基於單片機系統的電子鍾設計與仿真
論文題目：
選題背景
隨着半導體技術的飛速發展，以及移動通信、網絡技術、多媒體技術在嵌入式系統設計中的應用，單片機從4位、8位、16位到32位，其發展歷程一直受到廣大電子愛好者的極大關注。單片機功能越來越強大，價格卻不斷下降的優勢無疑成為嵌入式系統方案設計的首選，同時單片機應用領域的擴大也使得更多人加入到基於單片機系統的開發行列中，推動着單片機技術的創新進步。
然而傳統的單片機系統開發除了需要購置諸如仿真器、編程器、示波器等價格不菲的電子設備外，開發過程也較繁瑣。來自英國Labcenter Electronics公司的Proteus軟件很好地詮釋了利用現代EDA工具方便快捷開發單片機系統的優勢。它包括PROTEUS VSM（Virtual System Modelling）、PROTEUS PCB DESIGN兩大組成部分，在PC機上就能實現原理圖電路設計、電路分析與仿真、單片機代碼級調試與仿真、系統測試與功能驗證以及形成PCB文件的完整嵌入式系統設計與研發過程。
單片機系統作為一種典型的嵌入式系統，其系統設計包括硬件電路設計和軟件編程設計兩個方面, 其調試過程一般分為軟件調試、硬件測試、系統調試3個過程。如果採用單片機系統的虛擬仿真軟件——Proteus，則不用製作具體的電路板也能夠完成以上工作。
選題目的和意義
本文的電子鐘系統是以單片機（AT89C51）為核心，時鐘芯片DS1302、數碼管顯示驅動芯片MAX7219等元器件組成。具體介紹應用Proteus的ISIS軟件進行單片機系統的電子鐘設計與仿真的實現方法。該方法既能準確驗證所設計的系統是否滿足技術要求,又能提高系統設計的效率和質量,降低開發成本,具有推廣價值。
論文結構
1、緒論
2、系統設計
3、硬件電路設計
4、軟件設計
5、系統調試與仿真
Proteus軟件簡介
PROTEUS軟件由Labcenter公司開發，是目前世界上最先進、最完整的嵌入式系統設計與仿真平台，可以實現數字電路、模擬電路及微控制器系統與外設的混合電路系統的電路仿真、軟件仿真、系統協同仿真和PCB設計等功能，是目前唯一能夠對各種處理器進行實時仿真、調試與測試的EDA工具。微控制器系統相關的仿真需建立編譯和調試環境，可選擇Keil C51uVision2 軟件。該軟件支持眾多不同公司的芯片，集編輯、編譯和程序仿真等於一體，同時還支持PLM、彙編和C語言的程序設計。它的界面友好易學，在調試程序、軟件仿真方面有很強大的功能。 其革命性的功能是：將電路仿真和微處理器仿真進行協同，直接在基於原理圖的虛擬原型上進行處理器編程調試，並進行功能驗證，通過動態器件如電機、LED、LCD、開關等，實時看到運行後的輸入、輸出的效果，配合系統配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等， Proteus為我們建立了完備的電子設計開發環境。
系統設計
電子鐘系統硬件組成
AT89C51單片機簡介
AT89C51是一種帶4K字節閃爍可程式可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節閃爍可程式可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反覆擦除100次。該器件採用ATMEL高密度非易失存儲器製造技術製造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由於將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。