课程设计(论文)基于lcd液晶显示的多功能数字钟的设计(附pcb图及电路原理图)
多功能数字钟课程设计报告DOC
（3）时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。计数器可以使用十进制的74LS160。
图5 a ) 74160逻辑功能示意图b ) 74160引脚图
图6 74160逻辑功能表
②“时”电路
根据题目要求，“时”是24进制的，而且是从“00”到“23”，可以使用十进制的74LS160来实现这个功能。首先将两片74LS160通过串行进位方式接成百进制计数器，当计数器从全0状态开始计数，计入23个脉冲时，经与非门译码产生低电平信号立刻将两片74LS160同时置零，于是便得到了24进制的计数器。
3、电路调试方法与结果说明
（1）电路调试方法
①数码管的调试：可以用万用表的负极接数码管的3或8脚，正极依次接数码管剩余的管脚所接电阻的另一端，并将万用表调至测发光二极管档位，从而测试数码管的显示是否正确。
②“时”“分”“秒”电路的调试：将“时”“分”“秒”电路连接完成后，可以用函数信号发生器产生的1Hz方波信号分别作为“时”、“分”、“秒”的个位74LS160的计数脉冲，从而测试“时”是否为24进制，“分”和“秒”是否为60进制。
多功能数字钟课程设计要求
课程设计内容与要求
一、设计要求
用中小规模集成芯片设计并制作多功能数字钟，具体要求如下：
1、准确计时，以数字形式显示时(00～23)、分(00～59)、秒(00～59)的时间。
多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计
1 多功能数字钟课程设计
多功能数字钟课程设计是一个实验探索类的课程，它在激发学生
学习热情和强化学生的发明能力的同时，兼顾他们在电子信息技术领
域的技能训练。
2 课程背景
该课程的背景主要来自近几年电子信息技术的飞快发展和日新月
异的变化，在21世纪，科技的发展发展不断推动着社会的发展。
因此，人们对信息技术人才的要求越来越多，技术和工程人才岗位也在变得
越来越多，而这背后便是科技发展需要更多深入的研究和精深的工程
技术。
3 课程介绍
本课程的主要内容包括：数字信号与系统、单片机编程、数字电
路设计、数字技术应用研究等。
主要让学生掌握多功能数字钟的基本
原理，能够设计制作出各种功能现代化的多功能数字钟。
学生可以在
课堂上讨论各种电子信息工程技术，并根据自己的喜好来实现功能，
比如加入计算温度、日期显示、天气消息显示等功能，同时还可以学
习一些单片机编程语言，拿实际的案例来研究各种电子元器件的组装
和工程设计的流程，从而加深自身的科技能力和创新思维。
4 课程目标
该课程目标旨在培养学生具有独立创新思维、独立完成科技领域及其他领域复杂问题研究解决过程的能力，培养跨学科合作精神，在学习电子信息工程技术的基础上，增强学生在团队合作和沟通能力上的综合素质，提高学生的科技竞技能力，增强学生的社会责任感。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计1设计内容简介数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路，数字钟的电路系统主要包括时间显示，脉冲产生，报时，闹钟四部分。
脉冲产生部分包括振荡器、分频器；时间显示部分包括计数器、译码器、显示器；报时和闹钟部分主要由门电路构成，用来驱动蜂鸣器。
2设计任务与要求Ⅰ以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。
Ⅱ小时计数器的计时要求为“24翻1”，分钟和秒的时间要求为60进位。
Ⅲ能实现手动快速校时、校分；Ⅳ具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响为整点。
Ⅴ具有定制控制（定小时）的闹钟功能。
Ⅵ画出完整的电路原理图3主要集成电路器件计数器74LS162六只；74LS90三只；CD4511六只；CD4060六只；三极管74LS191一只；555定时器1只；七段式数码显示器六只，74LS00 若干；74LS03(OC) 若干；74LS20 若干；电阻若干，等4设计方案数字电子钟的原理方框图如图（1）所示。
该电路由秒信号发生器、“时，分，秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。
秒信号产生器决定了整个计时系统的精度，故用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将秒信号送入“秒计时器”，“秒计时器”采用六十进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用六十进制计数器，每60分钟，发出一个“时脉冲”，该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲，而“时计数器”采用二十四进制计数器，实现“24翻1”的计数方式，可实现对一天二十四小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过七段式显示译码器译码，通过刘伟LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后触发一音频发生器实现整点报时，定时电路与此类似。
校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数5电路设计5.1秒信号发生器秒信号发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体整荡器产生的脉冲经过整形、分频获得1 Hz的秒脉冲。
数电课程设计多功能数字钟的设计与实现
课程设计任务书题目: 多功能数字钟的设计与实现初始条件：本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。
用数码管显示时间计数值。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。
2、技术要求：1）设计一个数字钟。
要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。
2）具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或12进制）计数。
3）有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。
4）设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器，5）具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。
6）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《******大学课程设计工作规》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规。
时间安排：1、 2013年 3 月 18 日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、 2013 年 3 月 22日至 2013 年 5 月 10 日，方案选择和电路设计。
3、 2013 年 5 月 25 日至 2013 年 7 月 2 日，电路调试和设计说明书撰写。
4、 2013 年 7 月 5 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1 引言 (1)1.1 数字钟简介 (1)1.2 EWB简介 (1)2 方案选择 (3)3 系统框图 (4)4 分电路设计 (5)4.1 脉冲产生电路 (5)4.1.1设计要求 (5)4.1.2所需元件 (5)4.1.3元件介绍 (5)4.1.4参数计算 (6)4.1.5电路设计 (7)4.2计数电路 (8)4.2.1秒电路 (8)4.2.2分电路 (9)4.2.3时电路 (11)4.3显示电路 (12)4.3.1所需元件 (12)4.3.2元件介绍 (12)4.3.3原理说明 (12)4.3.4电路设计 (12)4.4整点报时电路 (13)4.4.1设计要求 (13)4.4.2所需元件 (13)4.4.3元件介绍 (13)4.4.4参数计算 (13)4.4.5原理说明 (14)4.4.6电路设计 (14)4.5校时电路 (15)4.5.1设计要求 (15)4.5.2所需元件 (15)4.5.3元件介绍 (15)4.5.4原理说明 (15)4.5.5电路设计 (15)4.6闹钟电路 (16)4.6.1设计要求 (16)4.6.2所需元件 (16)4.6.3元件介绍 (16)4.6.4原理说明 (18)4.6.5电路设计 (18)5总电路图 (19)6心得体会 (20)7元件清单 (21)8参考文献 (23)摘要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。
单片机多功能电子数字钟课程设计报告
多功能电子数字钟设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。
本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。
数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。
文章的核心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单元电路、时钟电路、人机接口电路、信号处理电路、执行电路等几部分组成。
软件用C语言来实现, 主要包括主程序、键盘扫描子程序、时间设置子程序等软件模块。
关键词单片机液晶显示器模块数字钟一硬件电路设计及描述；1.MCS-51单片机单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。
这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
8051单片机的结构特点有以下几点: 8位CPU；片内振荡器及时钟电路； 32根I/O线；外部存储器ROM和RAM；寻址范围各64KB；两个16位的定时器/计数器； 5个中断源, 2个中断优先级；全双工串行口。
定时器/计数器8051内部有两个16位可编程定时器/计数器, 记为T0和T1。
16位是指他们都是由16个触发器构成, 故最大计数模值为2 -1。
可编程是指他们的工作方式由指令来设定, 或者当计数器来用, 或者当定时起来用, 并且计数（定时）的范围也可以由指令来设置。
这种控制功能是通过定时器方式控制寄存器TMOD来完成的。
在定时工作时, 时钟由单片机内部提供, 即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。
技术工作时, 时钟脉冲由TO和T1输入。
中断系统8051的中断系统允许接受五个独立的中断源, 即两个外部中断申请, 两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。
外部中断申请通过INTO和INT1（即P3.2和P3.3）输入, 输入方式可以使电平触发（低电平有效）, 也可以使边沿触发（下降沿有效）。
2.8051的芯片引脚如图1-2所示VCC: 供电电压。
毕业设计(论文)基于at89c52单片机的液晶显示的数字钟的设计与实现
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words. (1)1. 引言 (2)2. 系统总体设计方案 (4)系统可实现的功能 (4)2.2 数字时钟的硬件系统框图 (5)2.3各元器件的选用 (6)2.3.1 单片机AT89C52 (6)2.3.2 时钟芯片DS1302 (9)2.3.3 显示器的结 (10)3. 系统硬件设计 (11)3.1单片机复位电路的设计 (11)3.1.1 设计原理 (11)3.1.2 方案的比较与选择 (11)3.1.3 复位电路与单片机的连接 (11)3.2单片机时钟电路的设计 (12)3.2.1振荡器电路原理 (12)3.2.2 DS1302时钟电路 (13)3.3 显示器和单片机的接口电路 (14)3.3.1 显示电路 (14)3.3.2 显示器的接入 (15)4. 系统软件设计 (16)4.1软件系统中的主模块设计 (16)4.1.1 主模块的C语言实现 (16)5. 系统的实现 (18)5.1 电路的仿真 (18)6. 总结 (18)参考文献 (18)致谢： (20)液晶显示的数字钟的设计与实现（湖南人文科技学院湖南娄底）摘要：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
本文介绍了一款基于AT89C52单片机数字钟的设计，通过多功能数字钟的设计思路，详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。
软件采用简单流通性强的C语言编写实现。
本设计实现了年、月、日和时、分、秒的显示功能。
并且运用Proteus软件进行仿真，通过对比实际的时钟，查找出了误差的来源，确定了调整误差的方法，尽可能的减少误差，使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。
关键词：AT89C52单片机数字钟 Proteus.The Design and Implementation of LCD Digital ClockFang He(Hunan Institute of Humanities Science and Technology，Loudi，Hunan) Abstract:A digital clock is a kind of device which is used by digital circuit technology to achieve the timing . It is higher than the mechanical clock in accuracy and intuitive . And it has no machinery and has more longer service life, so it has been widely used . The design of LCD digital clock based on SCM of AT89C52 was introduced in the paper , the specific process of how the system hardware and software achieved were detailed description through the design of multifunction digital clock. Software design used the C language to achieve because of its simple and strong negotiability. In this design, the functions of the year, month, day , hour, minute and seconds display have been achieved.,andthe Proteus software has been used to simulate. By comparing the actual clock, we can find out the source of the error and determine the method of adjusting error, reduce errors as much as possibly, so this system can achieve a practical digital clock with error within the permissible range.Key words ：AT89C52 microcontroller; Digital clock; Proteus .1引言现今数字钟已成为人们日常生活必不可少的必需品，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、娱乐带来了极大的方便，由于数字集成技术的发展和采用先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等特点，它还应用于计时、自动报时及自动控制等各个领域，尽管目前的市场上已经有现成的数字钟集成电路芯片出售，价钱便宜、使用方便，但鉴于数字钟集成电路的基本电路包含了数字电路的主要部分，因此进行数字的设计是必要的，研究数字钟及扩大其应用有着非常现实的意义。
多功能数字钟(课程设计版)
题目: 多功能数字钟电路设计器材：74LS390，74LS48，数码显示器BS202， 74LS00 3片，74LS04，74LS08，电容，开关，蜂鸣器，电阻,导线要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下：1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。
2.秒、分为00-59六十进制计数器。
3.时为00-23二十四进制计数器。
4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。
只要将开关置于手动位置。
可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。
5.整点报时。
整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。
时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日索引摘要 (3)Abstract (3)1系统原理框图 (5)2方案设计与论证 (6)2.1时间脉冲产生电路 (6)2.2分频器电路 (9)2.3时间计数器电路 (10)2.4译码驱动及显示单元电路 (11)2.5校时电路 (12)2.6报时电路 (13)3单元电路的设计 (14)3.1时间脉冲产生电路的设计 (14)3.2计数电路的设计 (15)3.2.1 60进制计数器的设计 (15)3.2.2 24进制计数器的设计 (15)3.3译码及驱动显示电路 (16)3.4 校时电路的设计 (17)3.5 报时电路 (18)3.6电路总图 (20)4仿真结果及分析 (21)4.1时钟结果仿真 (21)4.2 秒钟个位时序图 (21)4.3报时电路时序图 (22)4.4测试结果分析 (22)5心得与体会 (23)6参考文献 (24)附录1原件清单 (25)附录2部分芯片引脚图与功能表 (26)摘要多功能数字钟具有时间显示、闹钟设置、环境温度测量、电网电压、电网频率显示，闹铃控制和电网电压的过压、欠压报警等功能,深受人们欢迎。
数字钟是采用数字电路实现对.时,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。
基于AT89C52的多功能LCD时钟(含流程图)
基于AT89C52的多功能LCD时钟项目设计报告设计者：计算机0931_袁扬设计时间：2011年3月21号基于AT89C52的多功能LCD时钟基于AT89C52的多功能LCD时钟[项目概述]随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计是数据采集及处理，键盘控制，显示系统及报警系统与单片机有效结合，本设计是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识的综合应用，以及查阅资料，培养一种自学的能力。
并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
[项目要求]我设计的LCD时钟系统是由中央控制器、时钟系统、报警系统,显示器及键盘部分组成。
控制器采用单片机AT89S52，时钟系统用时钟芯片DS1302，用LCD 液晶12864F作为显示器，用蜂鸣器及发光二极管构成声光报警器。
单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据，对数据处理后显示时间；单片机再把时间数据送液晶显示器12864F显示，12864F还可以显示汉字；键盘是用来调时的。
[关键字]：单片机LCD液晶DS1302 12864一系统设计1.时钟温度系统总体设计初步确定设计系统由单片机主控模块、时钟模块、功能面板模块、报警模块、显示模块、键盘接口模块共6个模块组成，电路系统框图如图（1）所示。
二．硬件设计部分1、电路原理图LCD 液晶时钟设计原理电路图2、元件清单主 控器 件AT89S52功能面板 系统DS1320 时间采集系统12864 显示系统蜂鸣器LED 报警系统键盘 控制系统LCD液晶时钟设计元件清单名称型号数量单片机AT89S51 1液晶显示器JHD12864F 1电阻10k（1/4w） 5电阻1k 5电阻200欧姆 5电阻 4.7k 5电阻 4.7k 5电位器10k 1电容10u/16V 1电容30p 4三极管9013 1轻触按键小（尺寸6×6mm×5.5） 4蜂鸣器 5 V 1晶振12M（小体积） 1底座8脚 1底座40脚 1发光二极管红 1发光二极管绿 1时钟芯片DS1302 1纽扣电池及底座3V（大） 1液晶插槽20孔 1单排针3排120杜邦线及杜邦头1股40电路板AOA5 1 三．软件设计部分本系统的软件系统主要分为主程序、液晶程序、时钟程序、键盘控制程序、液晶显示程序。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计
1.时钟显示：设计一个数字时钟显示电路，可以显示当前的时间（小
时和分钟）。
可以使用七段显示器来显示数字。
2.闹钟功能：设计一个闹钟功能，可以设置闹钟时间，并在到达闹钟
时间时发出提示声音或闹铃。
3.温度显示：设计一个温度传感器电路，并将当前温度显示在数字时
钟上。
4.日历功能：设计一个日历功能，可以显示当前的日期和星期。
5.定时器功能：设计一个定时器功能，可以设置一个特定的时间间隔，并在到达时间间隔时发出提示声音或闹铃。
6.闹钟休眠功能：设计一个闹钟休眠功能，可以设置一个特定的时间
间隔，在此时间间隔内按下按钮可以将闹钟功能暂时关闭。
7.闹钟重复功能：设计一个闹钟重复功能，可以设置一个特定的时间
间隔，使闹钟在每天相同的时间段重复响铃。
8.亮度调节功能：设计一个亮度调节功能，可以调整数字时钟的显示
亮度。
这些功能可以根据需求进行组合设计，可以使用逻辑门、计数器、显
示器驱动器、温度传感器、按钮等元件来完成电路设计。
液晶显示课程设计 数字电子钟显示屏
目录1 课程设计目的 (2)2 课程设计题目描述和要求 (2)3 课程设计报告内容 (2)3.1设计方案的论证 (2)3.2 外观图的设计 (3)3.2 COM、SEG层电极逻辑走线 (4)3.3 COM、SEG层电极图案 (6)3.4 单粒图的设计 (8)3.5菲林版的设计 (10)4 结论 (16)题目：TN－LCD显示屏设计——数字电子钟显示屏设计1 课程设计目的液晶显示器课程设计的目的在于通过对液晶显示器外观图、单粒图和掩模版的设计，掌握液晶显示器设计的基本方法，加深对液晶显示器设计基础理论和基本知识的理解，为今后从事该类型显示器的设计和生产打下良好的基础。
2 课程设计题目描述和要求TN－LCD显示屏设计TN－LCD屏适合各种小屏幕的场合，如计算器，手表等笔段比较少的场合。
本设计通过TN－LCD外观图、单粒图和掩模版的设计，掌握TN－LCD设计的基本方法，为今后从事该类型显示器的设计和生产打下良好的基础。
设计内容包括TN－LCD液晶盒外观图、真值表、逻辑走线、COM、SEG 层电极图案、PI涂覆、封框、银点以及所对映的5张菲林版等。
3 课程设计报告内容3.1设计方案的论证我此次所设计的液晶显示屏是一个多功能数字电子钟，它应用场合、应用人群都很广泛可以显示全天的时间不管是十二小时计时法还是二十四小时计时法都可以完整的显示，除了显示时间88：88外还可以显示上午（AM）下午（PM）,显示理想效果如下图示：图3.1-13.2 外观图的设计1．LCD外形的长56mm，宽为30mm；2．LCD大片长为56mm，宽为30mm；3．LCD小片的长为多少56mm，宽为26mm；4．LCD大片在下，小片在上；5．LCD可视区长为49mm，宽为多少22mm；6．可视区距小片玻璃左边缘距离3.5 mm；可视区距小片玻璃下边缘距离4mm；7．引线的电极共有19个；8．引线电极的长为3.8mm，宽为1.7mm；9．引线电极间隙为0.85mm；10．引线电极（第一根）据玻璃边缘的距离为5.05 mm；11．封口位于玻璃左边中央部位，其长为10 mm，宽为1.0 mm；12．偏光片的外形尺寸在小玻璃的基础之上向内偏移了0.5 mm，偏光片厚度0.3 mm；13．LCD玻璃的厚度为为0.7 mm；具体液晶盒尺寸和外观如下图3.2-1示：图3.2-13.2 COM、SEG层电极逻辑走线液晶显示常用的驱动方式有静态驱动和动态驱动两种方式，为控制驱动所需电极的数量，本设计采用动态驱动法，即驱动时分别对不同的Com电极和Seg 电极进行组合加电，控制点亮各笔段。
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目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计内容 (2)2.3方案论证 (3)2.4方案选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1 温度采集电路 (5)3.1.2 DS1302时钟电路 (5)3.1.3 串行通信接口电路 (6)3.1.4 USB连接电路 (6)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6液晶显示显示电路 (7)3.2特殊器件介绍 (7)3.2.1 STC89C52单片机芯片 (7)3.2.2 DS1302介绍 (8)3.2.3 温度传感器DS18B20 (9)3.2.4 液晶显示LCD1602 (9)4软件设计 (10)4.1软件选择 (10)4.2软件设计流程 (10)4.2.1 温度采集流程 (11)4.2.2 日期数据处理流程 (12)5系统的仿真及调试 (13)5.1系统仿真 (13)5.2硬件调试 (13)5.3软件调试 (14)6结论 (16)7总结与体会 (17)7.1设计小结 (17)7.2设计收获及改进 (17)7.3致谢 (17)8参考文献 (18)附录： (19)1前言单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛。
本文设计了一种基于STC公司的STC89C52单片机，使用Dallas 的一线制数字温度计DS18B20作为温度传感器，实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据，并将实时的日期和温度数据字符型液晶显示器LCD1602上显示，本次设计的多功能数字钟采用数字电路对日期和温度进行控制设置，我们采用LCD液晶显示，以24小时的计时方式，根据LCD显示原理进行显示，定时器计数。
在本次设计中，电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。
本次设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24小时制；具有年、月、日显示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期；系统不但接口设计简单、便于控制，而且具有很好的人机界面，可以对当前的时间进行调整。
2总体方案设计2.1 设计内容完成基于LCD液晶显示的多功能数字钟的设计。
要求该电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。
本次设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24小时制；具有年、月、日显示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期；2.2 设计内容方案一：利用QuartusII软件设计一个数字钟，对设计电路进行功能仿真，并下载SOPC实验系统中，可以完成00:00:00到23:59:59的计时功能，并在控制电路的作用下具有保持、清零、快速校时、快速校分、整点报时等功能。
能进行正常的时、分、秒计时功能；锁死功能--锁死状态下时钟保持不变；清零功能—-时钟计时电路和万年历电路；闹表功能—-定时精确到分，闹钟设计响一分钟，可关闭；相应的电路图如下图2.1所示：图2.1 QuartusII软件设计数字钟电路图方案二：采用单片机STC89C52RC芯片以及相关的芯片来实现多功能的数字钟。
该设计选用一线制温度计DS18B20 作为温度传感器,实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据,并将实时的日期和温度数据在字符型液晶显示器LCD1602上显示出来。
本文设计了一种基于STC公司的ST89C52单片机，使用Dallas的一线制数字温度计DS18B20作为温度传感器，实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据，并将实时的日期和温度数据字符型液晶显示器LCD1602上显示，本次设计的多功能数字钟采用数字电路对日期和温度进行控制设置，我们采用LCD液晶显示，以24小时的计时方式，根据LCD显示原理进行显示，定时器计数。
在本次设计中，电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。
本次设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24小时制；具有年、月、日显示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期。
系统不但接口设计简单、便于控制,而且具有很好的人机界面,可以通过几个按键对当前的时间进行调整,对闹钟进行随意设置，以及温度超过上下限会自动进行报警（LED 亮）等功能。
其原理框图如下图2.2所示：图2.2 数字钟原理框图2.3 方案论证我们可以看到，方案一使用的基于Altera公司出品QuartusII软件以及相应的实验平台完成的多功能数字计时器，由于时钟的计时范围是00：00：00---23：59：59,所以我们需要设计模六十和模二十四的计数器组成时钟计时电路。
校分、校时、清零电路需要输入一些控制信号给时钟计时电路，当然这些控制信号是由开关提供的。
要实现整点报时功能，一个报时控制电路是必不可少的。
万年历电路需要由计时电路提供计时脉冲，脉冲输送给一个由模30、模12、模100级联而成计时电路。
整个过程不仅涉及到的分频计数器较多，还要用到大量的开关控制显得相当复杂且容易出错。
而方案二是采用最近几年比较普遍的STC89C52RC单片机芯片实现。
基于STC公司的ST89C52单片机，使用Dallas的一线制数字温度计DS18B20作为温度传感器，实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据，并将实时的日期和温度数据字符型液晶显示器LCD1602上显示。
之所以选择这个芯片，是因为STC 单片机降低成本，提升性能，原有程序直接使用,硬件无需改动。
并且其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,一般的利用STC系列的单片机芯片加上一些外围的供电电路，复位电路，下载电路，特定功能电路等就能实现特定的功能。
由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛。
2.4 方案选择在现代SOC技术的引领下，人们对低故障、高实时、高可靠、高稳定的性能更加青睐，其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,结合本设计的要求及综合以上比较的情况，我们选择用STC89C52RC单片机芯片来实现本次设计。
3单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1 温度采集电路DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的一线制数字温度传感器。
测量范围为- 50 ℃～ + 125 ℃,精度可达0. 1 ℃,不需A /D 转换电路,直接将温度值转换成数字量。
温度数据的传输,只需要一根数据线,直接将数据线与单片机的P3.6口相连接。
其图如下3.1所示：图3.1温度采集3.1.2 DS1302时钟电路DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时。
DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。
DS1302提供2个电源引脚:一个(VCC2)接主电源；另一个(VCC1)接备用电源。
图3.2 DS1302时钟电路3.1.3 串行通信接口电路MAX232是电压转换芯片，将TTL电平转换成可以和电脑串口匹配的电压。
DB9通过下载线缆与电脑连接，可以将程序下载到单片机上。
图3.3 RS232串行通信3.1.4 USB连接电路USB接口通用性好、实时性强、传输方式多样、成本低、支持即插即用、易于扩展且便于使用。
本次设计的USB连接线路，为单片机提供5V电压。
图3.4 USB连接线路3.1.5 按键电路本次设计中用到了4*4的矩阵键盘列阵，通过赋低电平选中其中一列，以便来控制时，分，秒，年，月，日，以及闹钟的调整。
其电路如图所示：图3.5 按键控制电路3.1.6液晶显示显示电路本设计中会将时分秒，年月日周以及闹钟的设置，温度全部都会显示到液晶LCD1602上面，其具有16×2能够显示所有英文大小写字母，0到9十个数字以及一些常用的符号。
该液晶在4.5V到5.5V电压范围内都能正确工作，平均工作电流为2mA。
液晶HS162共16个管脚。
但是由于原理图中电路很简单并且只用到接插件所以此处没有给出原理图。
3.2 特殊器件介绍3.2.1 STC89C52单片机芯片STC89C52是STC公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，可灵活应用于各种控制领域。
其主要功能有：与MCS-51产品指令系统完全兼容；4k字节可重擦写Flash闪速存储器；1000次擦写周期；全静态操作：0Hz－24MHz；三级加密程序存储器；128×8字节内部RAM；32个可编程I／O口线；2个16位定时／计数器；6个中断源；可编程串行UART通道；低功耗空闲和掉电模式。
其引脚图如下图所示：图3.6 STC89C52引脚图3.2.2 DS1302介绍DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI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和RAM数据。
实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月、年，一个月小于31天时可自动进行调整，且具有闰年补偿功能。
工作电压宽达2.5~5.5V。
采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力，因此广泛应用于测量系统中。
DS1302是由DS1202改进而来的，增加了以下的特性：双电源管脚用于主电源和备份电源供应，Vcc1为课编程涓流充电电源，附加七个字节存储器。