基于AT89S52单片机的电子时钟设计

摘要

单片机在电子产品中的应用越来越广泛，特别是51系列的单片机，由于其使用方便、价格低廉等优势，在市场上占有很大的份额。AT89S52就是51系列中的一个比较成熟的型号，它完全兼容51单片机的指令。

本文详细介绍了一款基于AT89S52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。论文重点阐述了数字钟硬件中时钟模块、和相关控制模块等的模块话设计与制作；软件同样采用模块话的设计，包括中断模块、时间调整模块设计，并采用简单流通性强的C语言编写实现。本设计实现了用LCD1602显示器显示年、月、日、星期、时、分、秒的显示功能以及跑表功能。

关键词AT89S52单片机/数字钟/LCD1602/DS1302时钟芯片

目录

第一章工程训练目的、要求概述 (3)

1.1 基本目的 (3)

1.2 基本要求 (3)

第二章设计方案的选择和确定 (4)

2.1、单片机选择与论证 (4)

2.2、时钟实现的选择与论证 (4)

2.3、显示的选择与论证 (4)

第三章系统硬件设计 (5)

3.1器件选型 (5)

3.2器件介绍 (5)

3.2.1 单片机AT89S52 (5)

3.2.2 LCD1602显示模块 (6)

3.2.3 时钟芯片DS1302 (6)

第四章系统的软件设 (8)

4.1、proteus仿真图 (8)

4.2、设计流程图 (8)

第五章PCB板的制作与元器件的安装 (11)

5.1、PCB板的制作流程介绍 (11)

5.2、protel原理图 (11)

5.3、生成PCB图及制板 (11)

5.4、安装元器件 (11)

第六章性能测试、故障分析及作品展示 (12)

6.1、故障分析 (12)

6.2、作品展示 (12)

第七章心得体会 (13)

附录1：工程训练成绩评定表 (14)

附录2：时钟设计程序 (15)

第一章工程训练目的、要求概述

1.1 基本目的

此次工程训练选择使用52系列单片机来制作日历时钟。学生通过实训了解相关芯片的

基本结构、工作原理、特性和参数以及由它们构成的日历时钟的工作原理、原理图的设计和参数的计算、元器件的选用、计算机软件实现硬件的仿真、PCB板的设计、电路的安装和调试，最后完成达到技术指标要求的标准产品。

1.2基本要求

1、依据性能指标和器件状况，设计日历时钟电子电路，并计算器件参数确定选择器件；

2、以本工程训练为实例先学习Altium Designer基本知识，并运用其绘制日历时钟原理图和PCB图；

3、掌握电子电路板制作的全过程，实现日历时钟的制作；

4、测试日历时钟的各项性能指标，可以实现分别调整秒，分，时，年，月，日，星期。

第二章设计方案的选择和确定

2.1、单片机选择与论证

方案一：用MSP430系列单片机控制。MSP430系列单片机具有功耗超低、处理能力强大、

片内外设丰富、系统工作稳定、开发环境便捷等特点。但MSP430系列单片机价格较高。

方案二：采用80C51系列单片机。Atmel公司的AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，它内存较大，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器，比AT89C51要多4K，它可在线编程，可在线仿真功能，且价格比较便宜。本系统功能比较简单，用AT89S52单片机完全可以实现。

综上所述，我们选择了第二个方案，即AT89S52。

2.2、时钟实现的选择与论证

方案一：利用51单片机的定时器设计时钟，外围电路少，可以节省硬件。可是用定时器设计时钟的话，掉电或晶振的误差都会造成时间的错乱，并且，若完全用程序设计时钟还会占用大量的系统资源，从而严重影响系统的其他功能。

方案二：使用时钟芯片设计时钟，采用DS1302是美国Dallas公司生产的，将实时时钟/日历和31字节的静态RAM集成于一体的专用芯片。实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月等信息。对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。价格也比较便宜。

综上所述，我们选择了第二种方案，即使用时钟芯片DS1302。

2.3、显示的选择与论证

方案一：采用LCD12864显示，带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。但12864价格偏高，会增加系统造价负担。

方案二：采用LCD1602显示，LCD1602内置192种字符（160个5*7点阵字符和32跟5*10点阵字符），具有64个字节的自定义字符RAM，可自定义8个5*8点阵字符或四个5*11点阵字符。其价格远比LCD12864便宜，且其功能以满足本系统需求。

综上所述，我们选择了第二种方案，即使用采LCD1602。

第三章系统硬件设计

3.1器件选型

Atmel公司的AT89S52单片机是一种低功耗、高性能的特点。AT89S52比AT89C51要多

4K内存，它可在线编程，可在线仿真功能，且价格比较便宜，所以本设计选取主控MCU为Atmel公司的AT89S52。

LCD1602内置192种字符，具有64个字节的自定义字符RAM，可自定义8个5*8点阵字符或四个5*11点阵字符。其价格远比LCD12864便宜，所以显示器件选择市面上常见的字符型液晶显示模块LCD1602。

DS1302是美国Dallas公司生产的，将实时时钟/日历和31字节的静态RAM集成于一体的专用芯片。实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月等信息。对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。价格也比较便宜。所以选用DS1302时钟芯片。

3.2器件介绍

3.2.1单片机AT89S52

一、功能特性描述

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

二、外部引脚图

图3-1为单片机AT89S52的引脚图。

图3-1 AT89S52引脚图

3.2.2 LCD1602显示模块

一、LCD1602概述

字符型型液晶是一种用5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以

分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等，最常用的为2行16个字。本设计所采用的LCD1602即为最常用的2行16个字。

下面是HY1602A液晶模块的一些主要技术参数：

1、逻辑工作电压（VDD）：+4.5～+5.5V

2、LCD驱动电压（VDD-VL）：+4.5～+13.0V

3、工作温度（Ta）：0～60℃（常温）/-20～75℃（宽温）

4、工作电流：<2.0mA

二、引脚图及功能介绍

本设计使用带背光的液晶模块1602采用标准的16脚接口，如图3-2，其引脚功能如下：

图3-2 LCD1602引脚图

第1脚：VSS为电源地，接GND。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VEE为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：BLA背光电源正极(+5V)输入引脚（本图未显示）。

第16脚：BLK背光电源负极，接GND（本图未显示）。

3.2.3时钟芯片DS1302

一、功能特性描述

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、月和年，一个月小与31天

时可以自动调整，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。

二、引脚图及功能介绍

如图3-3为DS1302引脚图：

图3-3 DS1302引脚图

各引脚的功能为：

X1 、X2：32.768KHz 晶振管脚

GND：接地

RST：复位脚

I/O ：数据输入/输出引脚

SCLK：串行时钟

Vcc1、Vcc2 ：电源供电管脚

DS1302有下列几组寄存器：

DS1302有关日历、时间的寄存器共有12个，其中有7个寄存器（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式，如图所示。

第四章系统的软件设计

4.1、proteus仿真图

图4-1 proteus仿真图

仿真时，液晶显示屏会先出现姓名、学号。然后跳转到时钟界面，准确显示时间并跳时。当按下与R2串联的按键时，时钟复位；当按下与单片机十二脚串联的按键时，时钟进入设置模式；在设置模式下，按下与单片机十三脚串联的按键时，实现数字加一功能；在设置模式下，按下与单片机十四脚串联的按键时，实现数字减一功能；

4.2、设计流程图

图4-2 主程序流程图

主程序流程图对时钟的时间的进位、设定时间进行了设计。要想完成上述功能必须先进行中断操作，然后操作规定按键实行调时。

图4-3 定时中断程序流程图

定时中断程序流程图，是在主程序进行完中断操作后，对时间进行判断，当满足相邻两时间单位的进位条件时，实行仅为工作，达到准确走时的目的。

图4-4 调时功能流程图

调时程序流程图，是在按下设置键主程序进入中断后，按照事先设定好的按键进行加一、减一操作，从而达到时间调整的功能。

第五章 PCB板的制作与元器件的安装

5.1、 PCB板的制作流程介绍

PCB板制作的一般流程：

↓

↓

5.2、protel原理图

图5-1 单片机时钟电路protel原理图

5.3生成PCB图及制板

图5-2 单片机时钟电路PCB图

打印PCB图，热转印，腐蚀，钻孔，完成PCB板的制作。

5.4、安装元器件

利用烙铁焊锡焊接，对照原理图或PCB图焊接安装元器件（焊接要牢固不要有虚焊点）。

第六章性能测试、故障分析及作品展示

6.1、故障分析

故障一：LCD1602只有单排显示，并且用力压液晶显示器时会偶尔出现两排显示

分析：可能液晶排阵虚焊，也有可能也单片机的连接出现了断路

解决方法：首先用万用表测量了线路，在未发现与单片机断路的情况下更加确定液晶排针的虚焊可能性更大。于是重新焊接了排针，通电故障解决。

故障二：解决故障一后，开启时钟只出现了显示姓名学号，年月日、时间显示全为“85”数字。同时时钟芯片DS1302有发烫现象。

分析：DS1302时钟芯片未工作，可能时钟芯片晶振与DS1302未连接好或者焊接时短路。

解决方法：检查分析状况下的问题都没有出现的情况下，对照原理图发现DS1302封装错误，变成了镜像，于是把DS1302芯片焊接到覆铜面。重新调试，单片机时钟按要求工作。

6.2、作品展示

图6-1 实物展示

第七章心得体会

1、通过本次实验，因为之前接触到的电子系统设计不多，所以一开始，感觉难以入手，就算上网载了很多程序，也看不懂。后来请求同学的帮助，了解了要对各种芯片编写程序时首先应找到该芯片的数据手册，根据数据手册上的说明、时序要求及流程图编写对应程序。

2、其次，再次巩固了Keil C51工程文件的建立，程序编写以及编译的掌握程度。最重要的是，因为只是水平有限，要自己编写C程序很难，但在此实验中，最大的收获莫过于看懂别人的程序，分析之后，自己拼凑编写以实现不同的功能。并且掌握了52C程序的编写过程。

3、掌握了Proteus的使用方法，从实际操作中认识到Proteus在仿真方面的优越性，激发了自己学习Proteus的兴趣；

4、因为自己要修改程序，所以单单花费在程序分析的时间就很多，为了更好的理解程序，我把每句主要程序的后面都注释了该语句的意思，详情可以见程序清单，发现注释语义的工作量也是非常大的。写实验报告时，每个模块的流程图都是自己画的，用WORD文档画图真的很麻烦，而且不是很美观。因为时间比较仓促，流程图写的条理性不够，不过相信以后多多练习，就可以做得更好。

5、在这次实验中我遇到了很多故障，不过通过各种渠道（比如网络，请教同学，老师等等）解决了一些故障，虽然没有全部解决，但能在短短一周内通过此次作业，实现电子钟的功能，还是有点成就感的。在解决这些问题的过程中发现网络确实是一个很好的学习平台，利用前人的经验可以提高自己的解决实际问题的能力。通过这一个多礼拜的学习实践，使我对所学的知识进行了系统的复习和巩固，在以前学习中不够清晰的概念得到了更好的理解。相信通过不断的学习，能使自己扬长补短。

参考文献

[1]余发山.单片机原理及应用技术.江苏：中国矿业大学出版社，2003.

[2]王建校.51系列单片机及C51程序设计.北京：科学出版社，2002.

[3]谭浩强.C程序设计.北京：清华大学出版社，2005.

[4]何立民.单片机高级教程.北京：北京航空航天大学出版社，2001.

[5]王福瑞.单片微机测控系统设计大全.北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[6]胡力刚，王养森，陈宁.单片机在液晶显示器系统中的应用.电子工程师，2005.

[7] 代启化.基于Proteus的电路设计与仿真[J].现代电子技术.2006,第19期.

[8] 曹洪奎;马莹莹基于Proteus单片机系统设计与仿真[J]. 辽宁工学院学报07年04期

[9] 侯玉宝基于Proteus的52系列单片机设计与仿真[M]电子工业出版社，2008.270～288

附录1：

工程训练成绩评定表

专业：电气工程及其自动化班级：电气102班学号：7022810117 姓名：张竹君

附录2：时钟设计程序

#include //包含单片机寄存器的头文件

#include //包含_nop_()函数定义的头文件

#define uchar unsigned char

uchar code tab3[]={"zhang zhu jun"};

uchar code tab4[]={"7022810117"};

/*********************************************************************** 以下是DS1302芯片的操作程序

************************************************************************/ uchar code digit[10]={"0123456789"}; //定义字符数组显示数字

sbit RST=P1^3; //位定义1302芯片的接口，复位端口定义

sbit DATA=P1^4; //位定义1302芯片的接口，数据输出端定义

sbit SCLK=P1^5; //位定义1302芯片的接口，时钟输出端口定义

char k=0,q=0,w=0,e=0,r=12,t=11,y=5,u=10;

/***函数功能：延时程序******/

void delaynus(uchar n)

{

unsigned char i;

for(i=0;i

;

}

/****函数功能：向1302写一个字节数据****/

void Write1302(uchar dat)

{

uchar i;

SCLK=0; //拉低SCLK，为脉冲上升沿写入数据做好准备

delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备

for(i=0;i<8;i++) //连续写8个二进制位数据

{

DATA=dat&0x01; //取出dat的第0位数据写入1302

delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备

SCLK=1; //上升沿写入数据

delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备

SCLK=0; //重新拉低SCLK，形成脉冲

dat=dat>>1; //将dat的各数据位右移1位，准备写入下一个数据位}

}

/*****************************************************

函数功能：根据命令字，向1302写一个字节数据

入口参数：Cmd，储存命令字；dat

***************************************************/

void WriteSet1302(uchar Cmd,uchar dat)

{

RST=0; //禁止数据传递

SCLK=0; //确保写数居前SCLK被拉低

RST=1; //启动数据传输

delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备

Write1302(Cmd); //写入命令字

Write1302(dat); //写数据

SCLK=1; //将时钟电平置于已知状态

RST=0; //禁止数据传递

}

/*****************************************************

函数功能：从1302读一个字节数据

***************************************************/

uchar Read1302(void)

{

uchar i,dat;

delaynus(2); //稍微等待，使硬件做好准备

for(i=0;i<8;i++) //连续读8个二进制位数据

{ dat>>=1; //将dat的各数据位右移1位，因为先读出的是字节的最低位if(DATA==1) //如果读出的数据是1

dat|=0x80; //将1取出，写在dat的最高位

SCLK=1; //将SCLK置于高电平，为下降沿读出

delaynus(2); //稍微等待

SCLK=0; //拉低SCLK，形成脉冲下降沿

delaynus(2); //稍微等待

}

return dat; //将读出的数据返回

}

/*****************************************************

函数功能：根据命令字，从1302读取一个字节数据

入口参数：Cmd

***************************************************/

uchar ReadSet1302(uchar Cmd)

{

unsigned char dat;

RST=0; //拉低RST

SCLK=0; //确保写数居前SCLK被拉低

RST=1; //启动数据传输

Write1302(Cmd); //写入命令字

dat=Read1302(); //读出数据

SCLK=1; //将时钟电平置于已知状态

RST=0; //禁止数据传递

return dat; //将读出的数据返回

}

/*****************************************************

函数功能：1302进行初始化设置

***************************************************/

void Init_DS1302(void)

{

WriteSet1302(0x8E,0x00); //根据写状态寄存器命令字，写入不保护指令

WriteSet1302(0x80,((0/10)<<4|(0%10))); //根据写秒寄存器命令字，写入秒的初始值WriteSet1302(0x82,((51/10)<<4|(51%10))); //根据写分寄存器命令字，写入分的初始值WriteSet1302(0x84,((15/10)<<4|(15%10))); //根据写小时寄存器命令字，写入小时的初始值

WriteSet1302(0x86,((31/10)<<4|(31%10))); //根据写日寄存器命令字，写入日的初始值WriteSet1302(0x88,((10/10)<<4|(10%10))); //根据写月寄存器命令字，写入月的初始值WriteSet1302(0x8a,((3/10)<<4|(3%10))); //根据写星期寄存器命令字，写入星期的初始值

WriteSet1302(0x8c,((12/10)<<4|(12%10))); //根据写年寄存器命令字，写入年的初始值}

/****************************************************************************** *

以下是对液晶模块1602的操作程序

******************************************************************************* /

sbit E=P1^0; //使能信号位，将E位定义

sbit RW=P1^1; //读写选择位，将RW位定义

sbit RS=P1^2; //寄存器选择位，将RS位定义

sbit BF=P2^7; //忙碌标志位，，将BF位定义

/*****************************************************

函数功能：延时1ms

(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(ns)，可以认为是1毫秒

***************************************************/

void delay1ms()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<10;i++)

for(j=0;j<33;j++)

;

}

/*****************************************************

函数功能：延时若干毫秒

入口参数：n

***************************************************/

void delaynms(uchar n)

{

unsigned char i;

for(i=0;i

delay1ms();

}

/*****************************************************

函数功能：判断液晶模块的忙碌状态

返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙

***************************************************/

bit BusyTest(void)

{

bit result;

RS=0; //根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态

RW=1;

E=1; //E=1，才允许读写

_nop_(); //空操作

_nop_();

_nop_();

_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间

result=BF; //将忙碌标志电平赋给result

E=0; //将E恢复低电平

return result;

}

/*****************************************************

函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块

入口参数：dictate

***************************************************/

void WriteInstruction (uchar dictate)

{

while(BusyTest()==1); //如果忙就等待

RS=0; //根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令RW=0;

E=0; //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，

// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

_nop_();

_nop_(); //空操作两个机器周期，给硬件反应时间

P2=dictate; //将数据送入P0口，即写入指令或地址

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1; //E置高电平

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=0; //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令}

/*****************************************************

函数功能：指定字符显示的实际地址

***************************************************/

void WriteAddress(uchar x)

{

WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"

}

/*****************************************************

函数功能：将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块

***************************************************/

void WriteData(uchar y)

{

while(BusyTest()==1);

RS=1; //RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据

RW=0;

E=0; //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，

// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

P2=y; //将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1; //E置高电平

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_(); //空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=0; //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令

}

/*****************************************************

函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置

***************************************************/

void LcdInitiate(void)

{

delaynms(15); //延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间

WriteInstruction(0x38); //显示模式设置：16×2显示，5×7点阵，8位数据接口delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x38);

delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x38); //连续三次，确保初始化成功

delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x0c); //显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁

delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间

WriteInstruction(0x06); //显示模式设置：光标右移，字符不移

delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x01); //清屏幕指令，将以前的显示内容清除delaynms(5); //延时5ms，给硬件一点反应时间

}

/************************************************************** 以下是1302数据的显示程序

**************************************************************/ /*****************************************************

函数功能：显示秒

***************************************************/

void DisplaySecond(uchar x)

{

unsigned char i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x49); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能：显示分钟

***************************************************/

void DisplayMinute(uchar x)

{

uchar i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x46); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能：显示小时

***************************************************/

void DisplayHour(uchar x)

{

uchar i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x43); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能：显示日

***************************************************/

void DisplayDay(uchar x)

{

uchar i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x0b); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示

WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能：显示月

***************************************************/

void DisplayMonth(uchar x)

{

uchar i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x08); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能：显示星期

***************************************************/

void DisplayWeek(uchar x)

{

uchar i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x0e); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/*****************************************************

函数功能：显示年

***************************************************/

void DisplayYear(uchar x)

{

uchar i,j; //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位

i=x/10;//取十位

j=x%10;//取个位

WriteAddress(0x05); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[i]); //将百位数字的字符常量写入LCD

WriteData(digit[j]); //将十位数字的字符常量写入LCD

delaynms(40); //延时1ms给硬件一点反应时间

}

/***************************************

以下是对按键设置操作程序

******************************************* /

/**********************************************

函数功能：显示工作模式

***************************************************/

void DisplayMode()

{

if(k==0)

{WriteAddress(0x4c); //写显示地址,将在第2行第7列开始显示

单片机电子时钟的设计

单片机电子时钟的设计 ----------- 基于单片机的电子时钟 专业：运算机科学与技术 班级：专升本1班 小组成员：张琴张娜赵慧佩 学号：23 24 25

基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的进展，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进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。 现代生活的人们越来越重视起了时刻观念，能够说是时刻和金钱划上了等号。关于那些对时刻把握专门严格和准确的人或事来说，时刻的不准确会带来专门大的苦恼，因此以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了专门大的优势。数码管显示的时刻简单明了而且读 数快、时刻准确显示到秒。而机械式的依靠于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采纳数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳固度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采纳LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，依照数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定时器计数。在此次设计中，电路具有显示时刻的其本功能，还能够实现对时刻的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受宽敞消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 .

目录 第一章绪论 1.1 数字电子钟的背景 (4) 1.2 数字电子钟的意义 (4) 1.3 数字电子钟的应用 (4) 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 (5) 2.2 单片机的差不多结构 (7) 第三章数字钟的硬件设计 3.1 最小系统设计 (11) 3.2 LED显示电路 (14) 第四章数字钟的软件设计 4.1 系统软件设计流程图 (16) 4.2 数字电子钟的原理图 (19) 第五章系统仿真 5.1 PROTUES软件介绍 (20) 5.2 电子钟系统PROTUES仿真 (21) 第六章调试与功能说明 6.1 硬盘调试 (22) 6.2 系统性能测试与功能说明 (22) 6.3 系统时钟误差分析 (22) 6.4 软件调试问题及解决 (22) 附件：主程序 (23)

基于单片机的电子时钟设计报告(LCD显示)

单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书

题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告

一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图

单片机电子时钟程序

程序开始 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP CLOCK ORG 0100H 主程序开始: MAIN: MOV SP,#70H MOV 6EH,#00H ;显示缓存器初始值设定 MOV 6DH,#00H MOV 6CH,#00H MOV 6BH,#00H MOV 6AH,#00H MOV 69H,#00H MOV 50H,#00H ；秒，分，小时初始值设定 MOV 51H,#00H MOV 52H,#00H MOV DPTR,#0F003H ；8255端口定义，PA,PB为输出 MOV A,#80H MOVX @DPTR,A MOV 4FH,#00H MOV TMOD,#01H ；定时器T0及TL0,TH0初始值设定 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA ；开总中断 SETB ET0 ；开定时器中断 SETB TR0 循环程序开始，并显示时间： START: MOV A,50H LCALL BCD MOV 6AH,A ；显示秒十位 MOV 69H,B ；显示秒个位 MOV A,51H LCALL BCD MOV 6CH,A ；显示分十位 MOV 6BH,B ；显示分个位 MOV A,52H LCALL BCD ；调用十六进制至BCD码转换子程序 MOV 6EH,A MOV 6DH,B LCALL DIS ；调用显示子程序 LCALL KEY ；调用键盘子程序 AJMP START ；主程序结束

BCD: MOV B,#0AH ；BCD码转换子程序 DIV AB RET CLOCK: PUSH ACC ；保护现场 PUSH PSW CLR TR0 MOV TH0,#3CH ；定时参数重新设置 MOV TL0,#0B0H SETB TR0 INC 4FH ；100ms单元加1 MOV A,4FH CJNE A,#0AH,D0 ；100ms单元=10，就秒单元加1 MOV 4FH,#00H ；100ms单元内容清0 MOV A,50H ADD A,#01H ；秒单元加1 MOV 50H,A CJNE A,#3CH,D0 ；秒单元内容=60，则秒单元清0 MOV 50H,#00H MOV A,51H ；分，时单元代码 ADD A,#01H MOV 51H,A CJNE A,#3CH,D0 MOV 51H,#00H MOV A,52H ADD A,#01H LCALL RING ；报警子程序 MOV 52H,A CJNE A,#18H,D0 MOV 52H,#00H D0: POP PSW ；出栈，退出中断子程序 POP ACC RETI RING: MOV R3,A CLR P1.0 LCALL DELL50 SETB P1.0 LCALL DELL50 DJNZ R3,RING RET 键盘子程序： KEY: JB P1.7,MSET ；秒设定子程序 LCALL DELL ；防抖动延时 JB P1.7,MSET INC 50H

AT89C51单片机电子时钟设计资料

AT89C51单片机电子时钟设计 学院： 专业： 学号： 学生：

目录 1 电子时钟 (4) 1.1 电子时钟简介 (4) 1.2 电子时钟的基本特点 (4) 1.3 电子时钟的原理 (4) 2 单片机识的相关知识 (4) 2.1单片机简介 (4) 2.2 单片机的特点 (5) 2.3 AT89C51单片机介绍 (5) 3 设计方案的选择 (7) 3.1计时方案 (7) 3.2 显示方案 (7) 3.3 数码管显示工作原理 (8) 3.4 键盘电路设计 (9) 3.5 主控模块AT89C51 (9) 4 系统软件设计 (9) 附录 (12)

摘要：单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次设计通过对它的学习、应用，以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词：单片机；电子时钟；AT89C51

1 电子时钟 1.1 电子时钟简介 本设计采用AT89C51单片机，以汇编语言为程序设计的基础，设计一个用六位数码管显示时、分、秒的时钟。现代的电子时钟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，是人民日常生活不可缺少的工具。 1.2 电子时钟的基本特点 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LED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。 1.3 电子时钟的原理 该电子时钟由AT89C51，键盘，八段数码管等构成，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，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。 2 单片机识的相关知识 2.1单片机简介 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。

基于单片机电子时钟的设计

单片机课程设计 姓名：刘韶辉 学号：32 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日目录

STC89C51是公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 4K 在系统可编程Flash存储器。STC89C51使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的。支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被 (5) 图5 单片机系统冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。 (5) 将所有数码管的8个显示段码"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，电路如下图： (5) 图6 数码管显示电路 (6) 一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案

基于单片机的电子时钟课程设计报告

目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········

一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，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的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。

单片机电子时钟

单片机电子时钟 DS1302是Dallas公司生产的一种实时时钟芯片。它通过串行方式与单片机进行数据传送，能够向单片机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间信息，并可对月末日期、闰年天数自动进行调整；它还拥有用于主电源和备份电源的双电源引脚，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。另外，它还能提供31字节的用于高速数据暂存的RAM。鉴于上述特点，DS1302已在许多单片机系统中得到应用，为系统提供所需的实时时钟信息。 一、 DS1302的主要特性 1. 引脚排列 500)this.width=500 border=0>;图1 DS1302引脚排列图 DS1302的引脚排列如图1所示，各引脚的功能如下： X1，X2——32768Hz晶振引脚端；RST——复位端；I/O——数据输入/输出端； SCLK——串行时钟端；GND——地；VCC2，VCC1——主电源与后备电源引脚端。 2. 主要功能

DS1302时钟芯片内主要包括移位寄存器、控制逻辑电路、振荡器、实时时钟电路以及用于高速暂存的31字节RAM。DS1302与单片机系统的数据传送依靠RST，I/O，SCLK三根端线即可完成。其工作过程可概括为：首先系统RST引脚驱动至高电平，然后在作用于SCLK时钟脉冲的作用下，通过I/O引脚向DS1302输入地址/命令字节，随后再在SCLK时钟脉冲的配合下，从I/O引脚写入或读出相应的数据字节。因此,其与单片机之间的数据传送是十分容易实现的。 二、时钟的产生及存在的问题 (1) 在实际使用中，我们发现DS1302的工作情况不够稳定，主要表现在实时时间的传送有时会出现误差，有时甚至整个芯片停止工作。我们对DS1302的工作电路进行了分析，其与单片机系统的连接如图2所示。从图中可以看出，DS1302的外部电路十分简单，惟一外接的元件是32768Hz的晶振。通过实验我们发现：当外接晶振电路振荡时，DS1302计时正确；当外接晶振电路停振时，DS1302计时停止。因此，我们认为32768Hz晶振是造成 DS1302工作不稳定的主要原因。 500)this.width=500 border=0>;图2 DS1302与单片机系统的连接图 (2) DS1302时钟的产生基于外接的晶体振荡器，

基于51单片机的电子时钟的设计

目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)

电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；

（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计

基于单片机电子时钟的设计说明

单片机课程设计 姓名：韶辉 学号： 1402250232 班级：自动化11402 成绩： 指导老师：吴玉蓉 设计时间：2016年12月26日~2017年1月5日

目录 1.设计要求 (1) 2.系统总体方案 (2) 3.硬件电路设计 (3) 4.系统软件设计. (4) 5.课程设计体会 (15) 6.参考文献 (15) 7.系统实物图 (16) 附录1 电路原理图 (17) 附录2 原件清单 (18)

一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试； （4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； 二、系统总体方案 1.时钟计数：形成秒、分、小时，系统时间采用24小时制。利用单片机部的定时器/计数器来实现，它的处理过程如下：首先设定单片机部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间（如10ms），然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒（对10ms计数100次），秒计60次形成分，分计60次形成小时，小时计24次则计满一天。 （如12-25-09）。 2.显示：采用8个LED显示系统当前时间，显示格式为“时-分-秒” 3.设置功能：用户可以对系统的时间进行设置。没有按键时，则时钟正常走时。当按下K0键，进入调分状态，时钟停止走动，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；继续按K0键可分别进行分和时的调整，此时，按K1或K2键可进行加1或减1操作；最后按K0键将退出调整状态，时钟开始计时运行。 4.系统框图

电子综合设计-基于单片机多功能数字时钟的设计(附完整程序)

课题：基于51单片机的多功能数字时钟系统设计 一、概述、设计思路 该设计方案是以MC51单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示系统，辅以闹钟模块，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差限制在30每天)，对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示，调时，及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性也得大大提高。 二、系统组成与工作原理 1、工作原理： 本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 2、总是设计框架图：

图二：系统总体电路图 三、单元电路的设计与分析 整个电子时钟系统电路可分为六大部分：中央处理单元（CPU）、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 1、MCS-51单片机 VCC： 89S51 电源正端输入，接+5V。 VSS： 电源地端。

XTAL1： 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2： 系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。 RESET： 89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。 EA/Vpp： "EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。 ALE/PROG： 端口3的管脚设置： P3.0：RXD，串行通信输入。 P3.1：TXD，串行通信输出。 P3.2：INT0，外部中断0输入。

基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计

目录 摘要 一、引言 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 主要芯片 (2) 2.1.1 微处理器 (2) 2.1.2 DS1302简介 (4) 2.1.3 DS1302引脚说明 (5) 2.1.4 74ls245简介及引脚说明 (5) 2.2 时钟硬件电路设计 (6) 2.2.1 时钟电路设计 (7) 2.2.2 整点报时功能 (8) 2.2.3 硬件原理图 (9) 三、proteus和keil软件仿真及调试 (9) 3.1 电路的仿真 (9) 3.2 软件调试 (9) 四、C语言程序 (10) 五、参考文献 (13)

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AT89C52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。 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。该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：电子钟；多功能；AT89C52；时钟芯片

一、引言 时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 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到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的[1]。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，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。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

单片机电子时钟的设计报告

目录 1 引言 (1) 2 设计任务与要求 (2) 2.1. 设计题目 (2) 2.2. 设计要求 (2) 3 系统的功能分析与设计方案 (3) 3.1. 系统的主要功能 (3) 3.2. 系统的设计方案 (3) 3.3. 数码管显示工作原理 (4) 3.4. 电路硬件设计 (5) 3.4.1. 设计原理框图 (5) 3.4.2. 电源部分 (5) 3.4.3. 复位电路 (6) 3.4.4. 指示灯电路 (6) 3.4.5. 按键电路 (7) 3.4.6. 时钟电路 (7) 3.4.7. 驱动电路 (8) 3.4.8. 数码管连接电路 (8) 3.4.9. 主控模块AT89S52 (9) 3.4.10. 材料清单 (10) 3.4.11. 电路原理图、PCB图及实物图 (11) 3.5. 软件设计 (13) 3.5.1. 软件设计流程 (13) 3.5.2. 完整源程序 (15) 4 系统安装与调试 (21) 4.1. 硬件电路的安装 (21) 4.2. 软件调试 (21) 5 课程设计总结 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24)

摘要 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面。这次课程设计通过对它的学习、应用，以AT89S52芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的单片机电子时钟，包括硬件电路原理的实现方案设计、软件程序编辑的实现、电子时钟正常工作的流程、硬件的制作与软件的调试过程。电子时钟由5.0V直流电源供电，数码管能够比较准确显示时间，通过按键能够调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词：单片机；AT89S52；电子时钟；数码管；按键

单片机课程设计多功能数字电子时钟

目录 第1章系统总体方案与说明................... 错误！未定义书签。 1.1系统总体方案...................................................... 错误！未定义书签。 1.2 系统设计说明..................................................... 错误！未定义书签。 1.3系统设计目的...................................................... 错误！未定义书签。 1.4系统设计要求...................................................... 错误！未定义书签。第2章硬件电路设计........................... 错误！未定义书签。 2.1总原理图.............................................................. 错误！未定义书签。 2.2各个模块设计...................................................... 错误！未定义书签。 2.3 器件清单............................................................. 错误！未定义书签。第3章软件设计............................... 错误！未定义书签。 3.1 硬件框图............................................................. 错误！未定义书签。 3.2 程序流程图......................................................... 错误！未定义书签。第4章心得体会............................... 错误！未定义书签。第5章附件................................... 错误！未定义书签。 附录A. 源程序清单.................................................. 错误！未定义书签。 附录B.硬件原理图.................................................... 错误！未定义书签。 附件C 参考文献........................................................ 错误！未定义书签。电气信息学院课程设计评分表.................... 错误！未定义书签。

(完整word版)基于单片机电子时钟的制作

毕业综合实训概述 实训目的： 对单片机电子时钟的制作及设计原理的掌握，利用本次实训对所学的理论课程进行实际论证，更好的掌握理论知识。能够更好的运用在实践当中。 实训时间： 2015年9月21日-2015年11月8日 实训要求： 1.独立完成实物的制作及理解设计原理； 2.分析及制作程序流程图； 3. 绘制电路图； 4.了解个元器件在电路中的作用。

目录 1 引言 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3单片机简介 (2) 1.4单片机的发展历史 (2) 1.5单片机的应用领域及发展趋势 (2) 2 方案议论 (5) 2.1 设计要求 (5) 2.2 系统描述 (5) 2.3 设计方案 (5) 2.3.1 集成电路 (5) 2.3.2 单片机的最小系统 (6) 2.3.3结论 (7) 3 硬件设计 (8) 3.1硬件结构 (8) 3.2中心控制模块 (8) 3.3电源模块 (11) 3.4控制电路 (12) 3.5复位电路 (12) 4软件设计 (15) 4.1电子时钟的设计原理 (15) 4.2 软件设计流程 (15) 5 总结 (17) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录电子时钟程序 (19)

1 引言 1.1选题背景 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机又称单片微控制器，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。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。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。 INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM 已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在基于8051的单片机还在广泛的使用。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！ 利用单片机实现电子时钟有很多优点，例如外部电路简单，控制方便等，因而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过电子时钟的制作方案，掌握C语言的编程方法。并熟练的运用89S52单片机定时器准确的实现时间的递进，按下按键可以设置时间，最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己需要的定点时间。 1.2设计原理 通过单片机对时间准确的控制，实现时间的递进。 定时器：时钟周期T是时序中最小的时间单位，具体计算的方法是1/时钟源频率，我们KST-52单片机开发板上用的晶振是11.0592M，那么我们对于这个单

51单片机电子时钟设计报告

电子时钟实验报告 全部代码在文档末尾：51单片机，LCD1602液晶显示屏平台下编程实现，可直接编译运行 目录： 一，实验目的 (1) 二，实验要求 (2) 三，实验基本原理 (2) 四，实验设计分析 (2) 五，实验要求实现 (3) A.电路设计 (3) 1. 整体设计 (3) 2. 分块设计 (4) 2.1 输入部分 (4) 2.2 输出部分 (5) 2.3 晶振与复位电路 (5) B.程序设计 (6) B.1 程序总体设计 (6) B.2 程序主要模块 (6) 五.实验总结及感想 (8) 一，实验目的 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。 现代生活的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，所以电子钟是以其小巧，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，得到了广泛的使用。 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LCD液晶显示的设计方法。 2. 设计任务及要求利用实验平台上LCD1602液晶显示屏，设计带有闹铃功能的数字时钟 二，实验要求 A.基本要求： 1. 在LCD1602液晶显示屏上显示当前日期，时间。 2. 利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示设置闹玲的时间。闹玲时间到蜂鸣器发出 声响，一分钟后闹铃停止。 B.扩展部分： 1.日历功能（能对年，月，日，星期进行显示，分辨平年，闰年以及各月天数，并调整）实现年月日时分秒的调整，星期准确的随着日期改变而改变进行显示。 2.定时功能（设定一段时间长度，定时到后，闹铃提示） C.可扩展部分： 1.闹铃重响功能（闹铃被停止后，以停止时刻开始，一段时间后闹铃重响，且重响时间的间隔可调） 2．可进行备忘录提示，按照年月日，可在设定的某年某月进行闹铃提示。 三，实验基本原理 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为20，每中断一次中断计数初值加1，当减到20时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了,是否一天到了，是否一个月到了，是否一年到了。 将时间在LCD液晶屏上显示，降低了程序的编写难度。LCD的固定显示特性是我们省去了数码管的动态扫描显示。 四，实验设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结

单片机电子时钟设计报告

单片机电子时钟设计报告 随着我国科学技术的飞速发展，单片机的应用越来越广泛。单片机是由随机存储器、只读存储器和中央处理器组成的单片机。它是一个集成定时计数和各种接口的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能工业和工业自动化。为了进一步了解51单片机的定时器，设计一个电子时钟，本文对AT89C51单片机的时钟计数进行了研究。数字时钟是一种使用数字电路技术来计时小时、分钟和秒钟的时钟。与机械钟相比，它具有更高的精度和直观性，更长的使用寿命，并得到了广泛的应用。设计数字时钟有很多方法。例如，中小规模的集成电路可以用来形成电子钟。特殊的电子钟芯片也可以用来形成需要显示电路和外围电路的电子钟。单片机也可以用来实现电子钟等。3，实际任务和内容 设计内容: 1，利用其定时器/计数器计时和计数原理，结合显示电路、发光二极管数码管和外部中断电路来设计定时器 2，系统可实现六位发光二极管显示，显示时间以小时:分:秒为单位3.当系统时间正好是1: 00时，指示灯闪烁(2hz)5秒钟设计目标: 1。掌握单片机定时器和中断的应用方法2.掌握按键和数码管的扩展方法 4、团队合作 项目组组长:张成 项目组成员:余江东、张翔

项目组，共三人，以张成为组长，分工合作，各负其责。具体分工如下:(1)负责数字钟硬件设计和调试；主要由张翔完成(2)基于proteus 的电路仿真；主要在江东完成(3)负责数字钟程序编写；主要由张成完成(4)报告编写；主要由张成、余江东、张翔完成。在我们小组拿到作业后，我们首先讨论了实习的内容和任务。一起讨论用什么方法来实现任务手册的要求和细节。为了不浪费时间，每个人都开始分工合作，专注于自己的任务，同时互相帮助。在这个过程中，我们互相合作，默契配合。我们一起讨论并解决了遇到的问题。两个有着不同想法和观点的人一起分享了讨论，最终采用了获得的最理想和最完美的方案。最后的调试是和我们一起进行的。我们在调试过程中遇到了许多问题。我们一起分析和搜索数据。百度试图解决这些问题。在这个过程中，我们训练了自己的团队合作和沟通技巧。这次供应链管理实习在我们三人的完美合作下圆满完成。每个人都很好地完成了自己的任务，充分证明了团结就是力量。同时，它也使我们认识到团队合作的重要性质。我们是一个完美的团队。 5、总体设计方案概述 系统总体结构图A T89C51单片机显示电路时钟电路机复位电路系统分为单片机控制模块、时钟电路模块、复位电路模块和发光二极管显示模块(1)时钟电路设计 单片机采用外部12MHZ晶振形成振荡电路作为时钟源，时钟电路原理如下当系统通电并启动时，

基于C51单片机的多功能电子时钟设计完美实现版

单片机课程设计报告——电子时钟作业名: 指导老师: 戴胜华 学生姓名: lycaner 班级: 北京交通大学电子信息工程学院自动化 学号: XXXXXXXX 电子时钟实验报告

一，实验目的 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 2. 设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管，设计带有闹铃功能的数字时钟 二，实验要求 A.基本要求： 1. 在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分” 2. 由LED闪动做秒显示。 3. 利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出声响，按停止键使可使闹玲声停止。 4.实现秒表功能（百分之一秒显示） B.扩展部分： 1.日历功能（能对年，月，日，星期进行显示，分辨平年，闰年以及各月天数，并调整） 2.音乐闹铃（铃音可选择，闹铃被停止后，闪烁显示当前时刻8秒后，或按键跳入正常时间显示状态） 3.定时功能（设定一段时间长度，定时到后，闪烁提示） 4.倒计时功能（设定一段时间长度，能实现倒计时显示，时间长减到0时，闪烁提示） 5.闹铃重响功能（闹铃被停止后，以停止时刻开始，一段时间后闹铃重响，且重响时间的间隔可调） 三，实验基本原理 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s 到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 四，实验设计分析 针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。． 在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各