毕业设计（论文）：多功能电子时钟设计

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1、毕业论文多功能电子时钟设计武汉大学II摘　　要本设计是基于51系列单片机进行的实时日期和时钟显示设计，可以显示年、月、日、时、分、秒及星期信息，具有可调日期和时间功能。设计对单片机的理论基础和外围扩展进行了比较全面的讨论。实时日历和时钟显示的硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C51单片机，LCD显示电路，以及调时按键电路等组成，系统通过LCD显示数据，具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时钟程序、键盘程序，显示程序等。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。软件使用用ISISProf

2、essional和KeiluVision2软件来完成模拟仿真和编程。实现了课题设计要求的功能，并且可以实现现场模拟演示。从而达到对大学所学专业知识的应用和深化理解。关键词：多功能电子时钟单片机1602液晶DS1302ProteusKeilII目录第一章绪论1.1课题研究背景11.2国内外研究现状11.3本课题研究内容和方法1第二章方案论证2.1时钟电路论证22.2显示部分论证2第三章硬件设计3.1总体设计43.2各部分功能电路43.2.1AT89C51电路设计43.2.2复位电路设计53.2.3晶振电路设计63.2.4按键控制电路设计63.2.5DS1302电路设计73.2.6LCD1602

3、电路设计103.2.7蜂鸣器电路设计13第四章软件设计4.1总体流程图144.2软件模块化设计144.2.1软件准备144.2.2时间调整部分设计154.2.3闹钟部分设计15第五章仿真结果分析5.1仿真效果175.2效果分析19参考文献21附录22后记40第一章绪论1.1课题研究背景早在公元1100年我们古代的祖先就已经发明了沙漏计时的工具，应用颗粒均匀的砂粒从容器中漏出的量来计量时刻。那可以称之为时钟的雏形，由此可见时钟跟人们的密切关系。如今随着科学技术的不断进步，人们生活节奏越来越快，人们的时间观念更加强烈，人们对时钟的要求也越来越高了。现在市场上的时钟种类繁多，而电子时钟因为其精准的

4、走时，低廉的价格，人性化的设计，得到越来越多的时尚人士的喜爱。我们知道电子时钟走时精确，显示直观，不需要机械传动装置，并且可以自动报时，定时自动报警，时间程序控制。正是因为它拥有如此多的优点，现在电子时钟可谓随处可见，火车站，公交车上，家用小轿车上都有电子时钟的身影。1.2国内外研究现状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。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：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[1]。它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用

5、单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求[2]。1.3本课题研究内容和方法本设计应完成的主要内容是设计一个多功能电子时钟能实现要求的功能。比较和选择实现“多功能电子时钟”的方案，根据该方案进行“多功能电子时钟”的总体设计。根据总体设计进行主要部分的软件和硬件设计，并对主要部分的设计进行仿真和调试。本文主要介绍用一个单片机AT89C51和一个电子时钟芯片DS1302和lcd1602液晶辅以必要的按

6、键和其他外围设备来制作一个可以实现时间实时显示，可以自动报警，手动调整时间和闹钟的装置。21第二章方案论证2.1时钟电路论证数字时钟是本设计的最主要的部分。根据需要，该方案可利用三种方案实现。方案一：采用Dallas公司的专用时钟芯片DS1302。该芯片是由美国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2.5V～5.5V。采用三线接口与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或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1

7、202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系