天津科技大学毕业设计开题报告详解.doc

天津科技大学本科生毕业设计（论文）开题报告学 院 应用文理学院 专 业 通信工程（移动通信技术） 题 目 基于单片机的高精度数字时钟的设计 姓 名 郑 强 指导教师（签名） 2016年10月30日拟选题目基于单片机的高精度数字时钟的设计选题依据及研究意义选题依据：目前，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。数字时钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字时钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于数字时钟电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分，因此进行数字钟的设计是必要、可行的，研究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。研究意义：数字时钟是一个无处不在的电子产品，经过多年的发展技术已日渐成熟。该选题所要设计的数字钟是以AT89S52作为主控单片机，可以实现对秒、分、时计数，可以在24时制和12时制间转换；可以在任意时刻对分、时进行校准；计时误差小于0.01s/天。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下，时钟的数字化、精准化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向，该选题的意义在于迎合当前社会的发展趋势，绿色节能，开发一款精准显示时间的数字时钟。文献综述（对已有相关代表性研究成果的综合介绍与评价）单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快，单片机具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。现如今，单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。数字时钟是一种利用数字电路来显示“秒”、“分”、“时”的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到数字电子时钟。在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用数字电子时钟已经成为一种时尚。但目前市场上各式各样的数字电子时钟大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂，功率损耗大等缺点，因此有必要对数字电子时钟进行改进。目前，制作数字时钟有很多种，例如：（1）可用中小规模集成电路组成数字钟；（2）利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成数字钟；（3）利用单片机来实现数字钟等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，并且便于功能的扩展。数字时钟一般是由振荡器、分频器、译码器、显示器等部分组成，这些数字电路中最基本的、应用最广泛的电路。当前市场上已有现成的数字时钟集成电路芯片出售，价格比较便宜。由于数字集成电路技术的发展，使数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等特点，是目前人们生活和工作不可或缺的报时用品。研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）基本思路：整个设计包括两大部分：硬件部分与软件部分。硬件是整个系统的基础，软件部分则要合理、充分地支持和使用系统的硬件，从而完成系统所需要的任务。采用AT89S52作为主控单片机，时钟模块选用DS12C887作为时钟芯片，温度模块选用DS18B20作为温度传感器，显示模块选用LCD1602，设置部分选用按键电路。框架：该精准数字时钟主要由显示模块、时钟模块、晶振和复位电路、键盘输入与温度模块组成。图3-1所示为五个主要部分系统组成原理图。图1所示为五个主要部分系统组成原理图。图1 精准数字时钟系统组成原理图主要研究方式、方法：1.文献查询通过查询相关理论文献，了解数字时钟设计结构和应用领域、明确其基本工作原理、功能、缺点和不足。在此基础上进行系统分析和设计。2.定量和定性研究对设计的系统要实现的功能及指标进行定性和定量分析，选择设计中要采用的部件如温度传感器、单片机、LCD液晶显示屏、时钟芯片等，保证系统功能的实现并满足工作指标要求，同时确保系统可靠、易扩展、有较好的性价比。3.实验研究在进行系统分析设计的基础上，建立系统的硬件电路结构和编写软件程序，利用仿真软件Proteus进行系统的仿真和调试，根据仿真结果进行电路的修改和完善。4.经验总结在系统的设计和研究过程中，根据个人所做的各项工作，进行一个电路或系统设计方法的总结和归纳，撰写毕业论文。积累经验、融会贯通所学知识，为进一步的工作和学习奠定基础。主要参阅文献1邹显圣.基于AT89C51单片机数字时钟的研究J.机电产品开发与创新，2009.9，22(5):60-63.2梁改革,徐亮亮,王加加.多功能数字时钟J.科技创业周刊，2010.2，233.3王胜男,张健,张志坚.多功能数字时钟J.中国电子商务，2009.8，87-88.4李华. MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京：北京航空航天大学出版社，1993.5刘宇石.基于单片机AT89S51单片机数字时钟设计J.现代企业教育.2011，13，280.6孙佳玲.基于单片机多功能数字时钟系统设计分析J.吉林工程技术师范学院学报，2009.10.7肖来胜，冯建兰，夏术.单片机技术实用教程M.武汉：华中科技大学出版社，2004.8高卫东,辛友顺. 51单片机原理与实践M.北京:北京航空航天大学出版社，2008.9李全利.单片机原理与接口技术M.北京：高等教育出版社，2004.10杨文龙.单片机原理与应用学习指导M.西安:西安电子科技大学出版社，1997.11王志慧，李树华.单片机控制时钟的设计与实现J.内蒙古大学学报（自然科学版），1999，30（6）：766768.12曹巧媛.单片机原理及应用M.北京：电子工业出版社，1997.7.13赵秀珍、单永磊.单片机微型计算机原理及其应用M.北京：中国水利水电出版社，2001.8.14 Liao B T. Composition of digits and method of digit display for digital clock:, US20080180353P. 2008. 15 Xiao Chen. Design of Calendar Clock Based on DS12C887 ChipJ. Computer and Information Science,2009,13:. 16Pan T T. Development and Implementation of Microcontroller-based Digital ClockJ. Proceedings of World Academy of Science Engineering & Technolog, 2008:392.其它说明无指导教师是否同意开题签名:年 月 日教研室教学负责人签署签名:年 月 日说明：1、开题报告工作从第七学期学生确定毕业设计（论文）题目后开始，在教师指导下，学生通过调研、收资后，于第八学期第四周前完成。2、纸张填写不够可另加附页。