基于ARM嵌入式的日历制作.doc-资料库

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编号：嵌入式系统设计实训 (论文)说明书题目：基于嵌入式 ARM 的日历的制作院（系）：应用科技学院专业：电子信息工程学生姓名：农惜童学号： 0701130204 指导教师：符强、陈小毛、严素清、孙安青 2011 年 01 月 19 日

桂林电子科技大学实训说明书专用纸摘要日历在生活中经常用到，电子制作的带时钟的日历更是在生活中广泛用到。本课题是基于 ARM 芯片的日历制作，采用 LPC2138 中央控制单元，五个按键分别用于调节和查询时间日期，设定生日等。用 LCD1602 显示。整个设计元器件少，简洁美观，且模块化。模块化的设计和调试方法在整个课题研究过程中至关重要，事实上在任何设计中也同样关键和有效。关键字：日历；LPC2138；按键；LCD1602；第 1页

桂林电子科技大学实训说明书专用纸 Abstract Calendar in life are often used, electronic made with clock calendar is widely used in life. This topic is based on the ARM of the chip making, use the calendar LPC2138 central control unit, five buttons respectively used to regulate and inquires the time or date, set a birthday, etc. With LCD1602 display. The whole design components less, concise and beautiful, and modularization. Modular design and debug method in the whole subject research process is of vital importance to in fact in any design also key and effectively. Keywords：Calendar; LPC2138; Button; LCD1602 第 2页

桂林电子科技大学实训说明书专用纸目录引言...........................................................................................................................................1 1 设计任务.......................................................................................................................... 2 2 硬件设计.......................................................................................................................... 2 2.1 总体设计方案与系统构成................................................................................................ 2 2.2 LPC2138 芯片.....................................................................................................................2 2.2.1LPC2138 管脚...................................................................................................................2 2.2.2LPC2138 主要性能...........................................................................................................3 2.2.3LPC2138 的应用...............................................................................................................4 2.3 RTC 实时时钟模块.............................................................................................................5 2.3.1RTC 特性...........................................................................................................................5 2.3.2RTC 寄存器.......................................................................................................................5 2.3.3RTC 使用注意事项...........................................................................................................7 2.4 硬件电路图........................................................................................................................ 8 2.5 硬件电路 PCB..................................................................................................................... 9 3 软件设计.......................................................................................................................... 9 3.1 整体设计............................................................................................................................ 9 3.2 初始化程序流程图...........................................................................................................11 3.3 生日提示程序流程图.......................................................................................................11 4 基于 ARM 日历的调试............................................................................................. 12 4.1 硬件电路检测.................................................................................................................. 12 4.2 功能调试.......................................................................................................................... 12 5 改进方案........................................................................................................................ 12 结论.........................................................................................................................................13 谢辞....................................................................................................................................14 参考文献............................................................................................................................... 15 附录.................................................................................................................... 1 第 1页

桂林电子科技大学实训说明书专用纸引言 RTC 的英文全称是 Real-Time Clock,翻译过来是实时时钟芯片. RTC 是 PC 主板上的晶振及相关电路组成的时钟电路的生成脉冲，RTC 经过 8254 电路的变频产生一个频率较低一点的 OS(系统)时钟 TSC，系统时钟每一个 cpu 周期加一，每次系统时钟在系统初起时通过 RTC 初始化。 RTC 通常情况下需要外接 32.768kHz 晶体，匹配电容、备份电源等元件。RTC 除了 I/O 口的定位不同，还有功能上的区别，比如与 MCU 的接口，现在常用的是 I2C 接口（距离短，可以与其他器件共用）还有 RAM 的数量、静态功耗大小、中断的数量，特别是精度的区别。RTC 的精度可以说与温度有很大的关系，而温度会影响晶体的频率。所以就产生实时时钟的衍生产品：时钟模块（内置晶体、电容、电池等等），其精度可保持在每天误差小于 0.50 秒。但时钟模块相比时钟芯片而言会高出许多。RTC 最重要的功能是提供到 2099 年内的日历功能，对于时间来说，无论快慢都是误差，而匹配电容在 RTC 的外围器件上其他非常重要的作用，它可以适当修正晶体与 RTC 之间匹配问题。特别是像 H1208 这样的 RTC，把匹配电容内置，这样就可以保证 RTC 精度的一致性，不会出现有的 RTC 走得快，有些又走得慢。它的主要作用就是提供稳定的时钟信号给后续电路用。主要功能有:时钟&日历,闹钟,周期性中断输出,32KHz 时钟输出。第 1页

桂林电子科技大学实训说明书专用纸 1 设计任务 (1)实现公历、星期、周次。 (2)生日提示音。 (3)日期查询。 2 硬件设计 2.1 总体设计方案与系统构成本次实训课题 — — 基于嵌入式 ARM 的日历的制作。软件程序从下载口接入 LPC2138 嵌入式芯片，通过调用 LPC2138 中的 RTC 实时时钟模块来实现日历功能，外部接个 D/A 转换电路，实现生日提示音的功能。外加 5 个按键，分别控制日期时间的调整，和生日的设定。电路系统构成框图如图 2.1 所示。 2.2 LPC2138 芯片图 2.1 电路系统构成本系统主要由嵌入式ARM芯片LPC2138的RTC主控模块、LCD1602显示模块以及按键控制模块构成。原理图见附录1 2.2.1LPC2138管脚管脚图如图 2.2.1 所示第 2页

桂林电子科技大学实训说明书专用纸图 2.2.1LPC2138 管脚图 2.2.2LPC2138 主要性能（1）小型LQFP64封装的16/32位ARM7TDMI-S微控制器。（2）8/16/32kB片内静态RAM。（3）片内Boot装载软件实现在系统/在应用中编程（ISP/IAP）。扇区擦除或整片擦除的时间为400ms，1ms可编程256字节。（4）EmbeddedICE®RT 和嵌入式跟踪接口可实时调试（利用片内 RealMonitor 软件）和高速跟踪执行代码。第 3页

桂林电子科技大学实训说明书专用纸（5）1个（LPC2132/2132）或 2 个（LPC2138）8 路 10 位 A/D 转换器共包含 16 个模拟输入，每个通道的转换时间低至2.44us。（6）1个10位D/A转换器，可提供不同的模拟输出（LPC2132/2138）。（7）2个32位定时器/计数器（带4路捕获和4路比较通道）、PWM单元（6路输出）和看门狗。（8）实时时钟具有独立的电源和时钟源，在节电模式下极大地降低了功耗。（9）多个串行接口，包括2个16C550工业标准 UART、2个高速I2C接口（400 kbit/s）、 SPITM 和SSP（具有缓冲功能，数据长度可变）。（10）向量中断控制器。可配置优先级和向量地址。（11）多达47个5V的通用I/O口（LQFP64封装）。（12）9个边沿或电平触发的外部中断引脚。（13）通过片内PLL可实现最大为60MHz 的 CPU操作频率，PLL的稳定时间为100us。（14）片内晶振频率范围：1~30 MHz。（15）2个低功耗模式：空闲和掉电。（16）可通过个别使能/禁止外部功能和降低外部时钟来优化功耗。（17）通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒。（18）单个电源供电，含有上电复位（POR）和掉电检测（BOD）电路：－CPU操作电压范围：3.0~3.6 V (3.3 V+/－ 10%)，I/O口可承受5V的最大电压。 2.2.3LPC2138 的应用（1）工业控制（2）医疗系统（3）访问控制（4）POS 机（5）通信网关（6）嵌入式软 moderm 第 4页

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