湖南科技大学
信息与电气工程学院《单片机原理与应用课程设计报告》
题目：电子日历
专业：电子信息工程
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
2016年07月13日
单片机原理与应用课程设计评阅书
信息与电气工程学院
课程设计任务书
2015-2016学年第2学期
专业：电子信息工程学号：：
课程设计名称：
设计题目：
完成期限：自2016 年7 月4 日至2015 年7 月15 日共2 周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：
设计依据：STC15F2K60S2单片机的定时/计数器，74HC59芯片的串并输出，数码管显示。
实验要求：
（1）、利用STC15F2K60S2单片机作为主控器组成一个电子日历和电子钟。
（2）、利用LED分别显示当前时间和日历。
（3）、利用尽可能少的开关实现：校正日历和时间
（4）、定制闹钟（时、分、表）。
主要内容：
本系统是用STC15F2K60S2单片机的T0定时器的16位自动重装来产生1ms节拍，程序运行于这个节拍下,通过计数1000次从而自动定时于1s，以实现时钟的仿真。另外通过STC15F2K60S2单片机的IO方式控制74HC595驱动8位数码管。数码管可以实时显示秒，分，小时，日期，月份和年等信息，并且实现闹铃功能时，数码管闪烁显示。矩阵式键盘采用编程扫描方式，可以实现秒，分，小时，日期，月份和年信息的校准。同时通过STC15F2K60S2单片机的外部中断INT0实现年月日与时分秒显示的切换。
指导教师（签字）：
批准日期：年月日
本设计是基于51系列的单片机进行的实时日历和时钟显示设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。实时日历和时钟显示的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由STC15F2K60S2单片机，LED显示电路，以及调时按键电路等组成，系统通过74HC595驱动8位数码管现实数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时钟程序、键盘程序，显示程序等。本系统以单片机的汇编语言进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计
采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。所有程序编写完成后，在wave软件中进行调试，确定没有问题后，在Protel99se 软件中嵌入单片机内进行仿真。
关键词：STC15F2K60S2；Protel99se；74HC595
一.设计任务目的和要求 (2)
1.1目的 (2)
1.2要求 (2)
二.总体的方案与论证 (2)
2.1计时方案 (2)
2.2显示方案 (2)
2.3功能键方案 (2)
三.系统硬件设计 (3)
3.1主控制器 (3)
3.2显示驱动 (4)
3.3矩阵键盘扫描 (4)
四.系统的软件设计 (5)
4.1定时实现 (5)
4.2实时时钟仿真实现 (6)
4.3数码管显示实现 (7)
4.4矩阵键盘扫描实现 (7)
4.5显示切换和闹钟实现 (9)
五.系统调试和测试结果分析 (10)
六.结论总结和心得体会 (10)
参考文献 (12)
一．设计任务目的和要求
1.1目的：本系统是用STC15F2K60S2单片机的T0定时器的16位自动重装来产生1ms 节拍，程序运行于这个节拍下,通过计数1000次从而自动定时于1s，以实现时钟的仿真。另外通过STC15F2K60S2单片机的IO方式控制74HC595驱动8位数码管。数码管可以实时显示秒，分，小时，日期，月份和年等信息，并且实现闹铃功能时，数码管闪烁显示。矩阵式键盘采用编程扫描方式，可以实现秒，分，小时，日期，月份和年信息的校准。同时通过STC15F2K60S2单片机的外部中断INT0实现年月日与时分秒显示的切换。
1.2要求：（1）、利用STC15F2K60S2单片机作为主控器组成一个电子日历和电子钟。
（2）、利用LED分别显示当前时间和日历。
（3）、利用尽可能少的开关实现：校正日历和时间
（4）、定制闹钟（时、分、表）。
二．总体的方案和实现
2.1计时方案：
本次课程设计中可以通过两种方案实现计时，一是通过STC15F2K60S2单片机内部的定时器实现计时计数功能；二是通过PCF8653芯片实现计时功能。
在这里我选择使用STC15F2K60S2单片机内部的定时器来实现电子日历的计时功能。另外，通过STC15F2K60S2单片机内部的中断系统来实现年月日和时分秒的切换。
2.2显示方案：
本次课程设计中提供了8个数码管显示年月日和时分秒信息。
数码管工作原理分为共阳和共阴两种。其中共阳极数码管的8个发光二极管的公共阳极接高电平，当某段驱动电路的输出段为低电平时，则该端所连接的字段导通点亮；而共阴极数码管的8个发光二极管的公共阴极接低电平，当某段驱动电路的输出段为高电平时，则该端所连接的字段导通点亮。
数码管显示分为静态显示和动态显示两种。静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止，各数码管相互独立；动态显示是指一位一位通过扫描方式点亮各位数码管。
在这里我选定的是数码管共阴级工作状态，使用动态显示方式。
另外，使用74HC595芯片实现串并转换，从而驱动数码管工作。
2.3功能键方案：
本次课程设计要求实现通过按键进行校正日历和时间。 键盘按照工作方式可以分为独立式键盘和矩阵式键盘。其中独立式键盘是直接用I/O 口线构成单个按键电路，其特点是每个按键单独使用一根I/O 口线，按键间的工作是相互独立的；矩阵式键盘是由行数和列数组成，按键位于行、列数的交叉点上，通过扫描法进行键盘按键的识别。
本次课程设计我选用的是矩阵式键盘，选择50ms 扫描一次。通过扫描后的键码值来选择按键的作用，以实现按键对日历和时间的校正工作。
三．系统的硬件设计
3.1主控制器STC15F2K60S2单片机内部产生时钟周期，并检测外部中断执行指令本次课程设计用的是STC15F2K60S2单片机内部的定时器。此时就会涉及到三个时钟问题。分别为晶振时钟osc ƒ，系统时钟sys ƒ，和计数脉冲周期。
晶振时钟osc ƒ是STC15F2K60S2单片机实现定时功能的真正原因，而系统时钟sys ƒ是STC15F2K60S2单片机在现实工作中的工作频率，系统时钟和晶振时钟的关系为：sys osc /=N ƒƒ，由时钟分频器（CLK_DIV ）设置。而计数脉冲周期则是在定时过程中计数时的频率，由辅助寄存器AUXR 的T0x12或T1x12来设置。硬件连接图如下：
