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1、河南机电高等专科学校毕业设计论文基于51单片机的电子时钟设计系 部： 电气工程系 专 业： 电机与电器班 级： 2008级03班学生姓名： 学 号： 指导教师： 2011年 5 月 6 日河南机电高等专科学校毕业论文摘要随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高。时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要，时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种，但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于
2、携带、显示直观等特点。 利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过1602字符液晶显示实时时钟信息，这样便构成了一个单片机电子时钟。关键词：单片机，电子时钟，STC89C52 ABSTRACTWith the rapid development of microcomputer technology in its promotion, modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of social productive forces an
3、d social improvement in the level of information, but also to further improve the performance of modern electronic products.Time is a money, time is life, time is victory Accurate grasp of time and allocation of time is crucial to people, The clock is necessary in our life tools . Clock Design There
4、 are many ways, however, produced by single chip electronic clock is more flexible programming, and easy expansion of electronic capabilities, high accuracy, easy to carry, display visual and so on. In this paper, through the use of STC89C52 microcontroller by DS1302 clock chips for reading and writ
5、ing operation and through 1602 character liquid crystal display real-time clock information so that forming a single chip electronic clock. Key Words: Microcontroller，STC89C52，Electronic clock， 目录绪论1概述1研究目的1第1章 设计要求与方案论证21.1 设计要求21.2 系统基本方案选择和论证21.2.1 单片机芯片的选择方案和论证21.2.2 显示模块选择方案和论证21.2.3 时钟芯片的选择方案和
6、论证31.3 电路设计最终方案决定3第2章 主要元件介绍42.1 STC89C52介绍42.1.1 STC89C52主要功能及PDIP封装42.1.2 STC89C52引脚介绍42.1.3 STC89C52最小系统52.2 DS1302时钟芯片介绍62.2.1 DS1302概述62.2.2 DS1302引脚介绍72.2.3 DS1302使用方法72. 3 1602字符液晶介绍92.3.1 1602液晶概述92.3.2 1602引脚介绍102.3.3 1602字符液晶使用方法10第3章 系统硬件设计133.1 电路设计框图133.2 系统硬件概述13第4章 系统的软件设计144.1程序概述144
7、.2延时函数154.3 对DS1302读写操作函数154.3.1 向DS1302写数据154.3.2 从DS1302读数据164.4 显示函数174.4.1向1602液晶中写一个指令174.4.2向液晶写数据174.4.3初使化1602液晶174.4.4 如何在液晶上显示时间、日期及周184.5按键函数194.5.1 12/24小时显示模式切换键214.5.2 功能键函数234.5.3 调整键函数254.5.4 确定键314.6 主函数32总结34致谢35参考文献36 绪论概述时间，对人们来说是非常宝贵的，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。因此自从时钟发明的那刻起，就成为人类的好朋友
8、。随着时间的流逝，科学技术的不断发展和提高，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LCD显示器代替指针进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在单片机的应用系统中，时钟有两个方面的含
9、义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时器/计数器来实现；二是用专门的时钟芯片实现。研究目的通过利用STC89C52单片机和DS1302芯片以及外围的按键和LCD显示器等部件，设计一个基于单片机的电子时钟。设计的电子时钟通过液晶显示器显示，并能通过按键对时间进行设置。 第1章 设计要求与方案论证1.1 设计要求 具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能 具有12/24小时切换显
10、示功能 1.2 系统基本方案选择和论证 1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证方案一: 采用STC89C52芯片作为硬件核心。STC89C52内部具有8KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C52可以通过串口下载。方案二: 采用AT89S52。AT89S52片内具有8K字节程序存储空间，256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间，也与MCS-51系列单片机完全兼容，具有在线编程可擦除技术。两种单片机都完全能够满足设计需要，STC89C52相对ATS89C52价格便宜，且抗干扰能力强。考虑到成本因素，
11、因此选用STC89C52。1.2.2 显示模块选择方案和论证方案一：采用点阵式数码管显示。点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，可用来显示数。但体积较大，且价格也相对较高，从便携实用的角度出发，不采用此种方案。方案二：采用LED数码管动态扫描。LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大，且显示容量不够，所以也不用此种方案。方案三：采用LCD液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字，显示多样,清晰可见,且价格适中，所以采用了LCD数码管作为显示。1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证方案一： 直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数
12、。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二： 采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,工作电压2.5V5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.1.3 电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用STC89C52单片机作为主控制系统;采用DS1302作为时钟芯片;采用1602 LCD液晶作为显示器件。- 37 - 第2章 主要元件介绍2.1 STC89C52介绍2.1.1 STC89C52主要功能及PDIP封装ST
13、C89C52是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机。STC89C52主要功能如表2.1所示，其PDIP封装如图2.1所示主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦写Flash ROM32个双向I/O口256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能表2.1 STC89C52主要功能2.1.2 STC89C52引脚介绍 主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接5V电源GND(Pin2
14、0)：接地线外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。P0口（Pin39Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0P0.7P1口（Pin1Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0P1.7 P2口
