一、本項(xiàng)目的背景、開(kāi)展的目的和意義
1、 背景
在學(xué)習(xí)了《數(shù)字電子技術(shù)》和《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程后，為了加深對(duì)理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)理論知識(shí)在實(shí)際中的運(yùn)用，培養(yǎng)工科學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，盡早成為應(yīng)用型人才，申報(bào)了此項(xiàng)目。
2、目的和意義
（1）鞏固理論知識(shí)，提高理論知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
現(xiàn)在的教學(xué)以課堂教學(xué)為主，輔以有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中主要配合各個(gè)章節(jié)驗(yàn)證理論知為主，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)偏少，特別是跨課程的實(shí)驗(yàn)幾乎沒(méi)有，綜合性實(shí)驗(yàn)通過(guò)安排普通實(shí)驗(yàn)課，在時(shí)間上、內(nèi)容和器材準(zhǔn)備都有難度。因此，我們通過(guò)創(chuàng)新開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式，讓有興趣的同學(xué)在課余時(shí)間完成一個(gè)完整的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。使學(xué)生對(duì)所學(xué)得知識(shí)能夠綜合運(yùn)用，對(duì)所學(xué)知識(shí)有更深的理解。讓部分學(xué)生接觸最基本的技術(shù)和實(shí)際產(chǎn)品。拓寬《數(shù)字電子技術(shù)》和《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程的廣度和深度，提高學(xué)生軟、硬件設(shè)計(jì)能力和水平。
（2）提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力
我校學(xué)生定位在培養(yǎng)應(yīng)用型人才，所以鍛煉、培養(yǎng)他們的實(shí)際動(dòng)手能力是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)實(shí)碰到的問(wèn)題往往不是某一門(mén)課程所能解決的，需要學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)能力，通過(guò)我們項(xiàng)目以實(shí)用性的產(chǎn)品為設(shè)計(jì)對(duì)象，通過(guò)完整的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程，使學(xué)生清楚了解電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的流程和特點(diǎn)。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，可以做到以下幾點(diǎn)：
讓學(xué)生接觸專用時(shí)鐘芯片DS1302，并會(huì)用DS1302芯片開(kāi)發(fā)時(shí)鐘模塊，應(yīng)用到其他系統(tǒng)中去。熟悉CCS軟件，對(duì)課堂上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行延伸，會(huì)用CCS軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)；
學(xué)習(xí)以單片機(jī)為核心，開(kāi)發(fā)一個(gè)完整的小系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計(jì)、制作，獨(dú)立運(yùn)行的軟件的編程，而不是以前實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)程序。
學(xué)會(huì)用PROTEL軟件，能熟練繪制電路圖、制作電路板，焊接、安裝元器件，調(diào)試系統(tǒng)。
4、熟悉IT行業(yè)的整個(gè)開(kāi)發(fā)流程，
（3）實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育培養(yǎng)的目標(biāo)
為適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及自身改革發(fā)展的需要，在培養(yǎng)目標(biāo)上應(yīng)從“知識(shí)型”、“技能型’向“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)變。培養(yǎng)具有現(xiàn)代思想意識(shí)的“創(chuàng)新型”人才。現(xiàn)有教學(xué)計(jì)劃下培養(yǎng)的是主要以知識(shí)積累為目的，在現(xiàn)有的知識(shí)范圍內(nèi)具有模仿能力，解決現(xiàn)有的同類問(wèn)題的“知識(shí)型”學(xué)生和以理解并掌握各科的知識(shí)技能為目的，智力得以發(fā)展，并且形成一定的智能結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)智能的培養(yǎng)使學(xué)生具有駕馭與運(yùn)用知識(shí)的能力的“技能型”學(xué)生。通過(guò)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)人進(jìn)行優(yōu)化教育，人的心理素質(zhì)得到充分的發(fā)展，從而適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的要求。

二、項(xiàng)目實(shí)施的基本情況
本項(xiàng)目由胡俊杰老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，周峰、趙偉、金輝、徐波和雷歡歡五位同學(xué)分工合作完成。
指導(dǎo)方式分為兩種，一種是集中授課型。在方案確定之前，向大家介紹本項(xiàng)目的目的和意義，設(shè)計(jì)可能用到的專業(yè)知識(shí)，介紹一些可以使用的芯片類型，使大家對(duì)項(xiàng)目有個(gè)初步的了解，接下來(lái)發(fā)動(dòng)大家查閱資料，比較各種方案，同時(shí)到市場(chǎng)上查詢?cè)骷_定一套可行的方案。在項(xiàng)目方案確定后，針對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)所涉及到的應(yīng)用軟件講解和項(xiàng)目設(shè)計(jì)所容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析；另外一種是個(gè)別指導(dǎo)型，即在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)分工針對(duì)性輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行具體模塊設(shè)計(jì)，在調(diào)試過(guò)程加具體以引導(dǎo)，尤其對(duì)于在電路板調(diào)試過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，和學(xué)生共同探討解決方案。
本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案如下：
1、系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)接口模塊共4個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成圖如下：

1、主控芯片使用51系列AT89C52系列單片機(jī)，由先進(jìn)工藝制造，并帶有非易失性的Flash程序存儲(chǔ)器。方便程序的寫(xiě)入。數(shù)據(jù)保存可以達(dá)到10年。
2、時(shí)鐘芯片使用美國(guó)DALLAS公司的實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1302。它具有以下性能特性：
1)?實(shí)時(shí)時(shí)鐘,可對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月以及帶閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)。
2)?用于高速數(shù)據(jù)暫存的31x8位RAM。
3)?最少引腳的串行I/O。
4)?2.5V~5.5V電壓工作范圍。
5)?用于時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數(shù)據(jù)傳輸方式。
6)?簡(jiǎn)單的3線接口。
7)?可選的慢速充電（至Vcc1）的能力。
單片機(jī)通過(guò)串行口實(shí)現(xiàn)對(duì)DS1302的控制和從DS1302中讀取時(shí)鐘信息。
3、顯示模塊采用掃描顯示的方式，由于選擇的LED數(shù)碼管顯示以增加亮度和尺寸，數(shù)碼管的數(shù)目眾多，采用掃描顯示的方式，將數(shù)碼管分成3行，每行6到7個(gè)數(shù)碼管。用3個(gè)串行移位寄存器來(lái)鎖存每一行的段數(shù)據(jù)，只用到1個(gè)串行口。位控制利用單片機(jī)的一個(gè)并口，通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)各列數(shù)碼管顯示。
4、鍵輸入采用查詢法讀入按鍵狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)調(diào)整功能，按鍵只用了2個(gè)，直接用2個(gè)單片機(jī)的接口讀入。
2、軟件部分