【正文】 試成功，那么整個(gè)設(shè)計(jì)的軟件部分也就基本完成了。在 protues 中畫(huà)好其電路圖如下圖 所示： 軟件調(diào)試 在硬件調(diào)試完畢的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步完善程序，也就是進(jìn)入軟件調(diào)試階段。當(dāng)響鈴標(biāo)志位為 “1” 時(shí)， 送一定頻率脈沖，使蜂鳴器 U11發(fā)出聲音。 鬧鈴的鬧鐘不是本設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，故采用最簡(jiǎn)單的方法，占用單片機(jī)一根 I/O口 ， 中間用 PNP 型三極管 S9012 連接 和蜂鳴器。 另外，也可以購(gòu)臵一塊音樂(lè)集成電路，加臵在單片機(jī)和蜂鳴器之間，當(dāng)單片機(jī)連接鬧鈴電路的管腳送出高電平時(shí)，音樂(lè)集成電路會(huì)給蜂鳴器特定脈 沖，使蜂鳴器發(fā)聲。采用錄放音電路，鈴聲可以是預(yù)先設(shè)定的一段自己喜歡的音樂(lè)，符合電器設(shè)備人性化的要求。不過(guò)該方法只能做一些簡(jiǎn)單音樂(lè)，并且音樂(lè)程序會(huì)占用很多單片機(jī)存儲(chǔ)資源。 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 9 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 5 J un 20 08 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ng s \ A d m i ni s t r a t or \ 桌面 \ 常亮畢業(yè)設(shè)計(jì) \ 電路圖 \ 多功能電子時(shí)鐘畢業(yè)設(shè)計(jì)電路圖 .ddbD r a w n B y :Y132 .76 8K H zB T 1B A T T E R YV C C 11X12X23G N D4V C C 28S C L K7I / O6R S T5U2D S 13 02P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 67P 1. 56P 1. 78R S T9P 3. 0/ R X D10P 3. 1/ T X D11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 5/ T 115P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40U1A T 89 S 51+5 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 10 圖 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能 采用蜂鳴器鬧鈴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，但是發(fā)出的鬧鈴聲音單一。 DS1302 采用雙電源供電，平時(shí)由 +5V 電源供電，當(dāng) +5V 掉電之后，由圖中 BT1（ +3V 備用電池）供電。 如圖， AT89C51 單片機(jī) 直接接 DS1302 的 RST 端，上電后， AT89C51 的 腳自動(dòng)輸出高電平。 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)時(shí)鐘應(yīng)用了實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片 DS1302，其連接如圖 。當(dāng) +5V 電源被切斷后， DS1302 啟用 +3V 電源，可以保持 DS1302 繼續(xù)工作。 整個(gè)電路使用了兩種電源， +5V 電源將為整個(gè)電路供電。 圖 多功能電子時(shí)鐘硬 件系統(tǒng)框圖 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 8 鍵盤(pán)是為了完成時(shí)鐘 /日歷的校對(duì)和日歷 /溫度的顯示功能。 該系統(tǒng)使用 AT89C51單片機(jī)作為核心，通過(guò)讀取時(shí)鐘日歷芯片 DS1302數(shù)據(jù)，完成此電子時(shí)鐘的主要功能 —— 時(shí)鐘。 表 DS1302 引腳功能說(shuō)明 引腳號(hào) 名稱(chēng) 功能 1 VCC1 備份電源輸入 2 X1 晶振輸入 3 X2 晶振輸出 4 GND 地 5 RST 控制移位寄存器 /復(fù)位 6 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 7 SCLK 串行時(shí)鐘 8 VCC2 主電源輸入 電子時(shí)鐘硬件電路設(shè)計(jì) 電子鬧鐘至少要包括秒信號(hào)發(fā)生器、時(shí)間顯示電路、按鍵電路、供電電源、鬧鈴指示電路等幾部分。需要強(qiáng)調(diào)的是， DS1302需要使用 的晶振。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)臵備用電源充電方式，提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小于 31 天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償 功能。 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 4 圖 AT89C52 芯片 PDIP 封裝引腳圖 AT89C51為適應(yīng)不同的產(chǎn)品需求，采用 PDIP、 TQFP、 PLCC 三種封裝形式，本系統(tǒng)采用雙列直插 PDIP 封裝形式。在空閑方式中， CPU 停止工作，而 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。 AT89C52 具有以下主要性能： 1. 4KB 可改編程序 Flash 存儲(chǔ)器； 2. 全靜態(tài)工作： 0—— 24Hz； 3. 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 4. 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5. 6 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)； 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器； 6. 可編程串行通道； 7. 片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。片內(nèi)的 FLASH存儲(chǔ)器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲(chǔ)器編程器來(lái)編程。但是將兩種功能結(jié)合在一片單片機(jī)上，就需要更多的 I/O 引腳，故本設(shè)計(jì)采用具有 32 根I/O 引腳的 AT89C52 單片機(jī)。擁有 15 條可編程 I/O 引腳， 2 個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 6 個(gè)中斷源，可編程串行 UART 通道，并能直接驅(qū)動(dòng) LED 輸出。該系列單片機(jī)均采用標(biāo)準(zhǔn) MCS52 內(nèi)核，硬件資源相互兼容，品類(lèi)齊全，功能完善，性能穩(wěn)定，體積小，價(jià)格低廉，貨源充足，調(diào)試和編程方便，所以應(yīng)用極為廣泛。 本設(shè)計(jì)電子時(shí)鐘主要功能為： 1. 具有時(shí)間顯示和手動(dòng)校對(duì)功能， 24 小時(shí)制； 2. 具有年、月、日顯示和手動(dòng)校對(duì)功能； 3. 具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功 二、基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘硬件選擇分析 考慮單片機(jī)貨源充足、價(jià)格低廉，可軟硬件結(jié)合使用，能夠較方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多功能性，故采用單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的硬件基礎(chǔ)。也有體型較大的，諸如公共場(chǎng)所的大型電子報(bào)時(shí)器等。 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 2 電子時(shí)鐘的功能 電子時(shí)鐘主要是利用電子技術(shù)將時(shí)鐘電子化、數(shù)字化，擁有時(shí)間精確、體積小、界面友好、可擴(kuò)展性能強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活和工作當(dāng)中。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、 0 按時(shí)自動(dòng)打鈴、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。 電子鐘是采用電子電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝臵，廣泛應(yīng)用于個(gè)人家庭，車(chē)站， 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?。平時(shí)我們要求上班準(zhǔn)時(shí)，約會(huì)或召開(kāi)會(huì)議必然要提及時(shí)間；火車(chē)要準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)，航班要準(zhǔn)點(diǎn)起飛；工業(yè)生產(chǎn)中，很多環(huán)節(jié)都需要用時(shí)間來(lái)確定工序替換時(shí)刻。 時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。 多功能電子時(shí)鐘研究的背景和意義 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展。從古代的水漏、十二天干地支，到后來(lái)的機(jī)械鐘表以及當(dāng)今的石英鐘，都充分顯現(xiàn)出了時(shí)間的重要，同時(shí)也代表著科技的進(jìn)步。 該電子時(shí) 鐘可以應(yīng)用于一般的生活和工作中，也可通過(guò)改裝，提高性能，增加新功能，從而給人們的生活和工作帶來(lái)更多的方便。本設(shè)計(jì)應(yīng)用 AT89C52 芯片作為核心， 6 位 LED 數(shù)碼管顯示，使用DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片完成時(shí)鐘 /日歷的基本功能。 本設(shè)計(jì)主要為實(shí)現(xiàn)一款可正常顯示時(shí)鐘 /日歷、帶有定時(shí)鬧鈴的多功能電子時(shí)鐘。 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目 錄 摘要 一、引言 ???????????????????????????1 二、基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘硬件選擇分析 ?????????????2 主要 IC 芯片選擇 ????????????????????2 微處理器選擇 ???????????????????2 DS1302 簡(jiǎn)介 ????? ??????????????4 DS1302 引腳說(shuō)明 ……………………………………………4 電子時(shí)鐘硬件電路設(shè)計(jì) ?????????????????5 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ???????????????????6 整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能 ???????????????????7 三、 Protel 軟件畫(huà)原理圖 ????????????????????8 系統(tǒng)工作流程圖 ????????????????????8 原理圖 ???????????????????????? 9 四、 proteus 軟件仿真及調(diào)試 ??????????????????9 電路板的仿真 ?????????????????????9 軟件調(diào)試 ???????????????????????9 五、 源程序 ?????????????????????????10 六、課設(shè)心得 ?????????????????????????13 七、參考文獻(xiàn) ?????????????????????????13 基于單片機(jī)電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 摘 要 電子時(shí)鐘主要是利用電子技術(shù)將時(shí)鐘電子化、數(shù)字化，擁有時(shí)鐘精確 、體積小、界面友好、可擴(kuò)展性能強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活和工作當(dāng)中。另外，在生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，也常常需要溫度，這就需要電子時(shí)鐘具有多功能性。 本文對(duì)當(dāng)前電子鐘開(kāi)發(fā)手段進(jìn)行了比較和分析，最終確定了采用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多功能電子時(shí)鐘。這種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，性能可靠，實(shí)時(shí)性好，時(shí)間精確，操作簡(jiǎn)單，編程容易。 關(guān)鍵詞： 電子時(shí)鐘；多功能； AT89C52；時(shí)鐘日歷芯片 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 1 一、引 言 時(shí)間是人類(lèi)生活必不可少的重要元素，如果沒(méi)有時(shí)間的概念，社會(huì)將不會(huì)有所發(fā)展和進(jìn)步。致力于計(jì)時(shí)器的研究和充分發(fā)揮時(shí)鐘的作用，將有著重要的意義。在其 推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力的推動(dòng)和提高了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展與信息化程度，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提升，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。然而遇到重大事情的時(shí)候，一旦忘記時(shí)間，就會(huì)給自己或他人造成很大麻煩。所以說(shuō)能隨時(shí)準(zhǔn)確的知道時(shí)間并利用時(shí)間，是我們生活和工作中必不可少 的 [1]。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。當(dāng)今市場(chǎng)上的電子時(shí)鐘品類(lèi)繁多，外形小巧別致。電子時(shí)鐘首先是數(shù)字化了的時(shí)間顯示或報(bào)時(shí)器，在此基礎(chǔ)上，人們可以根據(jù)不同場(chǎng)合的要求，在時(shí)鐘上加臵其他功能，比如定時(shí)鬧鈴，萬(wàn)年歷，環(huán)境溫度、濕度檢測(cè)，環(huán)境空氣質(zhì)量檢測(cè)， USB 擴(kuò)展口功能等。 主要 IC 芯片選擇 微處理器選擇 目前在單片機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用比較廣泛的微處理器芯片主要為 8XC5X 系列單片機(jī)。 例如比較常用的 AT89C2052 單片機(jī)，帶有 2KB Flash 可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器（ E2PROM）的低壓、高性能 8 位 CMOS 微型計(jì)算機(jī)。 僅僅是為了完成時(shí)鐘設(shè)計(jì)或者是環(huán)境溫度采集設(shè)計(jì)，應(yīng)用 AT89C2052 單片機(jī)完全可以實(shí) 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘 3 現(xiàn)。 AT89C52 單片機(jī)是一款低功耗，低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片 內(nèi)含 4KB（可經(jīng)受 1000 次擦寫(xiě)周期）的 FLASH 可編程可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（ EPROM），器件采用CMOS 工藝和 ATMEI公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)器（ NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS52 兼容。因此， AT89C52 是一種功能強(qiáng)，靈活性高且價(jià)格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用在各個(gè)控制領(lǐng)域 [6]。 此外， AT89C52 是用靜態(tài)邏輯來(lái)設(shè)計(jì)的，其工作頻率可下降到 0Hz，并提供兩種可用軟件來(lái)選擇的省電方式 —— 空閑方式（ Idle Mode）和掉電方式（ Power Down Mode）。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時(shí)鐘被 “ 凍結(jié) ” ，使一切功能都暫停，只保存片內(nèi) RAM 中的內(nèi)容，直到 下一次硬件復(fù)位為止。 DS1302 簡(jiǎn)介 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片，附加 31 基于