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1、华东交通大学毕业设计电子钟的设计与实现硬件部分摘 要单片计算机即单片微型计算机，是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本次设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的电子钟。 电子钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有
2、时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要电子时钟具有多功能性。 本设计应用AT89S52芯片作为核心，LCD液晶显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精度高，操作简单，编程容易。 该电子钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。关键词：电子钟；时钟日历芯片；AT89S52The Design and Implementation of Electron Clock The Des
3、ign of the HardwareAbstractThe monolithic computer is a monolithic microcomputer, be one kind of integrated circuit chip, be that the width demonstrating drive circuit , pulse modulates breadboarding adopt the grand scale IC technology central authority processor CPU , random memory RAM , god of the
4、 earth read memory ROM , diversified I/O mouths and function (possibility such as interruption system , timer/ calculagraph having a data-handling capacity to be included, multi-path converter, A/D converter and so on circuit) integrated arrive at a piece of silicon slice upper formation one small b
5、ut perfect computer system. Its volume is small , cost is low , the function is strong, apply to the intelligence product and the industrial automation broadly go ahead. But, 51 monolithic machine are that every representative and a kind of having representativeness most in monolithic machine. Desig
6、n that being to realize one but to demonstrate the clock/ calendar regularly mainly, as well as electronic clock having noisy bell the regular time time.The electronic clock is to electronize , digitize mainly make use of electron technology with the clock , own the clock is accurate , volume is sma
7、ll , the interface is amicable , expansion the function waits for a characteristic by force , the quilt applies to life and the job broadly middle. Require that the electron clock has multifunctional also often in besides, giving birth to a child in life and industry and agriculture.Design that the
8、chip applying AT89S52 is core , LCD liquid crystal display , uses the DS1302 real time clock calendar chip to accomplish fundamental clock/ calendar function originally. This realization method merit is that the circuit is simple , the function is reliable , real time nature is good , time accuracy
9、is high , the simplicity , the programming are easy to handle.That electronic clock is not bad apply to also may bring about more going to the lavatory by refitting , improving the function , life and job increasing the new function , giving peoples thereby in the same life and job.Key words：electro
10、nic clock; DS1302; AT89S52目 录摘 要1ABSTRACT2第一章 引 言51.1 多功能电子时钟研究的背景和意义51.2 电子时钟的功能5第二章 电子时钟设计方案分析72.1 FPGA设计方案72.2 NE555时基电路设计方案72.3 单片机设计方案8第三章 电子时钟硬件设计93.1 单片机特点93.2元器件选择93.2.1微处理器选择93.2.2 DS1302的片内寄存器133.3电子时钟硬件电路设计143.3.1 晶振电路设计153.3.2 复位电路设计163.3.3 按键电路设计173.3.4 显示电路设计183.3.4 时钟电路设计193.3.5 闹铃电路设
11、计20第三章 电子时钟软件设计224.1主程序设计224.2 子程序设计224.2.1 实时时钟日历子程序设计224.2.2 显示子程序设计234.2.3 键盘扫描子程序234.2.4 闹铃子程序设计23第五章 系统调试275.1 硬件调试275.1.1 单片机基础电路调试275.1.2 DS1302电路调试285.1.3 按键电路调试285.2 软件调试285.2.1 键盘子程序调试29结 论30致 谢31参考文献32附录A 程序33附录B 带日历电子钟元器件一览表43附录C 带日历电子钟的硬件电路图44附录D 英文翻译原文部分45译文部分浅谈单片机48第一章 引 言时间是人类生活必不可少的
12、重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很
13、大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的1。想知道时间，手表当然是一个很好的选择，但是，在忙碌当中，我们还需要一个“助理” 及时的给我们提醒时间。所以，计时器最好能够拥有一个定时系统，随时提醒容易忘记时间的人。 最早能够定时、报时的时钟属于机械式钟表，但这种时钟受到机械结构、动力和体积的限制，在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，车站，
14、码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1.2 电子时钟的功能电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁
15、多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器等。电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，万年历，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等本设计电子时钟主要功能为：（1）能随意设定走时起始时间。对电子钟而言，最基本的功能是具有对时功能，即随意设定起始时间。（2）能设定闹钟闹铃时间。电子钟一般都有闹铃功能，即预设一个时间，一旦走时到该时间，电子钟以声（音乐形式，可选）和光（显示状态的变化）的形式告警提示，音乐可自选。（3）12小时24小时两种制式可选，以适应不同的需要。（4）带日历，能正常显示年月日。第二章 电子时钟设计方案分析电子闹钟既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据电子时钟里的核心部件秒信号的产生原理，通常有以下三种形式：2.1 FPGA设计方案现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA），是20世纪70年代发展起来的一种可
