电子时钟设计_DS1302+1602+可调闹钟+程序清单

南华大学摘要随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，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。时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要，时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种，但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过1602字符液晶显示实时时钟信息，这样便构成了一个单片机电子时钟。关键词：单片机，电子时钟，STC89C52，蜂鸣器ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmicrocomputertechnologyinitspromotion,modernelectronicsintoalmostallareasofsociety,astrongimpetustothedevelopmentofsocialproductiveforcesandsocialimprovementinthelevelofinformation,butalsotofurtherimprovetheperformanceofmodernelectronicproducts.Timeisamoney,timeislife,timeisvictory…Accurategraspoftimeandallocationoftimeiscrucialtopeople,Theclockisnecessaryinourlifetools.ClockDesignTherearemanyways,however,producedbysinglechipelectronicclockismoreflexibleprogramming,andeasyexpansionofelectroniccapabilities,highaccuracy,easytocarry,displayvisualandsoon.Inthispaper,throughtheuseofSTC89C52microcontrollerbyDS1302clockchipsforreadingandwritingoperationandthrough1602characterliquidcrystaldisplayreal-timeclockinformationsothatformingasinglechipelectronicclock.KeyWords:Microcontroller，STC89C52，Electronicclock，buzzer南华大学目录绪论---------------------------------------------------------------1概述---------------------------------------------1研究目的-----------------------------------------1第1章设计要求与方案论证--------------------------------11.1设计要求-------------------------------------11.2系统基本方案选择和论证-----------------------21.2.1单片机芯片的选择方案和论证---------------------21.2.2显示模块选择方案和论证—————————————---21.2.3时钟芯片的选择方案和论证-----------------------21.3电路设计最终方案决定----------------------------------3第2章主要元件介绍-----------------------------------------32.1STC89C52以及最小系统介绍--------------------32.1.1STC89C52主要功能及PDIP封装----------------------32.1.2STC89C52引脚介绍-----------------------------------32.1.3STC89C52最小系统-----------------------------------42.2DS1302时钟芯片以及集成时钟模块介绍----------5南华大学2.2.1DS1302概述------------------------------------------62.2.2DS1302引脚介绍-------------------------------------62.2.3DS1302使用方法-------------------------------------62.2.4时钟集成模块内部原理图以及实物图--------------82.31602字符液晶以及显示模块介绍-----------------92.3.11602液晶概述-----------------------------------------92.3.21602引脚介绍---------------------------------------102.3.31602字符液晶使用方法------------------------------112.3.4LCD显示模块原理图-----------------------------13第3章系统硬件设计—————————————143.1电路设计框图--------------------------------143.2系统硬件概述--------------------------------14第4章系统的软件设计-------------------------------------154.1程序流程框图--------------------------------15第5章系统测试与总结----------------------------185.1系统测试------------------------------------175.2总结----------------------------------------17南华大学致谢--------------------------------------------------------------18参考文献-------------------------------------18源程序清单-----------------------------------18附录-----------------------------------------35南华大学-1-绪论概述时间，对人们来说是非常宝贵的，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。因此自从时钟发明的那刻起，就成为人类的好朋友。随着时间的流逝，科学技术的不断发展和提高，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在单片机的应用系统中，时钟有两个方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时器/计数器来实现；二是用专门的时钟芯片实现。研究目的通过利用STC89C52单片机和DS1302芯片以及外围的按键和LCD显示器等部件，设计一个基于单片机的电子时钟。设计的电子时钟通过液晶显示器显示，并能通过按键对时间以及闹钟进行设置。第1章设计要求与方案论证1.1设计要求：①具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能（）②具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能③具有闹钟显示、调节设定、鸣叫功能南华大学-2-1.2系统基本方案选择和论证1.2.1单片机芯片的选择方案和论证：方案一:采用STC89C52芯片作为硬件核心。STC89C52内部具有8KBROM存储空间,512字节数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C52可以通过串口下载。方案二:采用AT89S52。AT89S52片内具有8K字节程序存储空间，256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间，也与MCS-51系列单片机完全兼容，具有在线编程可擦除技术。两种单片机都完全能够满足设计需要，STC89C52相对ATS89C52价格便宜，且抗干扰能力强。考虑到成本因素，因此选用STC89C52。1.2.2显示模块选择方案和论证：方案一：采用点阵式数码管显示。点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且也相对较高,所以不用此种作为显示。方案二：采用LED数码管动态扫描。LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大，且显示容量不够，所以也不用此种方案。方案三：采用LCD液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字，显示多样,清晰可见,且价格适中，所以采用了LCD数码管作为显示。1.2.3时钟芯片的选择方案和论证：方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,工作电压2.5V～5.5V范围内，南华大学-3-2.5V时耗电小于300nA.1.3电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定:采用STC89C52单片机作为主控制系统;采用DS1302作为时钟芯片;采用1602LCD液晶作为显示器件。第2章主要元件介绍2.1STC89C52以及最小系统介绍2.1.1STC89C52主要功能及PDIP封装STC89C52是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机。STC89C52主要功能如表1所示，其PDIP封装如图2所示表1：STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦写FlashROM32个双向I/O口256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能2.1.2STC89C52引脚介绍①主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线②外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端南华大学-4-XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端③控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。④可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，