【正文】 時(shí)鐘芯片中讀取的日歷、星期、時(shí)間數(shù)據(jù)的顯示，由于要顯示的數(shù)據(jù)較多，為避免顯 示過(guò)亂，故在對(duì)其選取時(shí)要考慮它的顯示效果、可行性、易用性和經(jīng)濟(jì)性。 電源電路的設(shè)計(jì)可以根據(jù)電源的供電形式合理的選用元器件以盡量的得到穩(wěn)定、滿(mǎn)足要求的電源。 6. 程序設(shè)計(jì)及仿真 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的目的列出系統(tǒng)工作流程圖，然后根據(jù)系統(tǒng)流程圖利用計(jì)算機(jī)在 keil 軟件中編寫(xiě)程 序并編譯直至無(wú)誤，生成 HEX 類(lèi)型系統(tǒng)燒錄文件，再在 protus 軟件中根據(jù)原理圖畫(huà)出仿真電路，利用生成的燒錄文件，對(duì) keil中的程序進(jìn)行仿真，并根據(jù)仿真結(jié)果修改程序直至仿真效果達(dá)到最初設(shè)定的任務(wù)要求。 采取的主要技術(shù)路線(xiàn)或方法 查閱電子元器件手冊(cè)、單片微機(jī)原理及應(yīng)用， Protel 99SE 電路設(shè)計(jì)、 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料，和導(dǎo)師及同學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行綜合分析，按計(jì)劃完成每一步的工作，最終完成設(shè)計(jì)內(nèi)容并進(jìn)行說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)。 [3] 華成英、童詩(shī)白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .高等教育出版社， ，第四版 。 華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 基于 STC89C52RC 的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) ~ 1 ~ 摘要 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，并有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品的性能進(jìn)一步得到提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。本設(shè)計(jì)主要以 STC89C52RC 芯片為控制核心，實(shí)現(xiàn)一款可正常顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒并能通過(guò)按鍵對(duì)它們進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整的多功能電子時(shí)鐘。 關(guān)鍵字： 電子技術(shù)、電子時(shí)鐘、 STC89C52RC、 DS130 LCD1602 華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 基于 STC89C52RC 的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) ~ 2 ~ Abstract At the late 20th century, for the rapid development of electronic technology, modern electronic products seeped almost all areas of society, and powerfully impelled the development of the social productive force and the enhancement of the social informationization degree, simultaneously also made the modern electronic products’ performance further to enhance, and its’ renewal rhythm be more and more quick. The electronic clock ,as essential goods in people’s daily life,is widely used for personal family as well as stations, terminals, theaters, offices and other public places, it brings enormous convenient for our life, study, work and the development of modern digital integrated circuit technology and the adoption of advanced quartz technology, electronic clocks bee accurate and stable, also its’ integrated circuits bee a small size, low power consumption, multifunctional, and Portable, so in many electronic devices they are also widely used. The electronic clock in fact is useing electronic technology to make the clock bee electronic and digital . This design will mainly take the STC89C52RC chip as the control core to make a clock from which wo can nomally get information of the year, month, date, week, hour, minute, second and also we can adjust the time whenever we need. Finally i selecti LCD1602 as the display device, with the DS1302 realtime chip we can plete the the basic functions of clock and calendar,. This method provides the advantage that the circuit is simple, stable, 華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 基于 STC89C52RC 的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) ~ 3 ~ realtime, accurate an, easyoperated and easyprogrammed. The electronic clock can be applied to general life and work, also can be modified to improve performance, add new features, so that can bring more convenience to people39。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體目的是利用自己在大學(xué)期間學(xué)過(guò)的單片機(jī)、 C 語(yǔ)言以及數(shù)、模電等知識(shí)設(shè)計(jì)出一款可 以正常顯示并可以實(shí)時(shí)調(diào)整日歷和時(shí)間的電子時(shí)鐘。 為適應(yīng)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展的需要，本論文完全以 Protel 99SE 為原理圖繪制工具，以 Keil uVision3 為程序編譯調(diào)試平臺(tái)，以 Proteus 7 為系統(tǒng)仿真分析工具。 ○ 4 MODE 鍵按下，即時(shí)退出調(diào)整模式并進(jìn)入正常顯示模式。 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 時(shí)鐘模塊方案 方案一： 直接采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。 DS1302 芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高 ,擁有 31 8 位的 RAM 做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓在 ～ 范圍內(nèi)，正常工作時(shí)功耗較小。 方案二 ： 采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 顯示。這種 電路容易理解且驅(qū)動(dòng)的程序簡(jiǎn)單，但它 需要 多片七段譯碼器驅(qū)動(dòng)顯示，這不僅增加了成本，還需要占用單片機(jī)多個(gè) I/O 口，也給電路的焊接帶來(lái)一定的困難，因此不選用這種方案作為顯示模塊。 綜觀(guān)四種方案的論證和比較，我們選擇使用 LCD1602 液晶 屏用于 顯示 模塊 。 方案二： 采用獨(dú)立式按鍵。 電源模塊方案 方案一： 采用 220V 交流電通過(guò)變壓器變壓，再利用穩(wěn)壓 電路獲得穩(wěn)定 +5V 電源。這種方案比較安全保險(xiǎn)， 也能縮小電子時(shí)鐘的體積。 DS1302 作為時(shí)鐘模塊 提供時(shí)鐘 信息 。它擁有 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器 0 可以作為 2 個(gè) 8 為定時(shí)器使用； 4 路外部中斷可由下降沿或低電平觸發(fā)；它擁有 32 個(gè)通用 I/O 口，其中 P P P3 為準(zhǔn)雙向口， P0 口為開(kāi)漏輸 出，作為總線(xiàn)擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，但作為 I/O 口使用時(shí)，需加上上拉電阻；它可通過(guò)串口（ ）直接下載用戶(hù)程序到芯片內(nèi)部；作為眾多單片機(jī)中的一員，和其他種類(lèi)單片機(jī)一樣，它具有很強(qiáng)的擴(kuò)展功能，只要采用常用的電路芯片，按照典型的電路連接，就能方便的構(gòu)成各種不同擴(kuò)展的應(yīng)用系統(tǒng)。 （ 3） RST： 單片機(jī) 復(fù)位 端 。 （ 5） XTAL1： 片內(nèi) 反 相 振蕩放大器 輸入 端 。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O 接口時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入 /輸出口。 另外 和 還有第二功能： 可作為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的計(jì)時(shí)脈沖輸入端 T2； 可用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器2 的外部控制端 T2XE。作為 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 準(zhǔn) 雙向 I/O 口，可 吸收 或 輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 8EH華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 基于 STC89C52RC 的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) ~ 13 ~ 地址上置 0。 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 是 DALLAS 公司推出的 一款 涓流充電時(shí)鐘芯片 ， 內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM ， 通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信 。 DS1302 工作時(shí)功耗很低 ， 保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 （ 2） X X2： X1 和 X2 是振蕩源，外 接 晶振。 在控制指令字輸入后 下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘 信號(hào) 的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。 LCD1602 液晶顯示屏 LCD1602 是一種 工業(yè)字符型液晶 顯示屏 ， 它 能夠同時(shí)顯示 16 列 2 行即 32 個(gè)字符 ， 具有 8 位數(shù)據(jù)總線(xiàn) D0D7，和 RS、 R/W、 E 三個(gè)控制端口， 正常 工作電壓為 ~，并且?guī)в凶址麑?duì)比度調(diào)節(jié)和背光 功能 。帶散熱片時(shí)，輸出電流華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 基于 STC89C52RC 的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) ~ 16 ~ 可達(dá) 。 在 電路 實(shí)際應(yīng)用 當(dāng) 中，應(yīng) 注意該電路的散熱 （當(dāng)然小功率 的 條件 下不用），因?yàn)?當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞 。本次設(shè)計(jì)的晶振電路為圖 25 單片機(jī) 1 19 端口所連接的電路，晶振 XTAL1 與 C C5構(gòu)成并聯(lián)諧振電路使得晶振發(fā)出的時(shí)鐘脈沖更平穩(wěn)與協(xié)調(diào)， C C5 作為微調(diào)電容能讓電路更容易 起振。 本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)按鍵復(fù)位，即 在 RST 端和正電 源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕 （ 如圖 25）， 當(dāng)人為按下按鈕時(shí)， Vcc 的 +5V 電平就會(huì)直接加到 RST 端 ， 由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 基于 STC89C52RC 的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) ~ 17 ~ 能夠滿(mǎn)足復(fù)位的時(shí)間要求。 圖 25 主控模塊電路圖 DS1302 時(shí)鐘模塊 DS1302 的主要作用就是為系統(tǒng)提供精確的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒數(shù)據(jù)， 與單片機(jī) 相連采用簡(jiǎn)單的 同步串行的方式進(jìn)行通信， 連接單片機(jī) 僅需三根 I/O線(xiàn)：復(fù)位（ RST ）、I/O 數(shù)據(jù)線(xiàn)、串行時(shí)鐘（ SCLK）。其中R3 為背光限流電阻，大小均可，它只和背光的亮度有關(guān)，不影響 1602顯示和正常工作，為便于統(tǒng)一購(gòu)買(mǎi)，我選擇 430Ω的插針 式電阻； R4 用于調(diào)節(jié) 1602 的字符顯示對(duì)比度，根據(jù) 1602 液晶說(shuō)明書(shū)上的建議選擇常見(jiàn)的 10KΩ旋轉(zhuǎn)插針式變阻器。 圖 28 按鍵模塊電路 電源模塊 圖 29 所示為 電源模塊電路的原理圖。 C8 主要 用以 提高電壓穩(wěn)定性， 改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，消除電路的高頻噪聲， 所以選擇相對(duì)較小的電容，使用 220μ F/16V 規(guī)格的。其 主要 設(shè)計(jì)流程 如下： （ 1）啟動(dòng) Protel 99SE 電路原理圖編輯器 。 （ 3） 在圖紙上放置設(shè)計(jì)需要的元器件 。 （ 5） 對(duì)布局布線(xiàn)后的元器件進(jìn)行調(diào)整 。 將設(shè)計(jì)的電路原理圖進(jìn)行存盤(pán)或通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái) 。 ○ 3 安排圖面時(shí)，電源部分一般安排在左下方， 輸入端在左側(cè)，輸出端在右 側(cè) 。 ○ 1 對(duì)輸入 /輸出的信號(hào)要加相應(yīng)的濾波 /吸收器件，必要時(shí)加瞬變電壓吸收二極管或壓敏電阻 。 （ 3） PCB 完成 后原理圖與 PCB 的對(duì)應(yīng) 。相同元器件不允許采用不同的表示方法。 （ 2）畫(huà)出自己需要但標(biāo)準(zhǔn)器件封 裝庫(kù)沒(méi)有的元件封裝。 （ 5）布置零件封裝的位置。放好后用 VIEW3D 功能察看一下實(shí)際效果，沒(méi)問(wèn)題的話(huà)存盤(pán)。 ○ 2 走線(xiàn)層面和方向（ Routing 標(biāo)簽的 Routing Layers）。 ○ 4 走線(xiàn)線(xiàn)寬（ Routing 標(biāo)簽的 Width Constraint）。 ○ 6 其余各項(xiàng)一般可用它原先的缺省值，而象布線(xiàn)的拓樸結(jié)構(gòu)、電源層的間距和連接形狀匹配的網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度等項(xiàng)可根據(jù)需要設(shè)置。 ○ 2 點(diǎn)擊菜單命令 Auto Route/All 開(kāi)始自動(dòng)布線(xiàn)。 ○ 3 對(duì)布線(xiàn)進(jìn)行手工初步調(diào)整。 （