【正文】 畢業(yè)論文 基于 STC89C52RC單片機的電子時鐘設計 學號 姓名 學院 機電工程學院 專業(yè) 電氣自動化 導師 時間 2020年 10 月 21 日 目 錄 摘要 …………………………………………………… .…………… .....1 一、 本系統(tǒng)主要原器件的介紹及選擇 … .…………………………… .2 (一 )系統(tǒng)硬件概述 ………………………………… ………… .… .2 二、系統(tǒng)硬件電路設計 ………………… .……………… .....................4 (一 )功能要求 ………………………………… .………… ...........4 (二 )總體方案 ……………………………………… ......................4 (三 )主要單元電路的設計 ……………………………………… ..5 三、印制電路板的制作 ……………………………… .……………… 11 (一 )PCB 圖的生成 ……………………………… .……………… .11 (二 )銅板的 .轉(zhuǎn)印、腐蝕、鉆孔 、焊接 …………… ....................13 (三 )焊接好的電子時鐘 ……………………………………… .......14 四、 系統(tǒng)的軟件設計 …………………………………… .…………… .14 (一 ) 程序設計 ……………………………… .................................14 五、 系統(tǒng)的調(diào)試 …………………… ......................................................17 六、 總結(jié) …………………………… ......................................................18 致謝 ……………………………………… .………………… .....18 附錄一（程序） …………………………… ..……… .............................19 附錄二（電路原理圖） …………………………………………… .......32 參考文獻 ……………………… ...............................................................33 基于 STC89C52RC單片機的 電子時鐘 設計 摘要 該電子 時鐘 主要采用 STC89C52RC 單片機作為主控核心，由 DS1302時鐘芯片提供時鐘、 LED 動態(tài)掃描顯示屏顯示。 STC89C52RC 單片機是由Atmel 公司推出的，功耗小，電壓可選用 4～ 6V電壓供電； DS1302 時鐘芯片是美國 DALLAS 公司推出的具有涓細電流充電功能的低功耗實時時鐘芯片，它可以對年、月、日、星期、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償?shù)榷喾N功能，而且 DS1302 的使用壽命長，誤差小；數(shù)字 顯示是采用的LED 顯示屏來顯示，可以同時顯示年、月、日、星期、時、分、秒和溫度等信息。此外，該電子 時鐘 還具有時間校準等功能。 本文介紹了基于STC89C52RC 單片機設計的電子 時鐘 。 將先 介紹 STC89C52RC 單片機的硬件結(jié)構(gòu)和本畢業(yè)設計所要外擴的 LED 顯示方法，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了 時鐘基本電路的設計；然后使用單片機 C 語言進行 時鐘 程序的設計，程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，使得邏輯關(guān)系簡單明了，維護方便。 關(guān)鍵詞 ： 時鐘電路 時鐘芯 片 STC89C52RC DS1302 LED 動態(tài)掃描 單片機 一 、本系統(tǒng)主要原器件的介紹及選擇 本文提出了一種基于 STC89C52RC 單片機的 時鐘 設計方案，本方案以 STC89C52RC 單片機作為主控核心，與時鐘芯片 DS130按鍵、 LED顯示等模塊組成硬件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)中設有獨立按鍵和 LED 顯示器，能顯示豐富的信息，根據(jù)使用者的需要可以隨時對時間進行校準、選擇時間等，綜上所述此 電子時鐘 具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉 特 點 。 (一 )系統(tǒng)硬件概述 1. 主控制器 STC89C52RC STC89C52RC 單片機是宏晶科技推出的新一代高速、低 功耗、超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051單片機， 12時鐘、機器周和6 時鐘、機器周期可以任意選擇。 主要特性如下： ● 增強型 8051 單片機， 6 時鐘、機器周期和 12 時鐘、機器周期可以任意選擇 ， 指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機。 ● 工作電壓： ~ ● 工作頻率范圍： 0~44MHz。 ● 用戶應用程序空間為 8K 字節(jié) ● 片上集成 512 字節(jié) RAM ● 通用 I/O 口 32 個，復位后為： P1/P2/P3/P4 是準雙向口 /弱上位，P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需 加上拉電阻。 ● ISP(在系統(tǒng)可編程 )/IAP（再應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（ RXD/,TXD/ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。 ● 具有 EEPROM 功能 ● 具有看門狗功能 ● 共 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器。及定時器 T0、 T T2 ● 外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 ● 通用異步串行口（ UART） ,還可用定時器實現(xiàn)多個 UART ● 工作溫度范圍 :40~+85 度（工業(yè)級） /0~75 度（商業(yè)級） ● PDIP 封裝 圖 1： STC89C52RC 單片機 芯片 DS1302 DS1302 的性能特性 : ● 實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償?shù)哪赀M行比較； ● 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31*8 位 RAM； ● 最少引腳的串行 I/O； ● ～ ； ● 300nA； ● 用于時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數(shù)據(jù) 傳送方式； ● 簡單的三線接口； ● 可選的慢速充電（至 Vcc1）的能力。 圖 2： Ds1302 芯片 二、系統(tǒng)硬件電路設計 (一 )功能要求 設計要求能精確的動態(tài)顯示時間、日期、及靜態(tài)顯示報警時間， 各種時間以按鍵切換的方式顯示，具有任何具體時間的報警功能。 (二 )總體方案 按照系統(tǒng)設計功能的要求，初步確定系統(tǒng)由主控模塊、時控模塊、 及 顯示 模塊和鍵盤接口模塊共 4 個模塊組成。 主控芯片使用 51 系列STC89C52RC 單片機，時鐘芯片使用美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘 DS1302。采用 DS1302 作為計時芯片，可以做到計時準確。更重要的是， DS1302 可以在很小電流的后備電源（ ～ 電源，再 時耗電小于 300nA），而且 DS1302 可以編程選擇多種充電電流來 為 后備電源進行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。顯示模塊采用普通的 共陽極四位一體八段 LED 數(shù)碼管 。 (三 )主要單元電路的設計 該系統(tǒng)以 STC89C52RC 單片機為核心，外主要接 Ds130數(shù)碼管、按鍵、晶振等構(gòu)成的小系統(tǒng)。 圖 3：單 片機外圍接線圖 圖 4： LED 數(shù)碼管接線圖 顯示部分采用普通的共 陽 數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)掃描，以減少硬件電路。 年月日、時分秒、報警共需要 24 位數(shù)碼顯示，用 8 位數(shù)碼管以按鍵切換的方式來顯示。 考慮到一次掃描 24 位數(shù)碼管顯示時會出現(xiàn)閃 爍情況，故采用動態(tài)掃描，可將數(shù)碼管數(shù)量減少至 8 位， 顯示時采用串行口輸 出。 數(shù)碼管顯示電子時鐘的設計共需五個按鍵 k1~k RST:k1~k4 是時間、日期、報警時間的調(diào)整按鍵、 RST 是復位按鍵 。每個按鍵占用一根 I/O 口線，每根 I/O 口線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他 I/O 口線上按