基于51单片机的数字电子时钟设计
基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟).

单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。
所以设计一个简易数字电子钟很有必要。
本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。
该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。
具有时间显示、整点报时、校正等功能。
走时准确、显示直观、运行稳定等优点。
具有极高的推广应用价值。
关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)1.1 设计课题设计任务 (4)1.2 设计课题的功能要求说明 (4)1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)二、设计课题的硬件系统的设计 (5)2.1硬件系统各模块功能简要介绍 (5)2.1.1 AT89C52简介 (5)2.1.2 按键电路 (6)三、设计课题的软件系统的设计 (6)3.1 使用单片机资源的情况 (6)3.2 软件系统个模块功能简要介绍 (7)3.3 软件系统程序流程框图 (7)3.4 软件系统程序清单 (7)四、设计课题的设计结论、仿真结果、误差分析 (9)4.1 设计结论及使用说明 (9)4.2 仿真结果 (10)结束语 (12)参考文献 (12)附录 (13)附录A:程序清单 (13)一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。
具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。
1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。
【精品完整版】基于51单片机的数字电子钟设计

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基于51单片机的数字电子钟设计
摘要
随着时代的发展,生活节奏的加快,人们的时间观念愈来愈强,同时伴随着自动化、智能化及微电子技术的发展,人们用于计时的工具也在不断的更新,单片机等技术的出现使得数字电子钟有了新的发展方向。基于此本设计以单片机STC89C52为控制核心,采用美国DALLAS公司生产的实时时钟芯片DS12C887和液晶芯片LCD1602,该设计具有电路设计简单,结构合理,能够精确显示时间、星期、日期等优点,并且能够实时更新显示。本设计同时具有闹铃设置功能以及到时报警功能,按键操作简单方便。更重要的是时钟芯片DS12C887具有误差小,内部自带锂电池使得断电时时间不停,再次上电后时间仍然能够准确显示在液晶上的特点。
而且在许多监控系统及电子设备中,往往会进行一些与时间相关的控制与操作,同时需要记录下实时的时间信息并保存下来。例如,在某些数据采集时,对于一些重要的信息不仅要记录下其内容,还要记录下发生该事件时的准确时间;又比如,在建筑视频安防监控系统中,除了要显示实时画面外,还要准确记录下实时的时间信息,其中包括年、月、日、时、分、秒等。传统的计时时钟已不能满足上述要求,为了达到上述目的,就需要实时时钟的参与配合。基于STC89C52单片机为核心的电子钟就可以满足上述要求,为了避免偶然的掉电或晶振的误差造成时间的混乱以及完全用程序设计从而占用大量的系统资源而影响系统其他功能的运行,外加一块独立运行的实时时钟芯片DS12C887,同时配合相应的程序就可以实现上述目的。因此,研究数字电子钟以及扩大其作用,有着非常现实重要的意义。
基于51单片机的多功能电子钟设计

基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展,电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点,在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下:将详细介绍51单片机的基本原理和特点,为后续的设计提供理论基础。
接着,将分析电子钟的功能需求,包括时间显示、闹钟设定、温度显示等,并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计,包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能,包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能,并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究,旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法,同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机,作为一种经典的微控制器,因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构,具备基本的算术逻辑单元(ALU)、程序计数器(PC)、累加器(ACC)和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU,能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元(CPU)、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
程序存储器通常用于存放程序代码,而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器(SFR),用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构,即程序指令和数据存储在同一块存储器中,通过总线系统进行传输。
基于51单片机的电子时钟设计

基于51单片机的电子时钟设计
摘要:本文论述了基于51单片机的电子时钟设计,包括硬件设计与软件编程。
其中,硬件设计包括基本指示灯、DS1302时钟芯片等的选择与连接,时钟电路、晶振电路的设计等。
软件编程包括时钟显示的实现,时钟校准、闹钟等功能的实现等。
本设计具有精度高、操作简便、易于实现等特点,可广泛应用于各种场合。
关键词:51单片机;电子时钟;硬件设计;软件编程
前言
随着人们生活水平的提高,电子时钟已经成为人们生活中必不可少的物品,目前市场上各种类型的电子时钟层出不穷。
本文以51单片机为基础,设计了一款高精度、易于操作的电子时钟,采用DS1302时钟芯片作为时钟驱动芯片,实现了时钟的准确显示、校准、闹钟等功能。
硬件设计
硬件设计主要包括控制器、时钟驱动、显示装置以及电源。
本设计采用了AT89C51单片机作为控制器,一块DS1302时钟芯片作为时钟驱动,LED数字管作为显示装置。
同时,本设计采用了USB供电方式,其电源电压为5V。
软件编程
软件编程主要包括时钟显示、时钟校准、闹钟功能的实现等。
时钟显示采用了动态显示方式,实现了时间的精确定位。
同时,本设计还具有时钟校准功能,在程序接通时,可自动对时钟进行校准,保证时钟的精确度。
此外,本设计还具有设置闹钟的功能,用户可在指定时间响起闹钟。
结论本文以51单片机为基础,设计了一款高精度、易于操作的电子时钟。
通过对硬件设计、软件编程的设计与实现,使得该产品能够准确显示时间,保证了时钟的稳定性,满足了时间的要求,目前已
得到广泛应用。
基于51单片机的数字电子时钟设计

课程设计任务书摘要数字钟因其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
单片机为基础上设计出来的数字时钟数字钟,在日常生活中最常见,应用也最广泛。
本次课程设计的时钟就是以STC89C52单片机为核心,配备LED显示模块、时钟模块、等功能模块的数字电子钟。
采用24小时制方式显示时间。
文章主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理模块、时钟模块,显示模块等几部分。
时钟电路采用DS1302芯片,并选用LED显示器。
软件方面用keil C语言来实现。
软硬件配合,达到电子时钟精准的显示。
关键字:单片机,时钟模块,精准目录1绪论 (2)1.1设计概述 (2)1.2技术简述 (2)1.3本课题的背景 (3)1.4本课题的意义 (3)2系统设计 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计功能及要求 (4)2.3设计思路 (4)2.4硬件方案 (4)2.4.1时钟芯片的选择 (5)2.4.2显示屏的选择 (5)2.4.3单片机的选择 (5)2.5软件方案 (5)2.6整体方案 (6)2.7元器件清单 (6)3硬件设计 (7)3.1单片机最小系统 (7)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位电路 (8)3.2时钟电路 (8)3.3电源电路 (9)3.4系统整体电路 (9)3.5系统仿真 (10)3.6硬件制作 (10)4软件设计 (11)4.1程序设计步骤 (11)4.2系统主程序 (11)4.3时钟模块子程序 (12)4.4显示模块子程序 (12)4.5主程序 (13)5联机调试 (14)6总结 (15)7参考文献 (16)1绪论1.1设计概述在单片机技术日趋成熟的今天,其灵活的硬件电路和软件程序的设计,使单片机得到广泛的应用,从小的电子产品,到大的工业控制,单片机都起到了举足轻重的作用。
数字电子时钟是基于单片机和DS1302时钟芯片的一种计时工具。
基于51单片机的电子时钟设计

基于51单片机的电子时钟设计51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统的微控制器,由于其性能稳定、易于编程和成本相对较低的特点,被广泛应用于各种电子设备中。
在现代社会,电子时钟已经成为人们日常生活中不可或缺的工具。
随着科技的不断发展,电子时钟在功能和外观上都得到了极大的提升,如今的电子时钟不仅可以显示时间,还能设置闹钟、定时、显示温湿度等功能。
本文通过对51单片机的应用和实践,设计了一款功能丰富的电子时钟,旨在探讨如何利用51单片机实现电子时钟的设计与制作过程。
首先,我们将介绍51单片机的基本原理和特点。
51单片机是一种8位微控制器,由Intel公司于1980年推出,至今已有数十年的历史。
它采用哈佛结构,具有较高的工作速度和稳定性,适合用于各种嵌入式系统。
51单片机的指令系统简单,易于学习和掌握,因此被广泛用于各种嵌入式应用中。
除此之外,51单片机的外围设备丰富,可以通过外部扩展模块实现各种功能,如串口通信、定时器、数模转换等,这也为我们设计电子时钟提供了便利。
其次,我们将详细介绍基于51单片机的电子时钟的设计和实现过程。
电子时钟主要由时钟模块、显示模块、闹钟模块等部分组成,通过合理的接线和程序设计实现各种功能。
首先,我们设计时钟模块,通过外部晶振产生时钟信号,并利用51单片机的定时器模块实现时间的精确计算和显示。
同时,我们还设计了显示模块,采用数码管或液晶屏显示时间和日期信息,通过数字或字符的组合,使信息直观清晰。
此外,闹钟模块也是电子时钟的重要功能之一,我们可以设置闹钟时间,并在设定时间触发闹钟功能,提醒用户。
通过合理的程序设计,我们可以实现电子时钟的各种功能,并提升用户体验。
最后,我们将讨论基于51单片机的电子时钟在实际生活中的应用前景和发展趋势。
随着智能家居的快速发展,电子时钟作为家庭必备的电子设备,其功能和外观需求也在不断提升。
未来,基于51单片机的电子时钟将会更加智能化,可以与手机、电视等智能设备联动,实现更多个性化的功能。
(完整word版)基于51单片机多功能电子时钟报告
单片机课程设计报告多功能电子数字钟姓名:学号:班级:指导教师:目录一课程设计题目—-—-———--—--—-—--------—-——---—- 3二电路设计--------——-——---—--——---——--————-——--—- 4三程序总体设计思路概述——-------———-——--——5四各模块程序设计及流程图——--—---------——6五程序及程序说明见附录-—-——————-—-—---—-- **六课程设计心得及体会-----————-————--——--—- 11七参考资料—-—-—---—--———-———--————-—-----—----—-—12一题目及要求本次单片机课程设计在Proteus软件仿真平台下实现,完成电路设计连接,编程、调试,仿真出实验结果。
具体要如下:用8051单片机设计扩展6位数码管的静态或动态显示电路,再连接几个按键和一个蜂鸣器报警电路,设计出一个多功能电子钟,实现以下功能: (1)走时(能实现时分秒,年月日的计时)(2)显示(分屏切换显示时分秒和年月日,修改时能定位闪烁显示)(3)校时(能用按键修改和校准时钟)(4)定时报警(能定点报时)本次课程设计要求每个学生使用Proteus仿真软件独立设计制作出电路图、完成程序设计和系统仿真调试,验收时能操作演示.最后验收检查结果,评定成绩分为:(1)完成“走时+显示+秒闪”功能—-——及格(2)完成“校时修改”功能---—中等(3)完成“校时修改位闪"---—良好(4)完成“定点报警”功能,且使用资源少----优秀二电路设计(电路设计图见附件电路图)(1)采用89C51型号单片机(2)采用8位共阴数码管(3)因为单片机输出高电平时输出的电流不足以驱动数码管,所以在P0口与8位数码管之间加74LS373来驱动数码管(4)P2口与数码管选择位直接加74LS138译码器(5)蜂鸣器接P3。
7口。
基于51单片机的简易电子钟设计
基于51单片机的简易电子钟设计一、设计目的现代社会对于时间的要求越来越精确,电子钟成为家庭和办公场所不可缺少的设备之一、本设计基于51单片机,旨在实现一个简易的电子钟,可以显示当前的时间,并且能够通过按键进行时间的调整和设置闹钟。
二、设计原理本设计主要涉及到51单片机的IO口、定时器、中断、LCD显示技术等方面知识。
1.时钟模块时钟模块采用定时器0的中断进行时间的累加和更新。
以1秒为一个时间单位,每当定时器0中断发生,就将时间加1,并判断是否需要更新小时、分钟和秒的显示。
同时,根据用户按键的操作,可以调整时间的设定。
2.显示模块显示模块采用16x2字符LCD显示屏,通过51单片机的IO口与LCD连接。
可以显示当前时间和设置的闹钟时间。
初次上电或者重置后,LCD显示时间为00:00:00,通过定时器中断和键盘操作,实现时间的更新和设定闹钟功能。
3.键盘模块键盘模块采用矩阵键盘连接到51单片机的IO口上,用于用户进行时间的调整和设置闹钟。
通过查询键盘的按键状态,根据按键的不同操作,实现时间的调整和闹钟设定功能。
4.中断模块中断模块采用定时器0的中断,用于1秒的定时更新时间。
同时可以添加外部中断用于响应用户按键操作。
三、主要功能和实现步骤1.系统初始化。
2.设置定时器,每1秒产生一次中断。
3.初始化LCD显示屏,显示初始时间00:00:00。
4.查询键盘状态,判断是否有按键按下。
5.如果按键被按下,根据不同按键的功能进行相应的操作:-功能键:设置、调整、确认。
-数字键:根据键入的数字进行时间的调整和闹钟设定。
6.根据定时器的中断,更新时间的显示。
7.判断当前时间是否与闹钟设定时间相同,如果相同,则触发闹钟,进行提示。
8.循环执行步骤4-7,实现连续的时间显示和按键操作。
四、系统总结和改进使用51单片机设计的简易电子钟可以显示当前时间,并且实现时间的调整和闹钟设定功能。
但是由于硬件资源有限,只能实现基本的功能,不能进行其他高级功能的扩展,例如闹铃的音乐播放、温度、湿度的显示等。
基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言带闹钟)
单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。
所以设计一个简易数字电子钟很有必要。
本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。
该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。
具有时间显示、整点报时、校正等功能。
走时准确、显示直观、运行稳定等优点。
具有极高的推广应用价值。
关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。
具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。
1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。
该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。
1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、键盘、显示接口电路和复位电路构成,设计课题的总体方案如图1所示:图1-1总体设计方案图本电子钟的所有的软件、参数均存放在AT89C52的Flash ROM和内部RAM 中,减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。
键盘采用动态扫描方式。
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据,同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。
(完整)基于51单片机电子时钟设计
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基于51单片机的电子时钟设计摘要本电子时钟以STC89C52单片机作为主控芯片,采用DS12C887时钟芯片,使用1602液晶作为显示输出.该时钟走时精确,具有闹钟设置,以及可同时显示时间、日期等多种功能。
本文将详细介绍该电子时钟涉及到的一些基本原理,从硬件和软件两方面进行分析.【关键词】STC89C52单片机 DS12C887时钟芯片 1602液晶蜂鸣器目录一、绪论 (4)1.1 电子时钟功能 (4)1.2设计方案 (4)二、硬件设计 (4)2。
151单片机部分设计 (4)2.2 USB供电电路设计 (5)2.3 串行通信电路设计 (6)2.4 DS12C887时钟芯片电路的设计 (6)2。
5 1602LCD液晶屏显示电路设计 (7)2。
6蜂鸣器电路设计 (8)2。
7按键调整电路设计 (8)三、软件设计 (9)3.1系统程序流程图设计 (9)3。
2程序设计 (11)四、心得体会 (22)参考文献 (23)一、绪论1。
1电子时钟功能(1)在1602液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒,并且按秒实时更新显示。
(2)具有闹铃设定即到时报警功能,报警响起时按任意键可取消报警。
(3)能够使用实验板上的按键随时调节各个参数,四个有效键分别为功能选择键、数值增大键、数值减小键和闹钟查看键。
(4)每次有键按下时,蜂鸣器都以短“滴”声报警.(5)利用DS12C887自身掉电可继续走时的特性,该时钟可实现断电时间不停、再次上电时时间仍准确显示在液晶上的功能。
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课程设计任务书摘要数字钟因其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
单片机为基础上设计出来的数字时钟数字钟,在日常生活中最常见,应用也最广泛。
本次课程设计的时钟就是以STC89C52单片机为核心,配备LED显示模块、时钟模块、等功能模块的数字电子钟。
采用24小时制方式显示时间。
文章主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理模块、时钟模块,显示模块等几部分。
时钟电路采用DS1302芯片,并选用LED显示器。
软件方面用keil C语言来实现。
软硬件配合,达到电子时钟精准的显示。
关键字:单片机,时钟模块,精准目录1绪论 (2)1.1设计概述 (2)1.2技术简述 (2)1.3本课题的背景 (3)1.4本课题的意义 (3)2系统设计 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计功能及要求 (4)2.3设计思路 (4)2.4硬件方案 (4)2.4.1时钟芯片的选择 (5)2.4.2显示屏的选择 (5)2.4.3单片机的选择 (5)2.5软件方案 (5)2.6整体方案 (6)2.7元器件清单 (6)3硬件设计 (7)3.1单片机最小系统 (7)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位电路 (8)3.2时钟电路 (8)3.3电源电路 (9)3.4系统整体电路 (9)3.5系统仿真 (10)3.6硬件制作 (10)4软件设计 (11)4.1程序设计步骤 (11)4.2系统主程序 (11)4.3时钟模块子程序 (12)4.4显示模块子程序 (12)4.5主程序 (13)5联机调试 (14)6总结 (15)7参考文献 (16)1绪论1.1设计概述在单片机技术日趋成熟的今天,其灵活的硬件电路和软件程序的设计,使单片机得到广泛的应用,从小的电子产品,到大的工业控制,单片机都起到了举足轻重的作用。
数字电子时钟是基于单片机和DS1302时钟芯片的一种计时工具。
通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零,从而达到精确地计时的功能数字电子时钟是人民日常生活补课缺少的工具。
具有体积小、功耗低、功能强、性价比高、易于推广应用的优点,在自动化装置、智能仪器表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。
1.2技术简述数字电子时钟系统中用到的单片机是一种集成。
在电路芯片,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/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
STC89C52单片机采取的半导体工艺,具有很多显著的特点,集成度高,体积小。
内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
同时控制功能强、功耗小、电压低。
外部总线采用串行总线连接,缩小了体积。
并且其系统扩展和系统配置典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。
时钟模块选取的DS1302芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能。
DS1302芯片工作电压为2.5V~5.5V。
同时采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后备电源双电源引脚,同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
具有用于高速数据暂存的31×8 RAM,2引脚的串行I/O,2.5-5.5V满度工作范围,用于时钟或RAM数据读写的单字节和多字节数据传送,双电源引脚,可选慢速充电至VCC1等特性。
1.3本课题的背景1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表,从而奠定了电子时钟的基础,电子时钟开始迅速发展起来。
本次课程设计是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零。
从而达到计时的功能,是人民日常生活补课缺少的工具。
1.4本课题的意义随着现代人类生活节奏的加快,人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以用液晶屏为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
DS1302时钟芯片确定时间准确性更高,并且其成本相对更低。
现在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、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用液晶显示器代替指针显示进而显示时间,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。
同时在本次课程设计中,将再次熟悉和练习proteus工具软件的使用,复习KEIL C语言编程。
对智能仪器仪表课程理论知识提供实践基础,并完善智能仪器仪表课程的知识结构,形成智能仪器仪表的全方位知识贯通。
达到理论知识与动手实践相结合。
2系统设计2.1设计目的1、掌握电子时钟的基本工作方式。
2、熟悉DS1302芯片的特性。
3、通过使用各基本指令,进一步熟练掌握单片机的编程和程序调试。
4、制作一款廉价精准的电子时钟。
2.2设计功能及要求1、液晶显示器可以精确显示动态时间。
2、单片机发送的信号通过程序控制液晶上显示。
3、单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。
4、时钟走时与标准时间一致,可校对时间。
2.3设计思路利用AT89C52单片机及DS1302时钟芯片的特点,设计一种基于DS1302单片机控制,再利用液晶显示的数字钟。
本系统利用AT89S52作为CPU进行总体控制,采用晶振电路作为驱动电路,由延时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,通过DS1302时钟芯片获取准确详细的年、月、日、周、日、时、分、秒准确时间,对时钟信号进行控制,同时利用液晶显示芯片LCD1602对时间进行准确显示年、月、日、周、日、时、分、秒。
2.4硬件方案硬件系统主要分为控制模块,时钟模块,显示模块三个部分。
其中控制imokuai由STC89C52做为核心控制器,包括复位电路和晶振电路。
时钟模块采用低功耗,高精准的DS1302芯片做为时钟芯片,辅以3V电池保证断电后时钟芯片继续计时。
显示模块液晶显示器采用具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等诸多优点的1602液晶显示器做为时间显示屏,通过总线与控制模块连接。
2.4.1时钟芯片的选择由于使用单片机来实现电子万年历设计,无外接其他芯片,存在精度不够高,误差较大,掉电后丢失所有数据,软件编程较复杂的问题。
所以决定采用一个实时的时钟和日历的时钟芯片,以便对一些实时发生事件记录时给予时标。
DS1302时钟芯片具有功耗低、精确度高、软件程较简单,芯片的体积小、芯片成本低等,诸多优点,所以本设计采用DS1302作为实时时钟芯片。
2.4.2显示屏的选择LCD1602具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧,对比度可调、内含复位电路、提供各种控制命令等特点,完全满足本次设计的需要,因此选择用LCD1602作为显示器使用。
2.4.3单片机的选择STC89C52单片机具有性价比高、集成度高、体积小、可靠性强、电压低、功耗小的特点。
其把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力,适合在恶劣环境下工作。
外部总线采用串行总线连接,系统扩展和系统配置典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。
所以本设计采用STC89C52做为控制核心单片机。
2.5软件方案软件程序采用KEIL C 语言编程,程序设置在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将十字节清零。
当单片机不上电,单片机程序不执行,由3V电池继续为DS1302芯片供电,使时钟断电不断时。
2.6整体方案系统设计利用单片机进行控制,采用DS1302作为实时时钟芯片,其三线接口SCLK 、I/O 、/RST 与单片机进行同步通信,P1口用作触发开关的通信接口。
使用单片机的P0口作为液晶显示屏的显示端口,液晶显示屏所显示的数据全都通过P0口接收与发送。
系统结构框图如图1。
图1 系统结构框图2.7元器件清单系统需要SCT89C52单片机、DS1302时钟芯片等电子元器件,具体名称和型号如表1。
表1.元器件清单序号 名称 型号 数量 1 单片机 STC89C52 1 2 时钟模块 DS1302模块 1 3 显示屏 LCD1602 1 4 排阻 1K 1 5 按键 4*4 2 6 瓷片电容 22pf 2 7电解电容20uf1主控制器时钟电路晶振电路 复位电路液晶显示3硬件设计3.1单片机最小系统51单片机是片内有程序存储器的单片机,要构成最小应用系统时只要将单片机接上外部的晶体或时钟电路和复位电路即可。
如图2所示。
这样构成的最小系统简单可靠,其特点是没有外部扩展,有可供用户使用的大量的I∕O线。
图2单片机最小系统3.1.1时钟电路STC89C51单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。
单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。
AT89C51的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。
由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以本系统选用内部时钟方式,如图3所示.图3片内振荡电路的时钟电路内部时钟方式:利用其内部的振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡。
最常用的是在X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,其中晶振选用振荡频率为12MHz的石英晶体,电容器采用30PF。
3.1.2复位电路单片机的REST引脚持续两个周期以上高电平则单片机所有的I/O口都将复位到“1”状态,编程地址计数器复位到000H,针对这一特点在按钮两端并联一10μf的电解电容,正极接电源,这样在按钮按下又释放后由于电容的充电可以在电阻两端维持至少两个时钟周期以上的高电平,电路如图4所示。
图4复位电路3.2时钟电路时钟电路DS1302与单片机的连接需要3条线:CE 引脚、SCLK 串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚,Vcc2为备用电源,外接32.768kHz 晶振,为芯片提供计时脉冲。