【正文】 E激活,另外，此引腳會(huì)被拉高一點(diǎn)點(diǎn)，當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行外部程序得時(shí)候，應(yīng)該把ALE設(shè)置為禁止。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程的時(shí)候，這個(gè)引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。每次訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。RST：復(fù)位輸入。這個(gè)時(shí)候，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL) . P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOvxDPTR 指令）時(shí)，P2送出高8 位地址數(shù)據(jù)。圖3 的第二功能口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流IIL與AT89C51不同之處是， （）和輸入（) , 參見(jiàn)圖3 FLASH編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。P1口：PI 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，Pl的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用，在訪(fǎng)問(wèn)期間激活內(nèi)部 上拉電阻。 次擦寫(xiě)周期：0HZ24MHZ 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器圖3 STC89C52外部引腳圖Vcc:電源電壓GND:地線(xiàn)P0：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向1/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用口。STC89C52 是STC公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)．片內(nèi)含8K byTES的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU ）和FLASH由存儲(chǔ)單元， STC89C52單片功能強(qiáng)大，適用于許多電子產(chǎn)品。（4）電源選擇（3）顯示電路選擇（2）單片機(jī)的選擇 在明確本次設(shè)計(jì)思路之后，畫(huà)出設(shè)計(jì)框圖。本次設(shè)計(jì)利用時(shí)鐘日歷芯片DS12C887的特性和STC89C52單片機(jī)的功能利用實(shí)現(xiàn)的。所以最終選擇LCD1602液晶顯示方案。2. LCD1602 液晶顯示，液晶顯示最大的特點(diǎn)就是界面簡(jiǎn)潔,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)控制和智能化儀器儀表等地方,己經(jīng)成為單片機(jī)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域典型模塊之一。第二種方案更加準(zhǔn)確而且電路硬件設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔，因此采用第二種方案。能夠準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，提供精確的時(shí)間，這樣就簡(jiǎn)化了電路的器件選擇，另外也使程序的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔。而在夜晚不需要觀察時(shí)鐘的時(shí)候就可以給主電路斷電，這樣可以節(jié)約大量電能。軟件部分主要包括了主程序模塊，DS12C887模塊，LCD1602模塊，鍵盤(pán)控制模塊。具體說(shuō)來(lái)，系統(tǒng)智能控制部分由單片機(jī)及其相關(guān)的外圍電路[6]組成，外圍電路包括解決死機(jī)等問(wèn)題的復(fù)位電路[7]、波形穩(wěn)定的晶振電路[8]、鍵盤(pán)設(shè)計(jì)、鬧鈴電路以及合適的直流電源電路[9]。這種設(shè)計(jì)還有一個(gè)非常大的缺點(diǎn)就是如果單片機(jī)斷電，芯片里的時(shí)間計(jì)時(shí)就停止，再次上電時(shí)又從初始設(shè)定重新計(jì)時(shí)，這樣就需要在每次上電都調(diào)整時(shí)間，比較麻煩。但是這種方案需由軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)秒脈沖的產(chǎn)生，編程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，而且也不利于排除故障，維修起來(lái)不方便。所以設(shè)計(jì)一款體積小，工作穩(wěn)定，時(shí)間精確的時(shí)鐘具有十分重要的意義。缺點(diǎn)是傳輸速度慢。采用單片機(jī)STC89C52和時(shí)鐘日歷芯片DS12C887設(shè)計(jì)并且制作出來(lái)的電子鐘，一個(gè)月的時(shí)間里只有1秒內(nèi)的誤差[1]，比DS1302,DS1307，PCF8485等的芯片設(shè)計(jì)出來(lái)的時(shí)鐘更精確[2]時(shí)鐘按照工具接口方式不同可以分為并行接口時(shí)鐘和串行接口時(shí)鐘，并行接口時(shí)鐘的特點(diǎn)是：傳輸速度快，但是硬件數(shù)目多，接線(xiàn)數(shù)目多，產(chǎn)品體積大?；贒S12C887時(shí)鐘芯片的高精度時(shí)鐘的設(shè)計(jì)基于DS12C887時(shí)鐘芯片的高精度時(shí)鐘的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1 研究背景 1第2章 方案論證選擇 2 2 3第3章 系統(tǒng)組成 4 系統(tǒng)原理與硬件設(shè)計(jì) 4 硬件選擇 5 5 STC單片機(jī)最小系統(tǒng) 9第4章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 10 10 10 11 1602液晶概述 11 1602液晶引腳功能 11 1602讀寫(xiě)時(shí)序圖 12 1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程 14 1602LCD的電路連接 15 DS12C887概述 15 DS12C887引腳功能 16 DS12C887讀寫(xiě)時(shí)序 17 DS12C887流程圖 17 時(shí)鐘芯片引腳介紹 18 4個(gè)控制寄存器介紹 19 21 獨(dú)立鍵盤(pán)電路 21 電源模塊 21結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 25謝辭 26附錄1 硬件實(shí)物圖 27附錄2 程序代碼 2835第1章 緒論 研究背景傳統(tǒng)時(shí)鐘芯片在電源斷電時(shí)內(nèi)部的時(shí)間芯片就會(huì)停止計(jì)時(shí)，所以需要額外使用一個(gè)備用的電源向時(shí)鐘芯片供電，這樣會(huì)使系統(tǒng)功耗增大，體積變大。單一功能定時(shí)時(shí)鐘只提供年，月，日，時(shí)，分，秒的時(shí)間信息和日歷功能，多功能時(shí)鐘除了提供時(shí)間信息和日歷功能以外，通常還具有報(bào)警，定時(shí)，鬧鐘等功能。串行接口時(shí)鐘的特點(diǎn)：傳輸線(xiàn)少，成本低，產(chǎn)品體積小。時(shí)鐘芯片的種類(lèi)也越來(lái)越多，對(duì)時(shí)鐘芯片的要求越來(lái)越高，比如精度高，體積小，功耗低，性能穩(wěn)定，功能齊全，使用方便，技術(shù)更新靈活。第2章 方案論證選擇 方案一：傳統(tǒng)的基于單片機(jī)的時(shí)鐘設(shè)計(jì)可以采用單片機(jī)內(nèi)部的晶振來(lái)產(chǎn)生脈沖，然后通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的計(jì)時(shí)器經(jīng)過(guò)分頻產(chǎn)生秒脈沖，然后通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是外圍器件少，電路簡(jiǎn)單清晰，電路焊接容易，出問(wèn)題的故障幾率小。由于單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘會(huì)產(chǎn)生誤差，即使設(shè)計(jì)時(shí)間誤差補(bǔ)償程序也很難實(shí)現(xiàn)提供準(zhǔn)確時(shí)間的功能。 方案二：在傳統(tǒng)的基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)一些改進(jìn)，引入DS12C887時(shí)間芯片，本次設(shè)計(jì)可分為兩部分：硬件部分包括：體積小功能豐富的STC89C52單片機(jī)[3]、具有掉電保護(hù)的DS12C887時(shí)鐘芯片[4]電路簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的1602LCD液晶顯示器[5]，鍵盤(pán)輸入電路等。利用單片機(jī)將復(fù)位電路、能夠降低功耗和減少顯示器外部引線(xiàn)的顯示電路[10]、電源電路等正確的連接在一起，并通過(guò)單片機(jī)的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)任務(wù)中的要求。DS12C887芯片具有掉電保護(hù)功能，內(nèi)部自帶鋰電池，能夠在斷電的情況下保持時(shí)間信息，等到外部電路恢復(fù)供電之后能夠不必調(diào)整時(shí)間，為時(shí)鐘的校時(shí)操作節(jié)省了很多時(shí)間，而且這種設(shè)計(jì)更節(jié)能，在需要觀察時(shí)間的時(shí)候比如白天就可以給主電路通電。 時(shí)間芯片DS12C887采用了內(nèi)部集成晶振的電路，并且具有內(nèi)部溫漂補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)方面，由于只增加了一個(gè)DS12C887時(shí)間芯片，因此并不是特別復(fù)雜，而且這種獨(dú)立計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)使得產(chǎn)品排故更加方便。，8段數(shù)碼管顯示雖不需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)程序，可視范圍寬，但硬件制作成本高，硬件電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜。能夠方便的顯示文字和數(shù)字。液晶操作方便，且與單片機(jī)的接口電路簡(jiǎn)單，接線(xiàn)面積小，大大提高了萬(wàn)年歷的性能。第3章 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)原理與硬件設(shè)計(jì)本次的設(shè)計(jì)題目是電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)，要求實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒的正常顯示，需要硬件和軟件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求萬(wàn)年歷要顯示年、月、日、時(shí)、分、秒的顯示同LCD1602。圖1 設(shè)計(jì)總體框圖圖2 系統(tǒng)電路原理圖 硬件選擇（1）時(shí)鐘芯片選擇 選用DS12C887時(shí)鐘芯片。選用STC89C52單片機(jī)，復(fù)位電路采用上電復(fù)位。 采用LCD1602液晶顯示。 采用直流5V電源供電。主要性能參數(shù)：。作為輸出口用時(shí)．每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL 邏輯門(mén)電路，對(duì)端口P0 寫(xiě)“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在FLASH由編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字 節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。對(duì)端口P2寫(xiě)“l(fā)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（llt ）。在訪(fǎng)問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、如執(zhí)行MOVXRI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。對(duì)P3口寫(xiě)入“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把它們被拉高，并作為輸入的端口。P3口除了作為一般的I/0口線(xiàn)外，更重要的用途是它的第二功能，如圖表1：表1端口引腳第二功能RXD（串行輸入口〕TXD（串行輸出口〕INTO（外中斷0〕INTO（外中斷l(xiāng))TO （定時(shí)／計(jì)數(shù)器0 )Tl （定時(shí)／計(jì)數(shù)器l )WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 此外，P3口還接收一些用于FLASH閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG:當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)候，ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用來(lái)鎖存低8位字節(jié)的地址．通常，ALE依然以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，所以可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。可以通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位．可禁止ALE操作。這個(gè)時(shí)候，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，就會(huì)跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP：外部訪(fǎng)問(wèn)允許。如EA端接在高電平上, CPU就執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。該器件必須使用12V編程電壓VPP 。XTAL1：振蕩器的反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端．AT89C52的特殊功能是，在AT89C52 片內(nèi)存儲(chǔ)器中，80HFFH 共128 個(gè)單元為特殊功能寄存器（SFR），SFR 的地址空間映象如表2 所示。對(duì)沒(méi)有定義的單元讀寫(xiě)將是無(wú)效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫(xiě)入的數(shù)據(jù)也將丟失。AT89C52除了有AT89C51所有的定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 和定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 外，還增加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器2。 STC單片機(jī)最小系統(tǒng)圖4 單片機(jī)最小系統(tǒng)STC單片機(jī)是一種高性能、低功耗的8位CMOS微處理芯片