基于单片机的万年历电子时钟设计

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2008级学生单片机课程设计单片机课程设计报告书课题名称数字时钟系统设计姓名伍利衡学号081250109院系物理与电信工程系专业电子科学与技术指导教师李梦醒副教授2011年6月10日一、设计任务及要求：设计一个日历时钟显示系统完成对日历时钟的显示，以及在正常工作情况下可进行时间和日期的设置。要求时钟运行的是24小时制；可以对温度传感器检测的数值正确显示；可以实现选时闹铃；完成单片机与时钟芯片之间的通信；指导教师签名：2011年04月22日二、指导教师评语：指导教师签名：2

2、011年6月16日三、成绩验收盖章2011年6月16日基于单片机的数字时钟系统设计伍利衡（湖南城市学院物理与电信工程系电子科学与技术专业,益阳,413000）1设计目的1)了解数字时钟的原理，从而学会制作数字时钟。2)通过数字钟的制作进一步地了解单片机在制作中的作用及使用方法。3)学习与掌握各种实用芯片的原理与使用方法。2设计的主要内容和要求主要内容：功能要求：完成实时日历时钟显示系统的制作1)在AT89C52单片机系统中设置、获取、记录实时的日历时钟信息并通过LCD1602液晶显示器显示。2)能够进行长时间的记录，并

3、且存储的时间信息在掉电情况下能长期保存。3)能够准确地显示当前日期，具有闰年，平年日期自动调整功能。4)能够实现温度显示等功能。要求：1)确定单片机的I/O口，选择单片机的型号，选择外围设备，所需电源参数。2)单片机外围I/O接线图。3)设计控制程序。a、选择AT89C52单片机设计；b、选择DS1302作为时钟源；c、选择SD18B20作为温度传感器器件。4)程序与说明。3整体设计方案基本设计方案：本设计以AT89C52单片机为核心器件组成一个时间校时系统。该系统具有标准的日历/时钟，即年、月、日、星期、时、分和秒，

4、遇闰年自动修正的功能；显示器为LCD1602，显示时间值和日期，常态下显示日期时间；并具有显示所测温度的功能，此模块核心器件为DS18B20温度传感器。1)系统时钟及显示部分系统为了实现实时时钟功能，电路采用DS1302芯片与单片机的P2口相连。该芯片具有时钟/日历功能，电路中可配合一粒纽扣式后备电池，以保证DS1302在外电源掉电后正常计时。系统时钟采用LCD1602进行显示。2)温度检测部分温度传感器DS18B20是由美国DALLAS公司生产的可组网数字温度传感器芯片封装。独特的单线接口方式，DS18B20在与微处

5、理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温。整体设计方框图如下所示：图3.1整体设计方框图4硬件电路的设计4.1时钟电路设计时钟电路由DSl302、B2、R1、R2和BT1组成系统时间模块，产生系统标准时间。DS1302内部的实时时钟/日历提供秒、分、时、日、月及年等信息，对小于3l天的月末

6、的日期进行调整，还包括闰年的校正功能。时钟的运行可采用24h或带AM（上午）和PM（下午）的12h格式。它是一个串行接口芯片，即RET(复位线)、I/O（数据线）、SCLK（串行时钟线)通过P2口中的P2.5、P2.6，P2.7与单片机连接。两个上拉电阻R1、R2选用l0K欧姆。其V2引脚为备用电源输入引脚，接两粒纽扣式后备电池，以保证DS1302在外电源掉电后正常计时。X1、X2引脚外接晶振，B2晶振频率为32.678KHz。图4.1时钟电路图DS1302与单片机的通信仅需3根线，即上述的RET(复位线)、I/O（数

7、据线）及SCLK（串行时钟线）。数据可按每次一个字节或多达31字节的形式传送到时钟寄存器或RAM，也可以从中读出。开始数据传送，首先把RET置位高电平，然后提供地址和命令信息（8位）。在进行单字节传送或多字节传送时，开始的8位命令字节用于指定RAM和时钟寄存器中哪个被访问。在开始8个时钟周期把命令装入移位寄存器之后，在SCK时钟控制下，读操作时输出数据，写操作时输入数据。通过把RET复位线驱动至高电平，启动所有的数据传送。数据输入时，时钟的上升沿数据必须有效，数据的输出在时钟的下降沿。如果RET为低电平，那么所有的数据

8、传送将被中止，且I/O引脚变为高阻状态。上电时，在V1>2.5V之前，RET=0.当RET=1状态时，SLCK必须为逻辑0。4.2温度测试电路设计温度实现只能通过外部的温度传感器来实现。DS18b20体积小，只有3只脚，电路接法简单。它能够直接读出被测温度。内部含有寄存器为我们设计实现上下限报警功能提供保障。精度为0.5°C，也符