单片机课程设计智能电子钟的设计

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1、I 摘 要 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，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。本设计主要为实现一款可正常显 示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。本文对当前电子钟开发手段进行了比较 和分析，最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。本设计应用 AT89C51 芯片作为 核心，6 位 LED 数码管显示，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，时间精确，操作简单，编程容易。 该

2、电子时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：关键词：电子时钟；LED 数码管；AT89C51；DS1302 II 目 录 摘摘 要要 . 目目录录 . 第第 1 1 章章 总体设计方案总体设计方案. 1 1.1 方案设计 . 1 1.2 系统框图 . 1 第第 2 2 章章 核心芯片简介核心芯片简介. 3 2.1 DS1302 简介. 3 2.1.1 DS1302 引脚功能与内部结构 3 2.1.2 DS1302 控制字 4 2.1.3 DS1302 复位引脚 5 2.1.4 DS1302 数据的输入与输出 5 2

3、.1.5 DS1302 寄存器 5 2.2 AT89C51 简介 6 2.2.1 AT89C51 芯片引脚及特点 . 6 2.2.2 AT89C51 的主要性能参数 . 10 第第 3 3 章章 智能电子钟软硬件电路的设计智能电子钟软硬件电路的设计. 12 3.1 硬件设计 . 16 3.1.1 单片机 AT89C51 外围电路设计 12 3.1.2 DS1302 与单片机的接口设计 13 3.1.3 LED 显示设计 . 14 3.1.4 电源设计 15 3.1.5 按键开关去抖设计 15 3.1.6 时钟电路设计 12 3.2 软件设计 . 16 3.2.1 流程图 17 3.2.2 PC

4、B 板 . 19 第第 4 4 章章 protuesprotues 仿真与调试仿真与调试 20 4.1 电路板的仿真 . 20 4.2 软件调试 . 20 总总 结结 . 21 参参 考考 文文 献献 . 22 附附 录录 . 23 附件一 源程序 23 附件二 程序设计总图 26 1 第1章 总体设计方案 1.1 方案设计方案设计 实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点计时功能，计时数据的更 新每秒自动进行一次，不需程序干预。计算机可通过中断或查询方式读取计时数据进行显 示，因此计时功能的实现无需占用 CPU 的时间，程序简单。此外，实时时钟芯片多数带有 锂电池做后备电源，具备

5、永不停止的计时功能；具有可编程方波输出功能，可用做实时测 控系统的采样信号等；有的实时时钟芯片内部还带有非易失性 RAM，可用来存放需长期 保存但有时也需变更的数据，由于功能完善，精度高，软件程序设计相对简单，且计时不 占用 CPU 时间， 因此， 在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。 利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时 及秒表计时。 该方案节省硬件成本， 且能使设计者对单片机的指令系统能有更深入的了解， 从而掌握单片机应用技术 MCS-51 汇编语言程序设计方法，因此，本系统设计采用此种软 件控制方法来实现计时。 而由于 Atm

6、el 公司的 AT89C51 是一种自带 4KB Flash 存储器的 低电压、高性能的 CMOS 8 位微处理器。该器件采用 Atmel 高密度非易失存储器制造 技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出引脚相兼容。AT89C51 将多功能 8 位 CPU 和闪存集成在单个芯片中，是一种高效的微控制器，使用也更方便，寿命更长， 可以反复擦除 1000 次。形成了功能强大、使用灵活和具有较高性能价格比的微控制器。 它的功能强大，而且也比较容易购买，故本设计中所选的单片机为 AT89C51 单片机。 1.2 系统框图系统框图 按照系统设计功能的要求，初步确定系统由主控模块、时控模块、及显示模块和键盘 接口模块共 4 个模块组成。主控芯片使用 51 系列 AT89C51 单片机，时钟芯片使用美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟 DS1302。采用 DS1302 作 为计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302 可以在很小电流的后备电源（2.5 5.5V 电源，再 2.5V 时耗电小于 300nA）