间的数据传送是十分容易实现的。
二、时钟的产生及存在的问题
(1)在实际使用中，我们发现DS1302的工作情况不够稳定，主要表现在实时时间的传送有时会出现误差，有时甚至整个芯片停止工作。我们对DS1302的工作电路进行了分析，其与单片机系统的连接如图2所示。从图中可以看出，DS1302的外部电路十分简单，惟一外接的元件是32768Hz的晶振。通过实验我们发现：当外接晶振电路振荡时，DS1302计时正确；当外接晶振电路停振时，DS1302计时停止。因此，我们认为32768Hz晶振是造成 DS1302工作不稳定的主要原因。
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图2DS1302与单片机系统的连接图
(2)DS1302时钟的产生基于外接的晶体振荡器，振荡器的频率为32768Hz。该晶振通过引脚X
1、X2直接连接至DS1302，即DS1302是依靠外部晶振与其内部的电容配合来产生时钟脉冲的。由于DS1302在芯片本身已经集成了6pF的电容，所以，为了获得稳定可靠的时钟，必须选用具有6pF负载电容的晶振。
然而，许多人在选用晶振时仅仅注意了晶振的额定频率值，而忽视了晶振的负载电容大小，甚至连许多经销商也不能提供所售晶振的负载电容。所以即使在使用中选用了符合32768Hz的晶振，但如果该晶振的负载电容与DS1302提供的6pF不一致时，就会影响晶振的起振或导致振荡频率的偏移，出现上述在应用中的问题。
三、利用辅助电容实现负载匹配
（1）当所选的晶振负载电容不是6pF时，可以采用增加辅助电容的方法提高或降低DS1302振荡器的电容性负载，使之与晶体所需的电容值匹配。如果已知晶体的负载电容为CI，若CI6pF，则可以在晶体的一端增加一个串联电容CS，以产生所需的负载电容CI，即1/CI=1/6pF+1/CS，通过计算即可得出应增加的辅助电容大小。辅助电容的接法如图3所示。
图3CS连接电路图
（2）在使用前对晶体的负载电容并不知道的情况下，通过测定晶体振荡频率的方法可以确定该晶体的负载电容。
对于晶体振荡器来说，其振荡频率与负载电容之间的关系是确定的。以本文讨论的DS1302使用的32768Hz晶振为例：当它工作于所要求的负载电容时，能较准确地产生 32768Hz的频率；当它的负载电容小于6pF时，其振荡频率会正向偏移；当它的负载电容大于6pF时，其振荡频率就会负向偏移。因此，对于未知负载电容的晶体应首先采用实验的方法，在其两端加入辅助电容使晶体起振，然后用频率计测出振荡频率。若测得频率大于32768Hz，说明负载电容偏小；若测得频率小于32768Hz，说明负载电容偏大。对辅助电容逐步调整，最终使振荡频率尽可能接近32768Hz，则此时晶体端所接负载电容的总和就是适合该晶体的负载电容。
结论
以上方法经我们在实际工作中多次使用，证明确实有效。它放宽了DS1302在使用中对晶振的条件要求，增强了DS1302在工作中的稳定性，对DS1302更广泛地应用具有积极的意义。
华东交大理工学院_2007 -2008 _学年第_ 一 学期
课程设计安排计划
班级：_05应电__课程：_单片机原理及接口技术_
一、课程设计题目：数码管时钟电路的设计
二、设计内容及要求：
LED数码管时钟电路24小时计时方式，时、分、秒用6位数码管显示。选用AT89C2051单片机，12MHZ晶振，6位共阳数码管，要求有调时功能，其他功能学生可自由发挥。
三、设计方法与步骤：
1.设计硬件原理电路，选择元器件、确定其参数。
2.设计印刷电路板电路（用面包板做）、焊接硬件电路。
3.设计汇编语言程序，调试硬件电路和程序。
4.编写课程设计报告。
四、设计时间安排：
1．第十九周：周
一、二，设计硬件原理电路，选择元器件、确定其参数。
周
三、
四、五，设计印刷电路板电路（用面包板做）、焊接硬件电路。
2．第二十周：周
一、二，设计汇编语言程序。
周
三、四，烧录程序，调试硬件电路和程序。
周五，编写课程设计报告。
指导老师: 杨威
时间: 200
7、1
