基于51单片机和时钟芯片DS1302的数字时钟设计

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1、《单片机原理及应用》课程设计报告题目：基于单片机的数字时钟设计学年：2013学期：专业：电气工程及其自动化班级：电气106姓名:姜鹏飞学号:2010013973指导教师：郑子含目录一、弓丨言11・1编写目的11・2背景11.3参考资料1二、总体设计32.1设计与运行环境32.2硬件功能描述3三、数字钟软件和硬件设计33.1硬件电路设计33.1.1电源33.1.2独立按键模块33.1.3显不模块43.1.4复位电路模块43.1.5时钟芯片模块53.1.6主控模块53.1.7闹铃模块63.2软件设计63.

2、2.1程序设计流程图63.2.2源程序8四、数字钟制作过程中遇到的问题19五、总结20附录I:DS1302时钟芯片的工作原理和使用方法22附录II:如何利用软件减小的计时误羌25一、引言1.1编写目的为了进一步熟悉51单片机的编程以及学习数字钟的相关设计方法，在老师的指导下我们进行了木次数字钟的设计。基于51单片机——STC89C52单片机和时钟芯片DS1302设计并实现了数字时钊J在PCB板制作完成并且调试成功之际，为了进一步提高自己和动手能力和编程能力，对这次数字钟的设计和制作的过程屮遇到的问题及

3、设计思路做一总结。1.2背景随着人们牛活水平的提高和牛活节奏的加快，对时间的要求越来越高，精准数字计吋的消费需求也是越来越多。二十一世纪的今天，最具代表性的计吋产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带冇摆或摆轮游丝的机械钟或表。笫二次革命是石英晶休振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走吋月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是单片机数码计吋技术的应用（电子万年历），使计时

4、产品的走时F1差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动H期、星期、温度以及其他日常附屈信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子刀年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步我国生产的电子万年历有很多种，总体上來说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。商家生产的电子万年丿力更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。除了采用集

5、成化的吋钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用STC89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特，可靠。在21世纪的今天，单片机仍然有着它不可替代的地位和独特的作用在学完单片机后，为了进一步学习51单片机的控制和编程，我们利用51单片机自己设计并制作数字钟。1.3参考资料[1]8051系列单片机C程序设计完全手册求是科技编著人民邮电出版社2006[2]51单片机应用从零开始杨

6、欣编著清华大学出版社2008【3】单片机原理及接口技术（第三版）李朝青编著北京航空航天大学出版社2008【4】51单片机C语言教程郭天祥编著电子工业出版社2009二、总体设计此数字钟利用单片机STC89C52和时钟芯片DS1302设计完成。2.1设计与运行环境数字钟的程序设计和调试均在Ke订uVision2环境下完成的。设计并完成的程序下载至STC89C52单片机后，即可初始化吋钟芯片DS1302从而开始计吋，系统开始止常运行。2.2硬件功能描述数字钟能够完成24小时制计时，计时初始化值为00:00:

7、00,用户可以通过按键调整吋钟的初值实现校吋功能，并且可以通过按键设定一个24小吋以内任意时刻的闹铃，用户可以手动选择闹铃的开或者关两种状态。三、数字钟软件和硬件设计3.1硬件电路设计数字钟的电路主要有电源模块、显示模块、按键模块、复位电路模块、吋钟芯片模块、主控芯片STC89C52模块和闹铃模块等7大模块组成。3.1.1电源EhSI入S4Si八•VJ1SVTS1•U57805<131coN2S=LJLI:D4卜R3IK——电源模块采用7805进行稳压，保证+5V电压的稳定输出，进一步提高系统的抗

8、干扰能力和稳定性。3.1.2独立按键模块系统有三个独立按键，独立按键SI、S2、S3分别接至单片机P3.2、P3.3、P3.4口。S1用來功能选择，其功能可以用按键次数N来表示：N=l：校准计时的小时位N=2：校准计时的分钟位N=3：校准闹铃的小时位N=l：校准闹铃的分钟位N=5：退出S2主要功能用来进行加一操作。在有功能选择的情况下，无论选屮那一种功能操作，按卜飞2即进行一次加一操作，在没有功能选择的情况卜，系统不响应此按键的任何操作。S3用来控制闹铃