【正文】 河南科技大學畢業(yè)設計（論文）基于單片機的同步電子時鐘設計 摘 要 單片計算機既單片微型計算機。由RAM,ROM,CUP構成，定時，計數(shù)和多種接口與一體的微型控制器。他體積小，成本低，功能強，廣泛應用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動化上。而51/52系列單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。這次畢業(yè)設計通過對它的學習，應用，從而達到學習，設計的能力。單片機模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。數(shù)字鐘的精度、穩(wěn)定度遠遠超過老式機械鐘。本設計使用單片機AT89C52以AT89C52芯片為核心，DS1302為時鐘芯片，實現(xiàn)在LCD上顯示日期、時間，通過兩個鍵來實現(xiàn)自動同步和手動同步，在實現(xiàn)各功能時LCD進行相應顯示，時間同步成功時蜂鳴器響。通過軟硬件結合達到最終目的。 關鍵詞：單片機，數(shù)字鐘，DS1302，LCD,C語言 SYNCHRONOUS ELECTRONIC CLOCK DESIGN BASED ON SCM ABSTRACT A monolithic puter is single chip microputer. By RAM, ROM, CUP, timing, counting and multiple interfaces and the integration of the micro controller. He has the advantages of small volume, low cost, strong function, widely used in smart industries, and industrial automation. And 51 Series SCM is the most typical and the most representative one. The graduation design through the study, application, to achieve the study, design ability. SCM module are the most mon digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds timing device, and the mechanical clock pared with higher accuracy and intuitive, and without a mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used. A digital clock is adopting digital circuit implementation of hour points and second digital display timer device. A digital clock precision, stability than old mechanical clock. This design uses a 12 MHZ crystal to connect with the machine AT89C52, takes AT89C52 chips as core，DS1302 chip is used as the lock chip, we are able to show date, time and fix the time,on LCD. We can use 5 key to constitute date, adjust time, enact the bell and set the countdown timer. When the electric carrying out each function, the LCD shows the tight function .When the alarm clock and the countdown timer were reached, the voice begins. The software part is realized by C language. It was divided into to show, delay, adjust, make bell, in fixed time, and adjust date etc. part. We get the end purpose bining the software and the hardware. KEYWORDS:SCM,digital clock, DS1302，LCD,C language 目 錄前言 1第1章 緒論 2167。 摘要 2167。 設計要求 2167。 2第2章 GPS模塊 4167。 GPS介紹 4167。 GPS協(xié)議分析 4167。 如何傳輸數(shù)據(jù) 5第3章 系統(tǒng)硬件與時鐘同步 7167。 硬件芯片介紹 7167。 單片機AT89C52 7167。 DS1302簡介 15167。 時鐘同步 17167。 自動同步 18167。 手動同步 18第4章 系統(tǒng)軟件設計 21167。 軟件設計的總體說明 21167。 21第5章 系統(tǒng)的仿真及調試 22167。 系統(tǒng)軟硬件調試 22167。 系統(tǒng)的仿真 23167。 仿真軟件的簡介 23167。 電子鐘系統(tǒng)PROTUES仿真結果 24結論 26參考文獻 27致謝 28附錄 29 第1章 設計要求與方案選擇167。 設計目的設計一種有線連接的可以實現(xiàn)主機同從機通過串行口協(xié)議來達到時間同步的同步電子時鐘，加深對所學專業(yè)知識的認識，提高分析、解決工程實際問題的能力，提高對單片機的應用能力，提高收集文獻、資料的能力，從而達到綜合運用所學的專業(yè)知識進行電子產(chǎn)品設計、制作與調試的能力。167。 設計要求基本功能：（1） 同步電子時鐘的主機時間能與從機時間保持同步（2） 可以顯示年月日時分秒（3） 可以實現(xiàn)調時功能（4） 具有定時鬧鐘功能（5） 具有復位功能（6） 做出實物167。根據(jù)設計要求，系統(tǒng)可分為單片機模塊，液晶顯示模塊，按鍵模塊，晶振模塊，外部時鐘控制模塊，復位模塊，鬧鈴模塊。單片機模塊： 采用型號為AT89C52的單片機。因為：AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合。設計一種有線連接的可以實現(xiàn)主機同從機通過串行口協(xié)議來達到時間同步的同步電子時鐘，加深對所學專業(yè)知識的認識，提高分析、解決工程實際問題的能力，提高對單片機的應用能力，提高收集文獻、資料的能力，從而達到綜合運用所學的專業(yè)知識進行電子產(chǎn)品設計、制作與調試的能力。gps模塊就是gps信號接收器,它是一個可以用無線藍牙或有線方式和電腦或手機連接，將它接收到的gps信號傳遞給電腦或手機中的gps軟件進行處理。GPS即全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）。簡單地說，這是一個由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻，地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經(jīng)緯度和高度，以便實現(xiàn)導航、  第2章 GSP模塊 167。 GPS介紹本設計采用AT89C52單片機芯片配合DS1302時鐘芯片為主構成的主機和從機以有線連接而達到時間同步的電子時鐘。文中設計了一個顯時、調時、定時鬧鐘以及時間同步功能的電子鐘。電子鐘使用12MHz晶振與 DS1302時鐘芯片相連接, 通過晶振為時鐘芯片提供最為基本的脈沖信號的方法實現(xiàn)了在時鐘芯片中的計時作用, 再經(jīng)過單片機的編程作用，而達到在LCD液晶屏上顯示年月日時分秒，并可以調時、定時，在定時時間到時有蜂鳴器報警。設計通過主機和從機的配合作用，采用在主機和從機之間用有線連接，簽訂串行口協(xié)議，而實現(xiàn)主機和從機的時間同步功能。該電子鐘設有同步（），鬧鈴（）,選定(),加(),減()等五個基本按鍵。每按一下同步按鍵可以使主機與從機時間達到同步，按下鬧鈴鍵，在達到定時時間時有蜂鳴器報警，按下選定鍵可以選定年月日時分秒的每一位，再按加、減鍵，而達到調時效果。167。 系統(tǒng)硬件描述 基于單片機系統(tǒng)的同步電子時鐘基本結構框架如圖21所示： 圖21 系統(tǒng)基本結構框圖該系統(tǒng)所需要的器件包括單片機AT89C52芯片兩塊，時鐘芯片DS1302兩塊，液晶顯示屏LCD1602一塊，蜂鳴器一個，12MHz的晶振兩個，排針排線若干組，電容電阻若干導線若干，按鈕七個。167。 系統(tǒng)軟件描述系統(tǒng)程序實現(xiàn)三部分功能：一、實現(xiàn)年、月、日、時、分、秒的顯示和設置；二、實現(xiàn)主機和從機之間的時間同步。如圖22所示： 圖22 功能整體流程框圖167。 設計流程和預期結果 該設計的主要流程如下：首先閱讀大量參考文獻，進行設計方案的確定，然后在 Protues 上進行原理圖的繪制和修改，在電器檢查無誤的情況下，購買所需要的元器件（元器件應該考慮裕量）。接著把元器件焊接到各個功能電路的模塊上，并結合程序進行調試。最后將各個功能的電路程序組合起來，然后再進行總體調試直到成功。 本設計能達到以下結果：（1） 顯示年、月、日、時、分、秒，并能通過按鍵設置。（2） 可以定時鬧鐘，定時時間達到時，蜂鳴器報警。（3） 可以通過按鍵來實現(xiàn)主機和從機的時間同步。 第3章 系統(tǒng)硬件電路設計與實現(xiàn)167。 硬件芯片介紹167。 單片機AT89C52 AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 兼容MCS51指令系統(tǒng) 8k可反復擦寫(1000次）Flash ROM 　　 32個雙向I/O口 256x8bit內部RAM 　　 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷 時鐘頻率024MHz 　　 2個串行中斷 可編程UART串行通道 　　 2個外部中斷源 共6個中斷源 　　 2個讀寫中斷口線 3級加密位 　　 低功耗空閑和掉電模式 軟件設置睡眠和喚醒功能 AT89C52 P為40 腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的C51內核，在內部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。功能包括對會聚主IC 內部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負端。P0~P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設計中，P0 端口（32~39 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應功能端，用于當前制式的檢測及會聚調整狀態(tài)進入的控制功能。P0 口 P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1 口 P1 是一個帶內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，