电子钟课程设计--基于单片机的电子钟设计

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1、 单片机课程设计单片机课程设计 题目 基于单片机的电子钟设计 1 目 录 一、设计任务与要求 . 2 1设计的目的 2 2设计的指标 2 3设计的要求 2 二、总体方案设计 . 2 1设计的思路 2 2. 电路的结构特征. 3 3. 数据输入输出(I/O) 3 三、单元电路分析与设计 . 4 1. 显示部分数码管（LED） 4 2. 键盘部分. 4 四、总原理图及元器件清单 . 4 1. 总程序图. 4 2. 时间产生流程图. 5 3. 按键控制流程图. 6 4. 电子钟软件系统程序. 6 5. 元器件清单. 9 五、软件仿真 . 9 六、结论与心得 10 七、参考文献 11 2 一、设计任务

2、与要求 1 设计的目的 设计一个带有年月日、时分秒及星期显示的电子钟。 电子钟的主要功能是给人们提供时间和日期信息， 无论其形式如何， 从外部 都可分为显示和校准两部分。 为使电子日历协调工作， 整个系统从功能上可分为 实时时钟、 显示和键盘三个模块， 分别完成时间和日期的计算以及人机交互的管 理等。 2 设计的指标 电子钟是一套完整的时间显示系统，采用单片机等控制设计作为核心控制 器，并能实时显示当前的日期，能够设置时间等操作。 3 设计的要求 本电子钟能动态显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒。 二、总体方案设计 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

3、盘接口模块共 4 个模块组成。 主控芯片使用 51 系列 STC89C52RC 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（2.55.5V 电源，再 2.5V 时耗电小于 300nA） ， 而且 DS1302 可以编程选择多种充电电流来为后备电源进行慢速充电，可以保 证后备电源基本不耗电。 显示模块采用普通的共阳极四位一体八段 LED 数码管。 1 设计的思路 图 1 电子钟的系统框图 单片机 显示系统 DS1302

4、 键盘 3 2 电路的结构特征 1. DS1302 的结构及工作原理 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 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， 工作电压为 2.5V5.5V。DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增 加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的 能力。 2. 引脚功能及结构 图 2 所示出 DS1302 的引脚排列,其中 Vcc1 为后备电源，VCC2 为主电源。在主 电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302 由 Vcc

5、1 或 Vcc2 两者中 的较大者供电。当 Vcc2 大于 Vcc10.2V 时，Vcc2 给 DS1302 供电。当 Vcc2 小 于 Vcc1 时，DS1302 由 Vcc1 供电。X1 和 X2 是振荡源，外接 32.768kHz 晶振。 RST 是复位/片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能：首先，RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存 器；上电运行时，在 Vcc2.5V 之前，RST 必须保持低电平。只有在 SCLK 为低 电平时，才能将 RST 置为高电平。I/O 为串行数据输入输出端(双向)，后面有 详细说明。SCLK

6、始终是输入端。 图 2 DS1302 引脚图 3. 数据输入输出(I/O) 在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时， 数据被写入 DS1302， 数据输入 从低位即位 0 开始。 同样， 在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿读出 DS1302 的数据，读出数据时从低位 0 位到高位 7。 4 三、单元电路分析与设计 1. 显示部分数码管（LED） 七段数码管一般由 8 个发光二极管组成， 其中由 7 个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时， 相应的一个点或一个笔画发光。 控制相应的二极管导 通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也 有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数 码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管。 2. 键盘部分 时钟的设置虽包含数字， 但是我们不建议使用数字键盘， 应为数字键盘将增 加系统的复杂程度。 为使系统尽可能简化，