学士学位论文--单片机多功能数字电子时钟设计.doc

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1、单片机多功能数字电子时钟设计绪论概述时间对人们来说是非常宝贵的，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。因此自从时钟发明的那刻起，就成为人类的好朋友。随着时间的流逝，科学技术的不断发展和提高人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发。出新型的时钟。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，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高稳定性好、使用方便、不需要经常调校。数字式电子钟用集成电路计时时译码代替机械式传动，用LCD显示器代替指针进而显示时

2、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。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用是保证系统正常工作的基础。在单片机的应用系统中，时钟有两个方面的含义。一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号、主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢二是指系统的标准定时时钟即定时时间。它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时器/计数器来实现，二是用专门的时钟芯实现。2研究目的通过利用STC89C52单片机和DS1302芯片和DS18B20以及外围的

3、按键和LCD显示器等部件显示完整的日历和温度，设计一个基于单片机的电子时钟。通过设计可以很好的学习单片机的基础知识。具有日历、时间、温度显示功能。设计的电子时钟通过液晶显示器显示并能通过按键对时间进行设置。42第一章设计要求与方案论证1.1设计要求1具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能，2具有年、月、日、星期、时、分、秒校正功能，3具有12/24小时切换显示功能，4具有显示温度功能。1.2系统基本方案选择和论证1.2.1单片机芯片的选择方案和论证方案一:采用STC89C52芯片作为硬件核心。STC89C52内部具有8KBROM存储空间

4、,512字节数据存储空间、带有2K字节的EEPROM存储空间与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C52可以通过串口下载。方案二:采用AT89S52。AT89S52片内具有8K字节程序存储空间、256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间也与MCS-51系列单片机完全兼容，具有在线编程可擦除技术。两种单片机都完全能够满足设计需要、STC89C52相对ATS89C52价格便宜且抗干扰能力强。考虑到成本因素，因此选用STC89C52。1.2.2显示模块选择方案和论证方案一采用点阵式数码管显示。点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组

5、成，可用来显示数。但体积较大、且价格也相对较高、从便携实用的角度出发，不采用此种方案。方案二采用LED数码管动态扫描。LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大且显示容量不够，所以也不用此种方案。方案三采用LCD液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字、显示多样,清晰可见,且价格适中所以采用了LCD数码管作为显示。1.2.3时钟芯片的选择方案和论证方案一直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用、节约成本，但是实现的时间误差较大。所以不采用

6、此方案。方案二采用DS1302时钟芯片实现时钟。DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,工作电压2.5V5.5V范围内2.5V时耗电小于300nA.1.2.4温度传感器的选择方案与论证:方案一：42使用热敏电阻作为传感器，用热敏电阻与一个相应阻值电阻相串联分压，利用热敏电阻阻值随温度变化而变化的特性，采集这两个电阻变化的分压值，并进行A/D转换。此设计方案需用A/D转换电路，增加硬件成本而且热敏电阻的感温特性曲线并不是严格线性的，会产生较大的测量误差。方案二：采用

7、数字式温度传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以去除A/D模块，降低硬件成本，简化系统电路。另外，数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范围广等优点。1.3电路设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定:采用STC89C52单片机作为主控制系统;采用DS1302作为时钟芯片;采用1602LCD液晶作为显示器件。42第二章主要元器件介绍2.1STC89C52介绍2.1.1STC89C52主要功能及PDIP封装STC89C52是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-

8、51指令集和输出管脚相兼容的单片机。STC89C52主要功能如表1所示其PDIP封装如表1所示主要功能特性。表2-1STC89C52主要功能表:主要功能特性32兼容MCS51指令系统8K可反