单机片电子时钟的设计方案

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1、单机片电子时钟的设计方案1.1课题研究的背景及意义时间的宝贵是个亘古不变的真理，然而工作的忙碌性和繁杂性很容易让人忘记当前的时间或是工作中不能及时方便地知晓时间。交通上，火车汽车要准时到达，航班要准时起飞；在日常生活中，学校要求上学准时，公司召开的会议要求参加准时，重要约会要求到达准时；在工业生产中，许多工作环节都规定了精准的时间、间隔以及次序。所以说，随时准确地知道时间并且利用时间是学习、工作、生活的必要要求。单片机是一种集成电路芯片，它将各种功能集成到一块硅片上并且内含完善的微型计算机系统。单片机自推出到现在已经发展了二十多年，应用领域有工业生产、通讯以

2、及交通设备，还有办公自动化、PC机外围器件、汽车电子器件以及网络通讯等。单片机的优点有集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等，所以本设计讨论的电子时钟系统就是利用单片机制成。电子时钟与机械时钟相比具有很多优越性，首先，其主要特点是直观性，电子时钟可以通过数字显示反映出当前的时间。其次在使用寿命方面，因为电子钟不是机械驱动，所以使用寿命更长。然后在准确度方面，由于应用了电子集成电路和石英晶体振荡器，数字时钟的精准度远远超过了老式石英钟的石英机芯驱动。最后，电子时钟还能大大扩展老式钟表的功能，在准确显示时间得基础上，还可借助单片机实现诸

3、如闹铃、定时、自动报警等功能。电子时钟的意义不仅仅在于反应时间本身，这个时间系统还可以当做一个单位模块应用于其他设备中，比如定时广播、定时开关烤箱、定时关闭路灯，以及其他各种定时电气的自动启用等设备，都是内嵌了电子时钟而实现其时间功能的。因此，研究电字时钟及其拓展电路的应用，将会对以后研究其他自动化设备产生积极意义。1.2国内外研究时间计时的历史要从公元1300年前开始追溯，那时人们主要是利用天文现象或流动物质的连续性运动来计时。我国天文学家张衡制造的漏水转浑天仪是最早出现的机械钟。公元1350年，意大利的丹蒂制造出第一台机械打点塔钟，这是最简单的钟表。公元

4、1582年左右，意大利物理学家伽利略发明了重力摆。18世纪到19世纪，钟表制造行业已逐步实现工业化大规模生产，并且已经达到了相当高的水平。20世纪，14随着资本主义工业化国家的高速发展，电子行业逐渐展露锋芒，尤其在20世纪末，电子技术飞速发展，使全球进入一个信息化新时代，在这个趋势下，新兴的电子产品几乎渗透到我们生产生活的各个部分。与此同时，现代电子产品的性能一步步提升，电子产品更新换代的速度也越来越快。我国钟表行业的发展则经历了古代、近代、现当代。1949年以前，我国还没有手表制造业，1949年以后开始了我国钟表行业的发展；六十年代时，我国还是计划经济模式

5、，全国化大生产，由国家投资，生产的全都是机械表；到了七十年代到八十年代，随着国际电子技术的发展，我国电子表也跟上步伐，猛烈冲击了传统的机械钟表所占的全国垄断的形势；九十年代，石英钟表发展已基本完善，基本统一了我国的钟表市场。时至今日，石英技术在计时领域大放异彩，各种计时工具大多采用了石英晶体振荡器。而单片机的概念提出后，电子行业高速发展，各种芯片的研发层出不穷，DS1302这种实时时钟芯片也应运而生，将这种实时时钟芯片与单片机技术结合就可以很容易就实现走时间的功能，时间可以方便地显示在LCD液晶屏上。1.3电子时钟概述如今，电子时钟形态各异，种类繁多，有微型

6、、嵌入型的电子时钟，也有悬挂在公共场合的大型电子表，这些电子表大都外形美观，而且拓展了不少功能。由于单片机可以很容易实现芯片的智能化，所以在电子钟的基础上，人们可以根据自己的需要以及场合要求添加不同的附加功能。需要整点报时可添加蜂鸣器，需要测量环境温度可以添加温度传感器，或者检测空气质量、空气湿度等，也可以设置定时闹铃功能甚至还可以添加USB端口读取其他设备数据。日常生活中的手表钟表等都是靠石英真晶体振荡器实现，因此走字精准，类似的，本设计所利用的实时时钟芯片需要外接石英晶振，采用石英技术，而且不需要经常调试，使用起来很方便。由于采用了实时时钟芯片DS130

7、2，这将代替传统的钟表的机械传动。1.4论文章节构成及安排本设计是以AVR单片机ATmega16为核心，以实时时钟芯片DS1302为主要器件，以液晶屏LCD5110来完成时间显示功能。142、电子时钟设计方案2.1两种设计方案的选择实现电子钟就是实现“走时间”，即实现秒信号的产生，由秒信号才能进而产生分钟信号、小时信号。关于秒信号的产生，有两种设计方案供选择。第一种是采用专用的实时时钟芯片。时下常用的时钟芯片有DS1302、SB2068、PCF8485等。这些芯片可以完成秒计时工作，进而计出小时、年月日等。实时时钟芯片大都价格实惠而且学习起来容易上手，所以被

8、广泛地采用。本设计介绍的实时时钟芯片DS1302主要