实时时钟日历芯片及单片机的接口电路设计
时钟芯片SD2200ELP与AVR单片机的接口设计
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8225A芯片实现实时闹钟信息工程专业单片机课程设计报告
华东交通大学信息工程专业单片机课程设计报告目录目录................................................................. I 摘要................................................................ II 第一章设计要求.. (1)1.1课程设计项目名称 (1)1.2项目设计目的及技术要求 (1)第二章总体方案 (2)2.2硬件电路设计 (2)2.2.1单片机最小系统电路 (2)2.2.2复位电路 (5)2.2.3 8255可编程并行I/O口接口芯片 (6)2.2.4蜂鸣器的工作原理 (8)2.3软件设计 (9)2.3.1时间调节原理框图 (9)2.3.2主程序流程图 (10)第三章总结 (11)第四章参考文献 (12)附录 (13)一、仿真图： (13)二、程序清单: (13)华东交通大学信息工程专业单片机课程设计报告摘要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，产品更新换代的节奏也越来越快。
数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于数字钟电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分，因此进行数字钟的设计是必要的，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
单片机数字时钟就是其中的一款设计。
它具有编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控制信号，精确度高等特点，同时可以用该电子钟发出各种控制信号。
基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计
基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计一、概述二、电子时钟的基本原理电子时钟是一种以单片机为核心的智能电子产品，采用数字电路来显示时间。
电子时钟的核心部件是一个定时器，通过周期性的计数来确定时间，然后再将计数器的结果通过数码管等显示装置进行显示。
除此之外，电子时钟还需要一个能够准确计时的时钟芯片，如本文所使用的时钟芯片DS1302。
三、电子时钟的设计方法本文设计的电子时钟采用AT89C52单片机和时钟芯片DS1302，并通过外围的驱动电路和数码管来实现时间的显示。
该电子时钟具有以下特点：1.可进行24小时制和12小时制的切换：电子时钟可以通过按键实现24小时制和12小时制的切换，可按需选择。
2.自动夏令时判断：电子时钟可自动识别夏令时，并根据设定值进行切换，方便易用。
3.温度显示：电子时钟的DS1302时钟芯片自带温度探测器，可实现温度的实时显示。
本文所设计的电子时钟的硬件设计方案如下：1.主控芯片：采用AT89C52单片机2.显示装置：采用数码管进行时分秒的显示，共4位数码管。
3.时钟芯片：采用DS1302时钟芯片，保证时间的准确性。
5.电源：采用开关电源或锂电池供电。
锂电池供电时，电子时钟可实现断电后不重置的功能。
1.初始化：在电子时钟启动时，需要对各个模块进行初始化，如DS1302时钟芯片的读写口、数码管和按键都需要进行初始化。
2.频率切换：按下切换按键后，电子时钟的频率从24小时制切换到12小时制。
3.设定夏令时：按下设定按键后，可以进行夏令时设定。
设定值以秒为单位存储，在夏季过渡期改变时，只需修改设定值即可。
5.时间的显示：通过程序将DS1302时钟芯片中的时间读出并在数码管上显示，实现实时显示的功能。
五、总结本文设计的基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟，可通过按键实现24小时制和12小时制的切换、自动夏令时判断、温度显示等多种功能，实现了电子时钟的多种要求和需求。
该设计方案具有简单实用、成本低廉、易于维护等优点，可广泛应用于各个领域。
基于51单片机的万年历设计
基于51单片机的万年历设计一、系统设计方案本万年历系统主要由 51 单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键等部分组成。
51 单片机作为核心控制器，负责整个系统的运行和数据处理。
时钟芯片用于提供精确的时间信息，液晶显示屏用于显示万年历的相关内容，按键则用于设置时间和功能切换。
二、硬件设计1、单片机选型选用常见的 51 单片机，如 STC89C52 单片机，它具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
2、时钟芯片选择 DS1302 时钟芯片，该芯片能够提供高精度的实时时钟，具有闰年补偿功能，并且可以通过串行接口与单片机进行通信。
3、液晶显示屏采用 1602 液晶显示屏，能够清晰地显示字符和数字，满足万年历的显示需求。
4、按键电路设计四个按键，分别用于时间设置、功能切换、加和减操作。
三、软件设计1、主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机端口初始化、时钟芯片初始化、液晶显示屏初始化等。
然后读取时钟芯片中的时间数据，并在液晶显示屏上显示出来。
接着进入循环，不断检测按键状态，根据按键操作执行相应的功能，如时间设置、功能切换等。
2、时钟芯片驱动程序通过单片机的串行接口向 DS1302 发送命令和数据，实现对时钟芯片的读写操作，获取准确的时间信息。
3、液晶显示屏驱动程序编写相应的函数，实现对1602 液晶显示屏的字符和数字显示控制。
4、按键处理程序采用扫描方式检测按键状态，当检测到按键按下时，执行相应的按键处理函数，实现时间设置和功能切换等操作。
四、时间设置功能通过按键操作进入时间设置模式，可以分别设置年、月、日、时、分、秒等信息。
在设置过程中，液晶显示屏会显示当前设置的项目和数值，并通过加、减按键进行调整。
设置完成后，将新的时间数据保存到时钟芯片中。
五、显示功能万年历的显示内容包括年、月、日、星期、时、分、秒等信息。
通过合理的排版和显示控制，使这些信息在液晶显示屏上清晰、直观地呈现给用户。
六、系统调试在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行调试。
基于单片机的电子万年历的设计与制作
郑州航空工业管理学院毕业论文（设计）题目基于单片机的电子万年历的设计与制作二О一三年五月二十三日摘要单片机应用技术飞速发展，从导弹的导航装置到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。
单片机是集CPU、RAM、ROM 、定时、计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。
本文通过对一个基于单片机的能实现万年历功能电子时钟的设计，系统由主控制器STC89C52为控制中心，DS12C887产生时钟，DS18B20产生温度，12864液晶显示对日期、时间等进行显示，按键可以设置时间、闹钟等。
能实现时钟、日历、时间和温度显示的功能。
今后万年历将会朝着精准度更高，外观更加美丽，价格更加实惠的方向发展，并且将会出现更多的辅助功能。
关键词：单片机，农历查询，万年历，温度显示ABSTRACTAs the rapid development of Single-chip Microcomputer Application technology, from the navigation device of missile to the various instruments on the aircraft control and from computer communication network and data transmission to industrial real-time automation process control and data processing, as well as the extensive use of the smart card and electronic pets in live, All of this is inseparable from the microcontroller. SCM is set to CPU, RAM, ROM, timing, counting and multiple interfaces in one microcontroller. It has the advantages of small volume, low cost, strong function, widely used in smart industries, and industrial automation.This paper designed a electronic clock which can achieve calendar function based on microcontroller, the system consists of main controller STC89C52, clock circuit, display circuit, DS12C887circuit, and a reset circuit components,the main control system as the control center, DS12C887 generates a clock, DS18B20 generates temperature, a 12864 LCD display the date and time, the key can set the time, alarm clock, achieved the clock calendar and time display function.In the future, the calendar will be more accurate, look more beautiful; more affordable prices of the direction of development, and will appear more auxiliary function.Keywords: Monolithic single-chip,lunar calendar demand, perpetual calendars display temperature目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 电子万年历的发展 (1)1.3 电子万年历设计 (1)第2章设计要求与方案论证 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 方案论证 (3)2.2.1 控制部分方案设计 .......................................... .32.2.2 显示部分的设计 ........................................... ..42.2.3 单片机芯片的选择方案和论证 (4)2.2.4 时钟芯片的选择方案和论证 (4)2.2.5 温度传感器的选择方案和论证 (5)2.2.6 电源的选择方案 (5)第3章硬件设计 (6)3.1 电路的设计框图 (6)3.2 主要单元电路的设计 (6)3.2.1 单片机主控电路设计 (6)3.2.2 时钟振荡电路设计 (8)3.2.3 复位电路设计 (9)3.2.4 温度传感器电路设计 (9)3.2.5 时钟电路设计 (12)3.2.6 显示电路设计 (13)3.2.7 按键电路设计 (16)3.2.8 报警电路设计 (16)第4章软件设计 (17)4.1 程序流程图 (17)4.1.1 主程序流程 (17)4.1.2 时间调整程序流程图 (18)4.1.3 时钟芯片读写程序流程 (20)4.1.4 温度测量元件控制程序流程 (20)4.1.4 公历转换成农历的基本原理 (21)4.2 操作与调试 (22)4.2.1 软件调试 (22)4.2.2 万年历实物 (23)总结与展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一：系统硬件原理图 (29)附录二：元器件清单 (30)附录三：设计程序 (31)第1章绪论1.1 课题的背景随着社会的发展和科技水平的提高，人类获得和计算时间的方法，历经观天阳、摆钟到现在电子钟，经过不断发展和创新，计时的精度越来越准确。
基于DS1307的可调实时时钟系统设计
基于DS1307的可调实时时钟系统设计
利用实时时钟芯片DS1307 设计一个能够调节时间的实时时钟。
介绍采用I2C 总线接口实时时钟芯片DS1307 进行准确定时的设计原理，提出实时时钟芯片DS1307 与单片机接口电路的设计方法，同时给出几个典型程序实例，通过Proteus 软件进行仿真实现。
先来说说实时时钟DS1307的使用！
DS1307 是一款十分常用的实时时钟芯片，它可以记录年、月、日、时、分、秒等信息，提供至2100年的记录。
可使用电池供电，也就是说，即使Arduino 在断电状态下，时钟芯片仍然是在运行的。
它使用十分常用的两线式串行总线（I2C），只要两根线即可和Arduino 通信。
接线图：
电控单元的时钟基准通常可利用CPU 内部定时器作为时钟基准，并通过软件编程和CPU 时钟中断来构造一个软时钟。
这种方法的优点是无需额外硬件支持，但缺点是时钟的计时精度受CPU 主晶振以及与其相连的起振电容的影响而无法做到很高，因此累积误差较大。
同时在主电源掉电时为了维持时钟不停摆，系统必须由备用电源给整个CPU 供电，这将导致功耗增大。
基于STC89C52单片机时钟的设计与实现
基于STC89C52单片机时钟的设计与实现1. 本文概述本文主要介绍了基于STC89C52单片机和DS1302时钟芯片的电子时钟设计与实现。
该电子时钟系统具有年月日等基本时间显示功能，并集成了秒表计时处理、闹钟定时、蜂鸣器和温度显示等附加功能。
系统采用LCD1602作为液晶显示器件，通过单片机对时钟和温度等数据进行处理后传输至LCD进行显示。
用户可以通过按键对时间进行调节，同时，单片机还通过扩展外围接口实现了温度采集等功能。
本文的目标是提供一个功能丰富、易于操作的电子时钟系统，为学习和应用单片机技术提供一个实用的案例。
2. 系统设计要求在设计基于STC89C52单片机的时钟系统时，我们需要考虑以下几个关键的设计要求：时钟系统必须具备基本的时间显示功能，能够以小时、分钟和秒为单位准确显示当前时间。
系统还应支持设置闹钟功能，允许用户设定特定的时间点进行提醒。
系统需要保证长时间稳定运行，具备良好的抗干扰能力，确保在各种环境下都能准确计时。
还应具备一定的容错能力，即使在操作失误或外部干扰的情况下，也能保证系统的正常运行。
用户界面应简洁直观，便于用户快速理解和操作。
时钟的显示部分应清晰可见，即使在光线较暗的环境下也能保持良好的可视性。
同时，设置和调整时间的操作应简单易懂，方便用户进行日常使用。
在设计时钟系统时，应考虑到未来可能的功能扩展，如温度显示、日期显示等。
系统的设计应具有一定的灵活性和扩展性，以便在未来可以轻松添加新的功能模块。
鉴于时钟系统可能需要长时间运行，能耗是一个重要的考虑因素。
设计时应选择低功耗的元件，并优化电源管理策略，以延长电池寿命或减少能源消耗。
在满足上述所有要求的同时，还需要控制成本，确保产品的市场竞争力。
这可能涉及到对单片机的编程优化、选择性价比高的外围元件等措施。
通过满足上述设计要求，我们可以确保开发出一个功能完善、稳定可靠、用户友好、易于扩展、节能环保且成本效益高的STC89C52单片机时钟系统。
毕业设计---基于STC89C52RC单片机多功能时钟设计论文
多功能数字钟设计报告目录第一部分摘要 (4)第二部分1．设计任务 (4)1.1基本要求 (4)1.2发挥部分 (4)1.3创新部分 (4)2．方案论证与比较 (4)2.1显示部分 (4)2.2数字时钟 (4)2.3温度采集 (5)2.4闹铃部分 (5)2.5电源模块 (5)3．总体方案 (5)3.1工作原理 (5)3.2总体设计 (5)4．系统硬件设计 (6)4.1 STC89C52RC单片机最小系统 (6)4.2测温模块 (6)4.3时钟模块 (7)4.4存储器模块 (7)4.5 LCD显示模块 (8)4.6电源模块 (8)4.7整体电路 (8)5．系统软件设计 (9)5.1主程序流程 (9)5.2时间设定程序流程 (10)5.3温度测量程序流程 (10)5.4闹铃设定程序流程 (11)5.5生日设定程序流程 (11)6．测试与结果分析 (12)6.1基本部分测试与分析 (12)6.2发挥部分测试与分析 (12)6.3创新部分测试与分析 (12)7．设计总结 (12)8．参考资料 (13)附录 (14)附一 (14)获取时钟芯片DS1302时间信息的程序 (14)附二 (15)多功能数字时钟使用方法 (15)摘要本设计采用LCD液晶屏幕显示系统，以STC89C52RC单片机为核心，由键盘、温度采集、定时闹铃、日期提醒等功能模块组成。
基于题目基本要求，本系统对时间显示、闹铃方式进和温度采集系统行了重点设计。
此外，扩展了整点报时、非易失闹铃信息存储、国内外重要节日提醒等功能。
本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能，多数发挥部分也得到了实现，而且还具有一定的创新功能。
关键字：STC89C52RC单片机、LCD液晶显示、双电源供电、温度采集、非易失定时闹铃、生日提醒、重要节日提醒、整点报时1、任务设计1.1基本要求：设计并制作一个多功能数字钟。
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目录
1 、课程设计目的 (2)
2 、课程设计和要求 (2)
2.1、设计内容 (2)
2.2、设计要求 (2)
3 、设计方案 (2)
3.1、设计思路 (2)
3.2、工作原理及硬件框图 (2)
3.3、硬件电路原理图 (8)
3.4、PCB版图设计 (8)
4 、课程设计总结 (9)
5 、参考文献 (11)
一、课程设计目的
（1）掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；
（2）学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；
（3）掌握8051单片机、实时时钟/日历芯片MC146818的应用；
（4）学习掌握硬件电路设计的全过程。
二·课程设计内容和要求
2.1、设计内容：设计一个基于单片机实时时钟/日历
2.2、设计要求:
（1）学习掌握8051单片机的工作原理及应用；
（2）学习掌握实时时钟/日历芯片MC146818的工作原理及应用；
（3）设计MC146818与8051的接口电路原理图及PCB版图；
（4）整理设计内容，编写设计说明书。
三·设计方案
3.1、设计思路
数字时钟系统的组成：
硬件电路设计主要围绕时钟日历芯片MC146818的使用进行的，主要由8051单片机·MC146818时钟日历芯片·液晶显示屏·键盘组成。
3.2、工作原理及硬件框图
工作原理：
图（1）数字时钟系统框图
（3）电路设计
8051单片机：
单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈电源:
⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；
⑵ VSS - 接地端；
⒉时钟:
XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊控制线:
控制线共有4根，
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST（Reset）功能：复位信号输入端。
② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能：内外ROM选择端。
②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线
8051共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还
具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
(2)时钟日历芯片MC146818:
MC146818是MOTOROLA公司生产的CMOS实时时钟/日历芯片，该芯片可
产生秒、分、时，星期、日、月及年等7个时标，可通过程序读取或修改这些时标，可提供100年日历，可编程任意设定定时中断，定时X围由30.517µs至23时59分59秒，还有CMOS RAM存储器，其应用十分广泛。
以后为讨论方便，我们把MC146818称为时钟日历芯片。
时钟日历芯片MC146818的主要特点是：
（1）有10个时标寄存器，4个编程和状态寄存器；
（2）有50个字节的静态CMOS RAM；
（3）可选择三种时钟频率；
（4）可选择二进制或BCD码表示时标（时间和日历）；
（5）可选择不同的频率输出方波；
（6）有三种独立的可编程中断。
MC146818的内部结构：
1．时基输入与时钟输出：可接入三种频率的时钟：4.197304MHz、1.048576MHz、32.768KHz。
2．中断周期/方波速率选择逻辑：用于选择中断周期的长短和方波输出频率的大小，二者的选择不是任意的，而是具有连锁性和相关性，有固定的16种组合。
3．方波输出逻辑
4．总线接口
5．时钟日历修改逻辑与BCD/二进制增加逻辑：采用二种数制，即二进制计数和BCD码计数，由编程选择。
6．寄存器组：有A、B、C、D 4个8位寄存器，用于保存CPU送来的编程
控制字和芯片本身的某些状态。
7．时钟、报警、日历RAM：用于保存秒、分、时等时钟日历信息及报警时间信息。
8．用户RAM：50个字节，可使用户保存其它信息
MC146818的引脚功能：
Vcc：电源正极，＋3～＋6V，典型值＋5V。
Vss：接地端，或电池负极。
OSC1、SC0：时钟输入端。
CKOUT：时钟输出端。
该引脚的输出频率可等于输入时钟频率，或将其4分
频后输出。
CKFS：时钟输出控制端。
用于控制CKOUT输出时的时钟频率。
当CKFS接高电平时，CKOUT端输出时钟的频率等于该芯片输入的时钟频率；当CKFS 接低电平时，则将输入时钟OSC1 4分频输出。
SQW：可编程方波输出端，输出方波的频率由寄存器A的相应位确定。
(3)键盘
（4）液晶显示器
3.3、硬件电路原理图
图（5）Protel 原理图
3.4、PCB版图设计
图（6）PCB板
四·课程设计总结
数字时钟是日常生活中常用的计时器，数字时钟电路是一个典型的数字电路系统，采用采用单片机，时钟芯片的，由年、月、日、时、分、秒计数器以及显示电路组成。
本次课程设计利用8051单片机和MC146818时钟芯片，键盘还有液晶显示器组成的数字时钟电路。
按照要求完成了设计，能够显示“年”、“月”、“日”、“时”、“分”、“秒”。
通过本次课程设计使我学会了很多的数字电子技术知识和一些收集整理资料的方法。
而且也巩固了在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术电子课程设计是电类专业学生重要基础实践课是工科专业的必修课。
经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使我得到一次较全面的工程实践训练。
理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。
在此次的实时时钟/日历芯片与单片机的接口电路设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法.在连接过程中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了.在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,例如仿真的连接示意图中,往往没有接高电平以及接低电平,因此在实际的电路连接中往往容易遗漏.
五·主要参考文献：
①童诗白．模拟电子技术基础．：高等教育，2002
②X建华．数字电子技术．：机械工业，2004
③陈汝全．电子技术常用器件应用手册．：机械工业，2005
④毕满清．电子技术实验与课程设计．：机械工业，2005
⑤潘永雄．电子线路CAD实用教程．XX：XX电子科技大学，2002
⑥X亚华．电子电路计算机辅助分析和辅助设计．：航空工业，2004。