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1、摘要本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片STC89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。单片机扩展的LCD显示器用来显示年、月、日、时、分、秒计数单元中的值。整个设计包括两大部分: 硬件部分和软件部分,以单片机为核心, 配以一定的外围电路和软件。硬件是整个系统的基础, 软件部分则要合理、充分地支持和使用系统的硬件, 从而完成系统所要完成的任务。本设计采用LCD液晶显示，电路简单使用广泛。该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、液晶显示模块、键盘控制模块以及信号提示模块组成。能够准确显示时间（显示格式为年：月：日：时时：分分：秒秒，24小时制
2、），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置、闹钟开/关、止闹功能。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。单片机在这种情况下诞生了基于单片机电子时钟。关键词：单片机 LCD1602 数字钟This design based on the single chip microcomputer principle, taking single-chip chip STC89C52 as core controller, through the hardware circuit and software production proced
3、ure formulation, designed and produced a multi-function digital clock system. SCM extended LCD display used to display date and time, minutes and seconds counting unit of values. The whole design includes two parts, hardware and software of, based on singlechip, match with certain peripheral circuit
4、 and software. Hardware is based in the whole system, the software part then be reasonable and fully support and use the system hardware, thus completing system to complete the task. This design USES the LCD, simple circuit is widely used. This clock system mainly by the clock module, alarm module,
5、LCD module, keyboard control module and signal hint module. To accurately display the time (display format for years: month: day: always: component: seconds seconds, 24-hour system), available for time to adjust, with alarm time setting, alarm clock on/off, stop joking function. Design with hardware
6、 and software into guiding ideology, give full play to the SCM functions, most functions through software programming realize, circuit straightforward, stability of the system is high. SCM in this case was born based on single-chip electronic clock.Keywords: SCM LCD1602 digital clock前言数字钟是采用数字电路实现对时
7、,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 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、按时自动打铃、时间程序自动控制、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。近年来随着以计算机为轴心的各种各样信息处理装置的诞生，为适应这种新形势，信息家电，网络终端，广播-通信等
8、用途的LCD市场也将迅速扩大，而且如今LCD发展方向不仅在于大屏幕，而且在中小屏幕方面，例如汽车导航系统，摄像机，数字式照相机，便携式电视，PDA(个人数字助理)，娱乐/游戏机，摄影机等有着进一步的发展。液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其他显示器无法比拟的优点，近年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。LCD可分为段式LCD、字符式LCD和点阵式LCD。其中，段式LCD和字符式LCD只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线以及汉字、动画，并且可以实现屏幕滚动、反转
9、、闪烁等功能，用途十分广泛。由此可见LCD的应用是如此广泛，所以用MPU控制液晶显示器是很普遍的应用。目录1、任务设计与要求42、总体设计43、总体方案与论证43.1显示模块43.2电源模块44、硬件设计4 4.1 LCD液晶显示电路4 4.2电源电路5 4.3单片机最小系统5 4.4闹钟电路55、软件设计6 5.1程序流程图6 5.2程序设计66、测量及调试13 6.1功能调试13 6.2测试仪器13 6.3测试与分析137、设计总结13参考文献13附录一、操作说明13附录二、元件清单141、任务设计与要求（1）具有时间设置、闹钟时间设置、开、闹钟关功能。（2）利用键盘或其它方式切换闹钟的定
10、时、蜂鸣器的报警。2、总体设计本设计采用STC89C52单片机作为本系统的控制模块。由单片机控制显示日历和闹铃、时间。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的数据显示出来，并且显示多样化。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。系统框图如图1所示： 单 片 机 声音提示 键盘控制模 液晶显示器 图1、系统框图 3、总体方案与论证3.1显示模块显示部分是本次设计的重要部分，一般有以下两种方案：方案一：采用LED显示，分静态显示和动态显示。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题，但设计上如果处理不当，
11、易造成亮度低，有闪烁等问题。方案二：采用LCD显示。LCD液晶显示具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而且功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较适合的。鉴于上述原因，我们采用方案二。3.2电源模块方案一：采用干电池作为系统电源。但需经常换电池，不符合节约型社会的要求。方案二：采用直流稳压电源作为系统主电源，干电池作为辅助电源。不仅不需要经常更换电源，并且当市电停止时能够采用干电池做为系统电源，使用更加安全可靠。基于以上分析，我们决定采用方案二4、硬件设计4.1 LCD液晶显示电路LCD液晶显示模块采用LCD1602型号，具有很低的功耗，正常工作时电流仅2.0mA/5.0V。通过编程实现
12、自动关闭屏幕能够更有效的降低功耗。LCD1602分两行显示，每行可显示多达16个字符。LCD1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，通过内部指令可实现对其显示多样的控制，并且还能利用空余的空间自定义字符。其接线如图2所示：图2 LCD显示电路4.2电源电路双电源设计是本设计的重点。220V交流转5V直流稳压电源会更加安全、实用。当没有交流电时，系统采用干电池供电；当接通交流电时，则电路自动切换到交流电供电，并且对干电池进行慢性充电。电路图如图3：图3电源电路4.3 STC89C52单片机最小系：最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图4为
13、单片机的最小系统。图4最小系统4.4闹钟电路闹钟电路有一个蜂鸣器和一个三极管9012和一个电阻组成，其中电阻的一个管脚接单片机的P3.6口。如图5所示：图5闹钟电路5、软件设计5.1程序总流程图系统总流程图如图6所示。流程图分析：首先系统初始化，系统开始运行，当有设置键按下时进入修改时间模式，无按键按下时读取时间数据送入液晶屏显示；在修改时间模式下设置时间完成后再送数据到液晶屏显示。图6程序总流程图5.2程序设计#include #include unsigned char code dis_week=SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT;unsigned char code para_month13=0,0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5;/星期月参变数unsigned char data dis_buf116;/lcd上排显示缓冲区unsigned char data dis_buf216;/lcd下排显示缓冲区unsigned char data year,month,date,week;/年、月、日、星期unsigned char data armhour,armmin,armsec;/闹钟时、分、秒unsigned char dat
