基于51单片机的多功能电子钟设计
【摘要】数字电子时钟是人们日常生活中不可或缺的必需品。本文以STC89C52为核心控制芯片，DS12887为时钟芯片，DS18B20为温度传感器，通过液晶显示器LCD1602实时显示时间及温度，通过按键设置年月日和星期以及定时闹钟，定时闹钟时间到自动发出警报。本设计的+5V电源采用LM1117电压转换元件，将电源适配器转换得到的12V电压直接变成5V电压供系统使用。程序的下载则是通过普中科技公司自制的PZ-ISP软件完成。经过测试，系统可以正常完成预定的功能。
【关键词】电子时钟；单片机；DS12887；DS18B20；
Design of Multi-function Clock Based on 51 MCU
【Abstract】Digital electronic clock is an integral, necessary part of daily life.In this paper, STC89C52 chip is used as the core control chip, DS12887chip is used as the clock chip, DS18B20 chip is used as the temperature sensor and LCD1602 was used to diaplay time and temperature。You can set year, month and time alarm clock through the four buttons.When the real time reach to the time clock，the system will warn automatically. The +5V power of the system is supplied by LM1117 voltage conversion device. The 12V voltage get from power adapter was transformed directly into 5V voltage for the system. The download of the process is accomplished through the PZ-ISP software made by Puzhong technology company. After testing, the system can complete the scheduled function normally.
【key words】electronic clock；MCU；DS12887；DS18B20
目录
第一章绪论 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1电子时钟的研究背景------------------------------------------------------------------------------ 1
1.2电子时钟的国内外研究现状--------------------------------------------------------------------- 1第二章总体方案--------------------------------------------------------------------------------------------- 4
2.1 系统的设计思路 ----------------------------------------------------------------------------------- 4
2.2 系统硬件描述 -------------------------------------------------------------------------------------- 4
2.3 系统软件描述 -------------------------------------------------------------------------------------- 4
2.4 设计流程和预期成果 ----------------------------------------------------------------------------- 5第三章硬件设计--------------------------------------------------------------------------------------------- 6
3.1 硬件芯片介绍 -------------------------------------------------------------------------------------- 6
3.1.1 单片机STC89C52 ------------------------------------------------------------------------ 6
3.1.2 实时时钟芯片DS12887---------------------------------------------------------------- 10
3.1.3 温度传感器DS18B20 ------------------------------------------------------------------ 14
3.1.4 液晶显示屏LCD1602 ------------------------------------------------------------------ 18
3.2 系统硬件架构 ------------------------------------------------------------------------------------ 20
3.2.1 单片机最小系统------------------------------------------------------------------------- 21
3.2.2 时钟模块---------------------------------------------------------------------------------- 23
3.2.3 温度传感器模块------------------------------------------------------------------------- 24
3.2.4 液晶显示模块---------------------------------------------------------------------------- 25
3.2.5 按键模块---------------------------------------------------------------------------------- 26
3.2.6 蜂鸣器报警模块------------------------------------------------------------------------- 27第四章软件设计------------------------------------------------------------------------------------------- 29
4.1 软件设计总体说明 ------------------------------------------------------------------------------ 29
4.2 主程序软件实现 --------------------------------------------------------------------------------- 29
4.2.1主程序流程图 --------------------------------------------------------------------------- 29
4.2.2主程序代码 ------------------------------------------------------------------------------ 30
4.3 DS18B20模块软件实现 ------------------------------------------------------------------------ 32
4.3.1 DS18B20模块子程序流程图--------------------------------------------------------- 32
4.3.2 DS18B20模块子程序代码------------------------------------------------------------ 32
4.4 LCD1602模块软件实现 ------------------------------------------------------------------------ 35
4.4.1 LCD1602液晶显示模块子程序流程图--------------------------------------------- 35
4.4.2 LCD1602液晶显示模块子程序代码------------------------------------------------ 36
4.5 DS12887模块软件实现------------------------------------------------------------------------- 39
4.5.1 DS12887模块子程序流程图 ---------------------------------------------------------- 39
4.5.2 DS12887模块子程序代码 ------------------------------------------------------------- 40
4.6 报警模块软件实现 ------------------------------------------------------------------------------ 51
4.6.1 报警模块子程序流程图---------------------------------------------------------------- 51
4.6.2 报警模块子程序代码------------------------------------------------------------------- 52第五章系统调试------------------------------------------------------------------------------------------- 56
5.1 最小系统的调试 --------------------------------------------------------------------------------- 56
5.2 液晶显示模块和蜂鸣器报警模块的调试--------------------------------------------------- 56
5.3 整体调试 ------------------------------------------------------------------------------------------ 56
5.4 实物图 --------------------------------------------------------------------------------------------- 56第六章总结 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 58致谢--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 59参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 60附录A 电路原理图 ---------------------------------------------------------------------------------------- 61附录B 程序头文件 ---------------------------------------------------------------------------------------- 62
第一章绪论
1.1电子时钟的研究背景
20世纪末，电子技术得到了极速的发展，毫无疑问，在其推动下，现代电子产品以及各种高科技产品几乎渗透到了社会的各个领域，这有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度以及综合科技水平的提高，但产品更新换代的频率也越来越快。随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温度检测等功能。同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的[1]。
多功能电子时钟除了具有时钟的功能外还可以包含对环境温度检测的功能。温度是一种最基本的环境参数。在各个行业生产及日常生活中，对温度的测量及控制始终占据着非常重要的地位。目前，典型的温度检测控制系统由模拟式温度传感器、A/D转换电路和各种单片机组成。由于模拟式温度传感器输出的模拟信号必须经过A/D转换环节转换为数字信号后才能与单片机等微处理器接口进行读写的操作，所以硬件电路会比较复杂，成本较高。而以DS18B20为代表的新型单线总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体，这类传感器可以直接输出数字量，同时与单片机接口电路结构非常简单，可以广泛用于距离远、节点分布多的场合，具有较强推广应用价值。[2]
数字电子时钟是采用数字电路实现对时，分，秒数字显示的装置，广泛用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可或缺的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，数字时钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。例如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
1.2电子时钟的国内外研究现状
数字电子时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。但随着时间的推移，科学技术的不断发展，生活节奏越来越快，
竞争日益激烈，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。可以说时间的准确已成为各行各业安全运行的基础，如果时间出现误差而不能及时校正，会造成一系列严重的后果和经济损失[3]。
电子时钟的设计方法有多种，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用对单片机编程来实现电子钟。其中，利用单片机实现的电子时钟具有硬件结构简单、编程灵活、便于功能扩展等特点。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术或者数码管显示技术[4]。
温度是一种最基本的环境参数，日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂，制作成本较高。近年来，美国DALLAS 公司生产的DSl8B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。DSl8B20 集温度测量和A/D 转换于一体，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量，硬件电路结构简单，与单片机接口几乎不需要外围元件[5]。
智能温度传感器(亦称数字温度传感器）是上世纪90年代中期问世的。此类传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器。智能温度传感器内部一般包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器、随机存取存储器和只读存储器。智能温度传感器能实时更新并输出温度数据，适配于各种微控制器也就是通常所说的单片机（MCU），并且可通过软件来实现显示功能，其智能化取决于软件和硬件的综合开发水平，二者缺一不可。目前，新型温度传感器正从模拟式向数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展[6]。21世纪后，智能温度传感器毫无疑问正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及高安全性等高科技的方向迅速发展，开发虚拟传感器和网络传感器、研制更先进的单片测温系统已是刻不容缓[7]。
在日常生活和自动控制系统中，我们时常会遇到对时间和温度实时监控的需求。这就给具有多种功能的时钟提供了市场，也有了市场开发的前景。本文给出了一种基于单片机
实现带温度检测的电子时钟的设计方法和实现过程。
第二章总体方案
2.1 系统的设计思路
本次设计完成电子时钟年、月、日、时、分、秒的显示及环境温度测量等功能的基础上完成定时闹钟的功能。由于DS12887时钟芯片内含一个锂电池，所以断电情况可以运行十年以上不丢失数据，重新上电后不用校正时钟。
硬件电路包括单片机最小系统电路、DS12887实时时钟芯片电路模块、LCD1602液晶显示模块、按键模块、DS18B20温度传感器模块、蜂鸣器报警电路模块；软件部分主要通过c程序的编程实现对时钟芯片进行时间数据的读和写，然后通过液晶显示程序将时间显示出来，通过按键操作实现功能的转换和屏幕的切换。设计中结合硬件、软件的分步调试，达到要求的控制效果。
2.2 系统硬件描述
基于单片机系统的电子时钟基本结构框图如图2-1所示：
图2-1系统基本结构框图
该系统所需要的器件包括单片机STC89C52芯片一块，实时时钟芯片DS12887一块，温度传感器DS18B20一块，液晶显示屏LCD1602一块，双4输入与门芯片74LS21一块，蜂鸣器一个，12mHZ的晶振一个，排针排线若干组，电容电阻若干，导线若干，发光二级管一个，三极管一个，按钮5个。
2.3 系统软件描述
系统程序实现三部分功能：时钟部分实现年、月、日、时、分、秒、星期显示和设置、闹钟功能；温度测量部分实现环境温度测量及显示；键盘部分主要为时钟和闹钟设置；功能整体程序流程框图如图2-2所示。
图2-2 功能整体流程框图
2.4 设计流程和预期成果
该设计的主要流程如下：首先阅读大量参考文献，进行设计方案的确定，然后在Protel 99SE上进行原理图的绘制和修改，在电气检查无误的情况下，购买所需要的元器件(元器件应考虑裕量)。接着把元器件焊接到各个功能电路的模块上，并结合程序进行调试。最后将各个功能的电路程序组合起来，然后再进行总体调试直到成功。
本设计能达到以下结果：
1）显示年、月、日、星期等日历相关信息。通过按键设置年月日和星期，以及定时闹钟。
2）掉电后时钟芯片正常运行，重新上电后不用校正时钟。
3）定时时间到达时，蜂鸣器报警；手动按任意键报警停止；如无人工按键，报警在1.5min后停止。
4）实时温度显示。
第三章硬件设计
3.1 硬件芯片介绍
3.1.1 单片机STC89C52
（一）STC89C52功能特点[8]
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞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。表3-1给出了其主要功能。
表3-1 STC89C52主要功能
主要功能特性
兼容MCS51指令系统8K可反复擦写Flash ROM
32个双向I/O口256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz
2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
（二）STC89C52各管脚介绍
STC89C52各管脚如图3-1所示。
图3-1 STC89C52管脚图
(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)
XTAL0(Pin18)：片内振荡电路的输入端
XTAL1(Pin19)：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，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有
8位(8根引脚)，共32根。
PO口(Pin39～Pin32)：名称为P0.0～P0.7。P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平（晶体管-晶体管逻辑电平）。
P1口(Pin1～Pin8)：名称为P1.0～P1.7。P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下所示。在flash 编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
P1引脚第二功能
P1.0 ：T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出
P1.1 ：T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）
P1.5： MOSI（在线系统编程时用到）
P1.6 ：MISO（在线系统编程时用到）
P1.7 ：SCK（在线系统编程时用到）
P2口(Pin21～Pin28)：名称为P2.0～P2.7。P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口(Pin10～Pin17)：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7。P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
端口引脚第二功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 INTO(外中断0)
P3.3 INT1(外中断1)
P3.4 TO(定时/计数器0)
P3.5 T1(定时/计数器1)
P3.6 WR(外部数据存储器写选通)
P3.7 RD(外部数据存储器读选通)
此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。
RST——复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。
ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。
PSEN——程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
EA/VPP——外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。
FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是
使用12V编程电压Vpp。
3.1.2 实时时钟芯片DS12887
（一）DS12887功能特点[9] [10]
DS12887是美国达拉斯半导体公司推出的时钟芯片，此芯片是基于CMOS技术的，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部，这无疑大大简化了外围电路，同时它与目前IBM AT计算机常用的时钟芯片MC146818B和DS1287芯片引脚兼容，可直接进行对等交换。其主要功能如下：
(1)内含一个锂电池，断电可以运行十年，并且不会丢失数据，时间功能正常运行。
(2)可计时至2100年前的秒、分、时、星期、日、月、年等日历信息并带有闰年补偿功能。
(3)可通过编程选择BCD码或者二进制数表示日历和定时闹钟。
(4)可通过编程选择12小时或24小时制，12小时时钟模式带有PM和AM提示，此外还有有夏令时功能。
(5）可选择MOTOROLA和INTEL总线时序。
(6)内部共有128个RAM单元，这在常用的实时时钟中属于较大的。其中14个字节作为时钟和控制寄存器，114字节为通用RAM，所有ARAM单元数据都具有掉电保护功能。
(7)可编程并选择的方波信号输出
(8)中断信号输出(IRQ)和总线兼容，定时闹钟中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断可分别由软件屏蔽，也可分别进行测试。
(9)三种可供选择的中断方式
-时间性中断
-周期性中断
-时钟更新结束中断
（二）DS12887的原理及管脚说明
图3-2显示了DS12887管脚排列图。下面说明管脚功能：
图3-2 DS12887管脚图
GND：电源地
VCC：直流电源+5V电压。若外部提供的VCC电源小于4.25V，读写会即刻被禁止，但芯片内部的计时仍在继续，重新通上+5V电源后，通过编程即可显示当前时间；若外部提供的VCC电源小于3V，电源方式切换为内部锂电池提供，同样可以保持芯片内部计时仍然继续。
MOT(模式选择)：接VCC（+5V）时，芯片在MOTOROLA时序下工作，接GND（地）时，芯片在INTEL时序下工作。
SQW(方波信号)：通过15个分频器抽头中的13个提供方波输出。
AD0～AD7(双向地址/数据复用线)：数据和控制指令都通过此8个引脚来于单片机等控制器传输。
AS(地址选通输入)：地址锁存引脚。
DS(数据选通或读输入)：该引脚有两种操作模式，视该芯片是出于MOTOROLA模式或者INTEL模式，当使用MOTOROLA时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；若为INTEL时序，DS称作(RD)，RD与典型存贮器的允许信号(OE)的定义相同。
R/W(读/写输入)：R/W管脚同样也有两种操作模式。此引脚的两种模式与DS相似。
CS(片选输入)：在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。
专业课程设计报告 专业班级 课程 题目基于51单片机的数字钟的设计报告学号 学生姓名 指导教师 成绩 2013年6月20日
基于A T89C51的数字钟总体设计说明书 目录 1. 51单片机设计数字钟设计的现实意义 (2) 2. 总体设计 (2) 2.1.开发与运行环境 (2) 2.2.硬件功能描述 (2) 2.3.硬件结构 (3) 3. 硬件模块设计 (3) 3.1.描述 (3) 3.1.1. AT89C51单片机简介 (3) 3.1.2. 键盘电路的设计 (4) 3.1.3. 显示器的选择 (5) 3.1.4. 蜂鸣器驱动电路 (5) 3.1.5. 各部分功能 (6) 4. 嵌入式软件设计 (7) 4.1.流程逻辑 (7) 4.2.算法 (7) 4.2.1. 中断定时器的设置 (27) 4.2.2. 闹钟子函数 (28) 4.2.3. 计时函数 (29) 4.2.4. 键盘扫描函数 (31) 4.2.5. 时间和闹钟的设置 (32) 5. 实验器材清单 (33) 6. 测试与性能分析 (33) 6.1.测试结果 (33) 6.2.优点 (33) 6.3.结论 (34) 7. 心得体会 (36) 8. 致谢 (36) 9. 参考文献 (37)
1.51单片机设计数字钟设计的现实意义 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，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，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间等造成的。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。数字钟是通过数字电路实现时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烤箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 2.总体设计 2.1.开发与运行环境 在硬件方面，除了CPU外，使用八个七段LED数码管来进行显示，LED采用的是动态扫描显示。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。使用Keil单片机模拟调试软件，测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 2.2.硬件功能描述 硬件部分设置了的三个按键S1、S2、S3、S4。当按键S1第一次按下时，停止计时进
课程设计(论文)任务书 信息工程学院信息工程专业（2）班 一、课程设计(论文)题目嵌入式课程设计 二、课程设计(论文)工作自 2014 年 6 月 9 日起至2014年 6月15日止。 三、课程设计(论文) 地点: 5-402 单片机实验室 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 （1）使学生掌握单片机各功能模块的基本工作原理； （2）培养学生单片机应用系统的设计能力； （3）使学生能够较熟练地使用proteus工具完成单片机系统仿真。 （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）分析所设计系统中各功能模块的工作原理； （2）选用合适的器件（芯片）； （3）提出系统的设计方案（要有系统电路原理图）； （4）对所设计系统进行调试。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善单片机应用系统的性能。 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照书稿的规格打印撰写论文。 （2）论文包括目录（自动生成）、摘要、正文、小结、参考文献、附录等。 （3）论文装订按学校的统一要求完成。 4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程：30分； （3）完成调试：20分； （4）回答问题：20分； （5）格式规范性（10分）。
5）参考文献： （1）张齐.《单片机原理与嵌入式系统设计》电子工业出版社 （2）周润景.《PROTUES入门实用教程》机械工业出版社 （3）任向民.《微机接口技术实用教程》清华大学出版社 （4）https://www.doczj.com/doc/3a3891422.html,/view/a5a9ceebf8c75fbfc77db2be.html 6）课程设计进度安排 内容天数地点 构思及收集资料1图书馆 系统设计与调试 4 实验室 撰写论文2图书馆、实验室 学生签名： 2014 年6 月9日 课程设计(论文)评审意见 （1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （2）设计分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （5）格式规范性（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； 评阅人：职称： 2014 年6 月15 日
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)
电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；
（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计
AT89C51单片机电子时钟设计 学院： 专业： 学号： 学生：
目录 1 电子时钟 (4) 1.1 电子时钟简介 (4) 1.2 电子时钟的基本特点 (4) 1.3 电子时钟的原理 (4) 2 单片机识的相关知识 (4) 2.1单片机简介 (4) 2.2 单片机的特点 (5) 2.3 AT89C51单片机介绍 (5) 3 设计方案的选择 (7) 3.1计时方案 (7) 3.2 显示方案 (7) 3.3 数码管显示工作原理 (8) 3.4 键盘电路设计 (9) 3.5 主控模块AT89C51 (9) 4 系统软件设计 (9) 附录 (12)
摘要：单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次设计通过对它的学习、应用，以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词：单片机；电子时钟；AT89C51
1 电子时钟 1.1 电子时钟简介 本设计采用AT89C51单片机，以汇编语言为程序设计的基础，设计一个用六位数码管显示时、分、秒的时钟。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零，从而达到计时的功能，是人民日常生活不可缺少的工具。 1.2 电子时钟的基本特点 现在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、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，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显示器代替指针显示进而显示时间，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。 1.3 电子时钟的原理 该电子时钟由AT89C51，键盘，八段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。 2 单片机识的相关知识 2.1单片机简介 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
基于51单片机的多功能电子钟设计 【摘要】数字电子时钟是人们日常生活中不可或缺的必需品。本文以STC89C52为核心控制芯片，DS12887为时钟芯片，DS18B20为温度传感器，通过液晶显示器LCD1602实时显示时间及温度，通过按键设置年月日和星期以及定时闹钟，定时闹钟时间到自动发出警报。本设计的+5V电源采用LM1117电压转换元件，将电源适配器转换得到的12V电压直接变成5V电压供系统使用。程序的下载则是通过普中科技公司自制的PZ-ISP软件完成。经过测试，系统可以正常完成预定的功能。 【关键词】电子时钟；单片机；DS12887；DS18B20；
Design of Multi-function Clock Based on 51 MCU 【Abstract】Digital electronic clock is an integral, necessary part of daily life.In this paper, STC89C52 chip is used as the core control chip, DS12887chip is used as the clock chip, DS18B20 chip is used as the temperature sensor and LCD1602 was used to diaplay time and temperature。You can set year, month and time alarm clock through the four buttons.When the real time reach to the time clock，the system will warn automatically. The +5V power of the system is supplied by LM1117 voltage conversion device. The 12V voltage get from power adapter was transformed directly into 5V voltage for the system. The download of the process is accomplished through the PZ-ISP software made by Puzhong technology company. After testing, the system can complete the scheduled function normally. 【key words】electronic clock；MCU；DS12887；DS18B20
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目录 摘要 一、引言 (1) 二、基于单片机的电子时钟硬件选择分析 (2) 2.1主要IC芯片选择 (2) 2.1.1微处理器选择 (2) 2.1.2 DS1302简介 (4) 2.1.3 DS1302引脚说明 (4) 2.2电子时钟硬件电路设计 (5) 2.2.1时钟电路设计 (6) 2.2.2整点报时功能 (7) 三、Protel软件画原理图 (8) 3.1系统工作流程图 (8) 3.2原理图 (9) 四、proteus软件仿真及调试 (9) 4.1电路板的仿真 (9) 4.2软件调试 (9) 五、源程序 (10) 六、课设心得 (13) 七、参考文献 (13)
基于单片机电子时钟设计 摘要 电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。 本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。 本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析，最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。本设计应用AT89C52芯片作为核心，6位LED数码管显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精确，操作简单，编程容易。 该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 关键词：电子时钟；多功能；AT89C52；时钟日历芯片
一、引言 时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的[1]。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装臵，广泛应用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
单片机课程设计报告 多功能电子数字钟 姓名: 学号: 班级: 指导教师:
目录 一课程设计题目-------------------------------- 3 二电路设计--------------------------------------- 4 三程序总体设计思路概述------------------- 5 四各模块程序设计及流程图---------------- 6 五程序及程序说明见附录------------------- ** 六课程设计心得及体会---------------------- 11 七参考资料--------------------------------------- 12
一题目及要求 本次单片机课程设计在Proteus软件仿真平台下实现，完成电路设计连接，编程、调试，仿真出实验结果。具体要如下：用8051单片机设计扩展6位数码管的静态或动态显示电路，再连接几个按键和一个蜂鸣器报警电路，设计出一个多功能电子钟，实现以下功能： (1)走时（能实现时分秒，年月日的计时） (2)显示（分屏切换显示时分秒和年月日，修改时能定位闪 烁显示） (3)校时（能用按键修改和校准时钟） (4)定时报警（能定点报时） 本次课程设计要求每个学生使用Proteus仿真软件独立设计制作出电路图、完成程序设计和系统仿真调试，验收时能操作演示。最后验收检查 结果，评定成绩分为： (1)完成“走时+显示+秒闪”功能----及格 (2)完成“校时修改”功能----中等 (3)完成“校时修改位闪”----良好 (4)完成“定点报警”功能，且使用资源少----优秀
苏州市职业大学 课程设计任务书课程名称：单片机原理和使用课程设计 起讫时间：2011年6月22日----6月28日 院系：电子信息工程系 班级：09电子3班 指导教师：金小华 系主任：张红兵 一、课程设计课题 基于单片机的电子时钟的设计
1.掌握使用proteus软件的方法。 2.理解单片机的时钟显示方法。 3.明确设计指标，写出设计方案，设计出硬件原理图。 4.基于硬件的软件设计和调试。 5.将结果向指导教师演示，由教师提问验收通过； 6.打印程序清单，撰写程序说明，完成课程设计报告书，进行分组讨论 设计心得。
1.第一天：明确课程设计任务和目标，熟悉单片机系统调试软件仿真实 现。 2.第二天：明确设计指标，设计电路原理图。 3.第三、四天：基于硬件的软件设计和调试。 4.第五天：学生演示设计调试结果，教师提问验收。打印程序清单，撰 写程序说明，完成课程设计报告书。 四、课程设计说明书内容（有指导书的可省略） 1，单片机结构、原理。 2，电子时钟硬件设计（原理图，原理图分析）。 3，软件设计（软件简介，调试过程）。 4，硬件、软件程序清单。
苏州市职业大学课程设计说明书 名称基于单片机的电子时钟的设计 2011年6月22日至2011年6月28日共一周院系电子信息工程系 班级09电子3班 姓名于宁 学号097302340 系主任张红兵 教研室主任陆春妹 指导教师金小华
目录 第一章电子时钟 (1) 1.1电子时钟简介 (1) 1.2电子时钟的基本特点 (1) 1.3电子时钟的原理 (1) 第二章单片机识的相关知识 (2) 2.1单片机简介 (2) 2.2单片机的发展史 (2) 2.3单片机的特点 (3) 2.489C51单片机介绍 (3) 第三章控制系统的硬件设计 (6) 3.1单片机型号的选择 (6) 3.2数码管显示工作原理 (6) 3.3键盘电路设计 (7) 3.4系统工作原理 (7) 3.5整个电路原理图 (9) 第四章控制系统的软件设计 (10) 4.1程序设计 (10) 4.2程序流程图 (13) 4.3伟福硬件仿真器简介 (14) 4.4仿真图及结果分析 (15) 第五章附录程序 (17) 第六章结束语 (19) 参考文献 (20)
本科毕业论文（设计） 题目基于51单片机的数字电子钟设计 院（系）电子工程与电气自动化学院 专业电气工程及其自动化 学生姓名 学号 10028116 指导教师王静洪作奎职称硕士讲师 论文字数 9682 完成日期:2014年5月20日
巢湖学院本科毕业论文(设计)诚信承诺书 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本人签名：日期： 巢湖学院本科毕业论文 (设计)使用授权说明 本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文 (设计)的规定，即：本科生在校期间进行毕业论文(设计)工作的知识产权单位属巢湖学院。学校根据需要，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许毕业论文 (设计)被查阅和借阅；学校可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业，并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。 保密的毕业论文(设计)在解密后遵守此规定。 本人签名：日期： 导师签名：日期：
巢湖学院2014届本科毕业论文（设计） 基于51单片机的数字电子钟设计 摘要 随着时代的发展，生活节奏的加快，人们的时间观念愈来愈强，同时伴随着自动化、智能化及微电子技术的发展，人们用于计时的工具也在不断的更新，单片机等技术的出现使得数字电子钟有了新的发展方向。基于此本设计以单片机STC89C52为控制核心，采用美国DALLAS公司生产的实时时钟芯片DS12C887和液晶芯片LCD1602，该设计具有电路设计简单，结构合理，能够精确显示时间、星期、日期等优点，并且能够实时更新显示。本设计同时具有闹铃设置功能以及到时报警功能，按键操作简单方便。更重要的是时钟芯片DS12C887具有误差小，内部自带锂电池使得断电时时间不停，再次上电后时间仍然能够准确显示在液晶上的特点。 关键词：单片机；电子钟；DS12C887；LCD1602
目录 1 设计任务与要求................................................... I 2 设计方案 (1) 3 硬件设计 (2) 3.1 AT89C51单片机简介 2 3.2单片机型号的选择 (6) 3.3数码管显示工作原理 (6) 4 软件设计 (7) 4.1主程序模块介绍 (7) 4.2主程序 (7) 5 仿真调试 ........................................ 错误！未定义书签。 5.1K EIL仿真结果................................. 错误！未定义书签。 5.2仿真结果分析 (13) 6 小结 ............................................ 错误！未定义书签。
1 设计任务与要求 1. 设计一个基于单片机的电子时钟，并且能够实现时分秒的现实和调节。 2. 设计出硬件电路。 3. 设计出软件编程方法，并写出源代码。 4. 用PROTEUS进行仿真。 5．用汇方式实现目的。 7．系统的各各功能模块要编语言编实现程序设计。 6．利用查表，中断等清楚，有序。 8．程序运行时有友好的用户界面。 2 设计方案 本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。并在数码管上显示相应的时间。并通过一个控制键用来实现时间的调节和是否进入省电模式的转换。应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。 该设计的硬件部分主要包括89C51多功能接口芯片用于开发电子时钟芯片、LED七段数码显示器用于显示时间、8031集成定时器用于定时、0.125W、8欧姆的扬声器用于定时发声。软件部分包括主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块。通过中断程序进行定时器计数，时间调整程序是当键按下时间小于1秒，关闭显示（省电）进入调节时间状态，延时程序用于时间的延迟。先设计个秒钟程序，在秒钟程序中先不设计按钮，直接通电运行，使用40H 存放计数值，从00—59，一直循环，把40H中的数值拆分成个位和十位，分别存在30H与31H中，要求动态扫描时，使用21H当标志位，用指令JB控制显示个位与十位，程序中使用中间寄存器R0与R1用于存放拆分后的字型，再传到30H与31H中去，再设计时钟程序。
山东大学威海分校 基于单片机的数字时钟 C51单片机 王若愚 学号200800800307 2010/7/18
概述 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 功能特性概述 AT89S51提供以下标准功能：4K字节闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，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，AT89S51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中到内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一个硬件复位。
AT89S51硬件电路原理 复位及振荡电路 复位电路由按键复位和上电复位两部分组成，如图2所示。AT89S系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC 充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为8.2K和10uF。 按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。 MCS51 LITE使用22.1184MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路， 所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。
山东建筑大学 课程设计说明书 题目: 基于单片机的多功能电子钟 课程: 单片机原理及应用B课程设计院(部): 信息与电气工程学院 专业: 电子信息工程 班级: 电信111 学生姓名: 姜庆飞 学号: 2011081197 指导教师: 高焕兵 完成日期: 2015年1月
目录 摘要 ....................................................... II 1 设计目的 (1) 2 设计要求 (2) 3 设计内容 (3) 3、1电子时钟的工作原理 (3) 3、2 系统硬件电路设计及元件 (4) 3、2、1 AT89C51芯片 (4) 3、2、2 DS1302芯片 (8) 3、2、3 LCD1602液晶显示 (12) 3、3系统软件电路设计 (15) 3、3、1 系统流程图及源代码设计 (15) 总结与致谢 (18) 参考文献 (19) 附录一 (20)
摘要 单片机, 就是集 CPU ,RAM ,ROM , 定时器,计数器与多种接口于一体的微控制器。自20 世纪 70 年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视与关注。它体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易,广泛应用于智能生产与工业自动化上。 本系统为基于DS1302的多功能电子钟 ,以AT89C51单片机作为主控芯, 采用实时时钟芯片DS1302,使用1602液晶作为显示输出。该系统走时精确,具有闹钟设置,时间模式切换,秒表以及可同时显示时间、日期等多种功能。本文将详细介绍AT89C51单片机与DS1302 时钟芯片的基本原理,从软件与硬件电路的实现两大方面进行分析。 关键词:AT89C51;单片机;液晶屏;时钟芯片;蜂鸣器
/*led.h 负责声明全局变量 */ #include
武汉大学电子信息学院 电子系统综合设计课程论文 基于51单片机的数字钟设计
目录 1 作品的背景与意义 1 2 功能指标设计 1 3 作品方案设计 1 3.1总体方案的选择 1 3.1.1方案一：基于单片机的数字钟设计 2 3.1.1方案二：基于数电实验的数字钟设计 3 3.1.2两种方案的比较................................................................... . (3) 3.2控制方案比较 3 3.3显示方案比较 3 3.4单片机理论知识介绍 4 3.4.1单片机型号................................................................... . (5) 3.4.2硬件电路平台................................................................... (6) 3.4.3内部时钟电路................................................................... .. (7)
3.4.4复位电路................................................................... .. (7) 3.4.5按键部分................................................................... . (8) 4 硬件设计9 4.1显示模块电路图9 5 软件设计11 5.1主程序流程图11 5.2中断服务以及显示 12 6 系统测试13 6.1测试环境13 6.2测试步骤13 6.2.1硬件测试 6.2.2软件测试 1.连接单片机和计算机串接................................................................... ................13 6.2.3实施过程................................................................... ..................................................................... . (14)
. 常熟理工学院电气与自动化工程学院 《单片机设计与应用》课程设计题目： 51单片机多功能电子时钟 姓名：邓才明 学号： 040111102 班级： 1601112 指导教师： 起止日期：
51单片机多功能电子时钟 邓才明 常熟理工电气与自动化工程学院，20130922 摘要：本设计开发了一款具有日期、时间、星期和气温同步显示功能的电子时钟,并且能设置闹钟、转换农历、显示相关节日.工作原理是主控MCU（AT89C52）读取实时时钟芯片DS12CR887，获取时间信息，由全数字单总线结构温度传感器DS18B20读取温度信息，经MCU处理，送LCD12864显示；利用三线串口控制语音模块WT-588D-20SS可定时读出时间和响应闹铃。 关键字: DS12CR887 DS18B20 WT-588D-20SS 12864 1．方案比较与论证 当下，日历芯片很多，万年历实现方案很多，我们根据自己实际情况，提出如下方案. 1.1时间部分： 方案一、利用单片机内部定时器产生秒信号，通过软件处理得到时间信息，送LCD 显示. 方案二、利用通用串行实时时钟芯片DS1302产生时间信息，利用MCU读取时间信息，送LCD 显示. 方案三、通过实时时钟芯片DS12CR887，获取时间信息，经MCU处理，送LCD显示. 方案一电路结构简单，可控性强，但断电后时间数据完全消失，再次上电后需重新设定，且由于电路本身缺陷和附加干扰较多，时间误差较大.方案二电路结构简单，时间精度较高，由于使用串行数据传输，节省MCU资源，但DS1302无内置电池，掉电后，数据丢失，重新上电后需对时.方案三采用实时时钟芯片DS12CR887，其内部具有内置锂电池，在掉电的情况下可以正常工作10年以上，且带有非易失性RAM，可以保证在掉电的情况下，用户的定时信息不会丢失；带有温度补偿，保证时间数据的准确.经过综合考虑，我们认为方案三满足设计需求. 1.2温度部分 由于只是测量气温，用数字温度传感器单总线结构DS18B20即可满足要求，该器件采用单总线结构，且数字传输，可以与CPU直接接口，电路结构简便，可靠性好. 1.3主控部分 选用单片微控制器AT89C52作为主控.系统方案方框图如图2.1所示
基于51单片机的数字时钟设计 目录 摘要 (1) Abstract (2) 第一章绪论 (3) 1.1 数字时钟设计的背景 (3) 第二章AT89C51单片机简介 (3) 2.1 单片机介绍 (3) 2.2 单片机的应用特点 (4) 2.3 单片机的应用领域 (4) 2.4 单片机的中断与定时系统 (4) 2.4.1 MCS－51单片机中断系统 (4) 2.4.2 MCS-51 单片机的定时器/计数器 (6) 2.4.3 MCS-51定时器/计数器的四种工作方式 (6) 2.5 AT89C51引脚功能介绍 (7) 第三章设计方案 (8) 3.1 主程序 (8) 3.2 数码管显示模块 (9) 3.3 定时器计数器T0中断服务程序 (9) 3.4按键处理模块 (10) 第四章硬件电路设计 (10) 4.1 复位电路 (10) 4.2 时钟电路 (11) 4.3 按键电路 (12) 4.4 数码管显示电路 (13) 4.5 电源电路设计 (13) 第五章软件设计与程序代码 (14) 5.1 软件选择与介绍 (14) 5.1.1 软件介绍 (14) 5.1.2 Proteus7.8的特点 (15) 5.2 软件仿真电路全图 (15) 5.3 源程序代码 (16) 第六章结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22)
摘要 近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。在它问世之前，自动控制设备得不到广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。 本设计利用Atmel公司的AT89C52单片机对电子时钟进行开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用C语言进行软件编程，并用Proteus软件进行演示、验证。主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机80C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机的数字电子时钟。它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，且配有4个独立键盘，可以灵活地调节时间和日期，并具有一定的扩展性。 关键词：单片机，数字时钟，动态显示，LED数码管显示，独立按键
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