【正文】 數(shù) 字 時 鐘 論 文論文題目： 基于單片機的多功能數(shù)字時鐘 學院： 電子信息與工程學院 摘要電子鐘已成為人們日常生活中的必需品，廣泛應用于各種場所。電子鐘在使用時通常掛在高處,不便于時間的設置。本設計利用按鍵手動對時間的修改和定時功能進行操作，使用更為便捷，應用前景更加廣闊。系統(tǒng)電路由時鐘模塊、主控模塊、鍵盤及顯示模塊、電源模塊組成。實時時鐘采用DS1302實現(xiàn)年、月、日、時、分、秒、星期等時間信息的采集及鬧鐘功能。這樣設計的結果使電路結構十分簡潔，各種要求能完全保證，使系統(tǒng)電路的穩(wěn)定性得到提高。同時，它采用C語言對系統(tǒng)的各功能模塊進行編程實現(xiàn),并且系統(tǒng)具有鍵盤控制功能，方便校對時間。關鍵詞：單片機STC89C5電子鬧鐘、DS1302Abstract Electric clock has bee necessary in people39。s daily life, it has been widely used in various places. Electric clock was usually hanged in high places. This design has intruduced infrared remote control technology which make the time modification and timing function more convenient, so it has a better prospect to put into practice. The system is made up of the clock circuit module, control module, temperature sample module, keyboard and display module, and the power supply module. In order to achieve the function of time information collection such as minutes, seconds and years, the realtime clock use DS1302 technology which makes the circuit structure very concise. It can ensure to achieve various requirements and make the system circuit stability improved. At the same time, it uses C language on the functional modules of the system programming, and it has the keyboard control function Keywords: singlechip microputerSTC89C52 ,clock,DS1302目 錄1 引言 12 概述 1 系統(tǒng)設計任務 1 系統(tǒng)設計 23 系統(tǒng)硬件設計 4 4．1 STC89C52單片機介紹 4．2 DS1302時鐘芯片介紹 7 10 10 12 12 13 LCD1602顯示電路設計 14 系統(tǒng)鬧鐘電路設計 15 系統(tǒng)整體電路及PCB線路板繪制 15 Protel99SE軟件介紹 15 系統(tǒng)原理圖與PCB繪制 164 系統(tǒng)軟件設計 18 C語言介紹 18 系統(tǒng)整體及各部分程序流程 18．1 系統(tǒng)整體程序流程 18．2 DS1302時鐘讀寫程序流程 19．3 按鍵掃描子程序流程 20．4 鬧鈴部分程序流程 215 系統(tǒng)焊接與調試 22 電路焊接調試 22 系統(tǒng)功能測試 22 系統(tǒng)誤差分析 23 設計總結 23致 謝 24參考文獻 25附錄1系統(tǒng)元器件清單 27附錄2 系統(tǒng)源程序 28II1 引言傳統(tǒng)在信息高速發(fā)展的今天，幾乎每個行業(yè)都實現(xiàn)了機械自動化，單片機（又稱為微控制器）的出現(xiàn)是計算機發(fā)展史上的一個重要里程碑，它以體積小、功能全、性價比高等諸多優(yōu)點而獨具特色，在工業(yè)控制、尖端武器、通信設備、信息處理、家用電器等嵌入式應用領域中獨占鰲頭。51系列單片機是國內目前應用最廣泛的8位單片機之一，單片機的使用使得儀器的智能化、小型化、可靠化方面都得到了很大的改善，讓很多儀器的原理與設計都發(fā)生了很大變化。目前，單片機得到了越來越多愛好者的推廣，可謂是“眾人拾柴火焰高”，特別是近些年來，基于51單片機電子產品的層出不窮，表明單片機在電子產品行業(yè)起著舉足輕重的作用，各大城市公共場所出現(xiàn)大屏幕電子時鐘已是很常見的現(xiàn)象，下面我們就電子時鐘的原理及設計做些詳細的介紹。電子鐘已成為人們日常生活中的必需品，廣泛應用于各種場所,給人們的生活、學習和工作帶來極大的方便。目前市場上所售的數(shù)字電子鐘其主要功能都是依賴于數(shù)字電路的各功能模塊的組合來實現(xiàn)的。這些數(shù)字鐘的芯片組合和電路連接都比較難，而且焊接的過程也比較復雜，相對成本比較高，為了克服這些缺點，且能適合多種場合使用，選擇了以單片機編程為主的數(shù)字電子鐘以滿足更多人的需求。這次主要是通過軟件編程來完成的，這樣就降低了硬件電路的復雜性，而且其成本也有所降低，擺脫了數(shù)字電路設計所帶來的電路復雜，焊接過程復雜，成本高等的劣勢。所要設計的數(shù)字電子鐘充分挖掘了單片機的資源和運算控制能力，具有功能多，顯示全的優(yōu)點。本設計應用按鍵控制技術，時間的修改和定時功能更為便捷，應用前景更加廣闊。2 概述 系統(tǒng)設計任務本課題主要任務是設計一個基于單片機多功能電子鬧鐘，采用常用的STC89C52芯片作為主控芯片，采用價格低廉的DS1302時鐘芯片作為時間控制芯片，采用鋰電池為DS1302供電，掉電保護，保證時間數(shù)據不會丟失。顯示應用的是LCD1602液晶屏，顯示字體清晰。 電子鬧鐘顯示效果示意圖本課題研究的基本內容是利用STC89S52單片機控制時鐘芯片DS1302，在此過程中主要實現(xiàn)的功能有：1) 顯示年、月、日；2) 顯示星期；3) 顯示當前的時間；4) 可設置鬧鐘；5) 通過按鍵可以調整時間，校正時間，鬧鐘設定；在此過程中，需要完成的任務有：1) 設計出系統(tǒng)總體硬件電路圖。2) 完成程序的編寫與系統(tǒng)的仿真。3) 完成元器件的布局、PCB板的繪制、電路的焊接和調試。 系統(tǒng)設計本系統(tǒng)是利用STC89C52芯片為核心，控制DS1302時鐘芯片及LCD1602液晶，實現(xiàn)年、月、日、星期、時間的準確顯示。STC89S52接受并處理DS1302數(shù)據的處理顯示及鍵盤輸入的控制信息的處理，輸出時間、日期、溫度的顯示并具有校正功能。LCD1602液晶顯示51單片機最小系統(tǒng)單元電源電路按鍵調整電 路DS1302時鐘電路 系統(tǒng)硬件電路方框圖。系統(tǒng)初始化讀取DS1302數(shù)據數(shù)據顯示（時間日期）鍵盤掃描，是否有鍵按下？否時間日期鬧鐘調整調整結束？否是是 系統(tǒng)軟件程序流程圖3 系統(tǒng)硬件設計．1 STC89C52單片機介紹STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52引腳圖STC89C52主要功能及特性：STC89C52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。l 與MCS51單片機產品兼容l 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器l 1000次擦寫周期l 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hzl 三級加密程序存儲器l 32個可編程I/O口線l 三個16位定時器/計數(shù)器l 八個中斷源l 全雙工UART串行通道l 低功耗空閑和掉電模式l 掉電后中斷可喚醒l 看門狗定時器l 雙數(shù)據指針l 掉電標識符STC89C52單片機的四個I/O口作用分別如下： P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據復用。在這種模式下，P0具有內部上拉電阻。在 flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 P1 口：P1 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如表31所示。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。表31 P1口的第二功能引腳號第二功能T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用）P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8