南京工程学院。
课程设计说明书（**）
题目实时钟芯片pcf8563的应用
课程名称单片机原理及应用a
院 (系、部、中心) 通信工程学院。
专业电子信息工程（传感网）
班级。学生姓名。
学号。设计地点信息楼 c 210
指导教师。设计起止时间：2023年12月23日至 2023年12月27日。
一、 摘要1
二、课程设计任务书2
三、基本思路4
四、系统的硬件设计框图4
五、系统的软件设计框图5
六、相关芯片和硬件设备简介7
七、系统运行结果与分析15
八、设计心得体会19
九、参考文献20
十、附录（源程序21
一、 摘要。
近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，**便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
随着集成电路和计算机技术的迅速发展，使电子仪器的整体水平发生巨大变化，传统的仪器逐步的被智能仪器所取代。智能仪器的核心部件是单片机，因其极高的性价比得到广泛的应用与发展，从而加快了智能仪器的发展。而传感器作为测控系统中对象信息的入口，越来越受到人们的关注。
传感器好比人体“五官”的工程模拟物，它是一种能将特定的被测量信息（物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置本次课设中的半桥电子秤就是在以上仪器的基础上设计而成的。因此，只有充分了解有关智能仪器、单片机、传感器以及各部分之间的关系才能达到要求。
单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、**便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如cpu，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可。
用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、vcd等等的家电里面都可以看到它的身影！..它主要是作为控制部分的核心部件。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种，通过本次课程设计进一步对单片机学习和应用，从而更熟悉单片机的原理和相关设计并提高了开发软、硬件的能力。本设计主要在nkde51单片机实验教学系统上，利用pcf8563日历时钟ic设计一个数字式电子钟，在1602 lcd显示器上显示日期和时间，通过键盘实现日期和时间的设置和校准。
二、课程设计任务书。
三、基本思路。
电子时钟主要由显示模块，校时模块和时钟运算模块三大部分组成。其中校时模块和时钟运算模块要对年，月，日，时，分，秒的数量进行操纵，并且当秒计到59时，要自己清零即显示秒的模块都为零并向分进一，分计到59时，自己也要清零并向时进1，时计到24时，时就要清零又从秒开始计时；像上述一样，循环计时到365次时向年进一，如此便实现了电子时钟对年，月，日，时，分，秒的数值操纵。通过芯片产生的年月日及日期再通过1602液晶显示器显示出来，同时添加了整点报时功能：
每当数字钟计时到整点时发出声响，并且响5秒（程序中自己设置的），另外还自行添加了上下课打铃和闹钟设定功能，可以通过外部按键改变设定值。
四、系统的硬件设计框图。
五、系统的软件设计框图。
1、系统图。
2、软件设计流程图。
1)软件程序内容。
本设计的软件程序包括主程序、延时程序、符点阵液晶显示器的显示模块、实时钟pcf8563芯片的初始化及读写程序、欢迎界面显示子程序、清屏子程序、定时打铃子程序、时钟显示子程序、查询时间表切换程序、按键子程序和延时子程序等等。另外，还设计了上下课时间打铃子程序、闹钟子程序和防抖动程序。
其中在主函数中首先初始化时钟芯片和符点阵液晶显示屏，然后滚动显示欢迎界面“zong lao shi nice to meet you”,延时一段时间后清屏，再显示本人姓名“yang jia jia ”,再延时一段时间后清屏，显示本人学号208110732，最后用while循环显示主页面，主页面共有两个，一个是闹钟时间设置，另一个便是年月日及时间显示的页面，两个页面可以通过开关或者按钮输入“0”“1”信号进行控制切换。在本设计中两个主显示页面都是通过调用按键检测子函数来实现的，在按键检测子函数中可以通过开关和按钮选择需要显示的主页面，然后在相应的主页面中通过矩阵键盘来设置液晶显示器上显示的年月日及时间的值或者设定闹钟的时间。无论在哪个主页面下，都添加了打铃和整点报时子程序。
具体的设计流程图如下图所示。
2）主函数流程图。
六、相关芯片和硬件设备简介。
1 at89c51
at89c51是一种带4k字节flash 存储器（fperom—flash programmable and erasable read only memory）的低电压、高性能cmos 8位微处理器，俗称单片机。at89c2051是一种带2k字节闪存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1000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。
主要特性：与mcs-51 兼容4k字节可编程flash存储器
寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年
全静态工作：0hz-24mhz ·**程序存储器锁定
128×8位内部ram ·32可编程i/o线
两个16位定时器/计数器 ·5个中断源
可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式
片内振荡器和时钟电路。
特性概述：at89c51 提供以下标准功能：4k 字节flash 闪速存储器，节内部ram，32 个i/o 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，at89c51可降至0hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止cpu的工作，但允许ram，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存ram中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
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