课程设计（论文）-基于单片机的数字电子钟设计

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1、基于单片机的数字电子钟设计基于单片机的数字电子钟设计班级：自动化0804姓名：日期：2011年4月11日-19-基于单片机的数字电子钟设计基于单片机的数字电子钟设计摘要：本设计以51单片机为核心，附加了必要的外围电路，构成了一个简单的数字电子钟，整体由5V的电源供电。在硬件方面，除了51单片机芯片以外，我们还主要用到了时钟芯片DS1302、温度采集芯片DS18B20、和型号为1602的液晶显示器。在这些硬件的基础上，我们通过编写配套的C语言程序，实现了对年、月、日、时、分、秒、星期以及温度在液晶屏上的显示，此外还实现了整点报时和闹钟的功能。日期、时间和温度的显示都是通过相应的时钟芯片

2、DS1302和温度采集芯片DS18B20与单片机的配合工作将数据传送到液晶显示器上来实现的。整点报时和闹钟的功能主要是通过软件以及单片机的控制来实现的。显然我们还要再加上一些必要的按键，我们的按键电路包含四个按键，分别用于对调整项的选择、上调、下调和闹钟停止。另外的一个复位按键与单片机最小系统是一个整体。关键词：电子钟，日期，时间，整点报时，闹钟，温度显示-19-基于单片机的数字电子钟设计1数字电子钟的设计要求1.1基本要求1)硬件设计：根据任务要求，完成单片机最小系统及其扩展设计，焊接电路板，组成功能完整的样机。2)系统软件设计：根据数字电子钟系统功能，完成控制软件的编写与调试；

3、3)基本功能：设计一个数字电子钟电路，能显示年、月、日和时、分、秒；通过功能键可以完成年、月、日与时、分、秒的调整和显示切换。1.2扩展功能通过附加特殊功能芯片和电路实现以下三个附加功能：1)整点报时功能；2)设置闹钟功能；3)温度采集并显示功能。2硬件简介2.1AT89C51芯片简介如图1所示，AT89C51有40引脚，双列直插（DIP）封装，所用引脚功能如下：1）VCC——运行时加＋5V2）GND——接地3）XTAL1——振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端4）XTAL2——振荡器反相放大器的输出端5）RST——复位输入，高电平有效，在晶振工作时，在RST引脚上作用2个机器周

4、期以上的高电平，将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFTAUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态6）EA/VPP——片外程序存储器访问允许信号。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地），如图1果EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。7.P1口,P2口——-19-基于单片机的数字电子钟设计P1，P2是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O口。运行时通过P1口控制驱动电路的工作，将数据送到数码管，显示相应的段码，为了达到减少功耗或

5、满足端口对最大电流的限制，应加上一限流电阻。P2.0——P2.7口控制数码管的位选，使六个数码管轮流显示数据，等于0时位选三极管导通，等于1时位选三极管截止。7.无自锁开关——（S2－P3.7）开关接相应引脚P3.7，当开关按下时，相应引脚为低电平0，断开时引脚为高电平1。2.2时钟芯片DS1302简介DS1302芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2.5~5.5V。时钟可工作在24或12小时（AM/PM）格式。DS1302与单片机的接口使用同步串行通信，仅用三条线与

6、之相连。可采用一次传送一个字节或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，具有主电源/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。如图2所示为时钟芯片DS1302引脚图：1）VCC1、GND：+5V电源和接地引脚；2）X1、X2：外接晶振引脚，晶振频率为32.768kHz；3）RST：片选信号引脚，高电平有效；4）I/O：串行数据输入/输出引脚；图25）SCLK：数据传送控制时钟输入引脚；6）VCC2：备用电源输入引脚。2.3温度采集芯片DS18B20简介DS18B20是美国DALLAS公司生

7、产的单总线数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易于与微处理器接口等优点，适合于各种温度测控系统。该器件将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等坐在一个很小的集成电路芯片上，传感器直接输出的就是温度信号数字值。信号传输采用两芯（或三芯）电缆构成的单总线结构。一条单总线上可以挂接若干个数字温度传感器，每个传感器有一个唯一的地址编码。微控制器通过对器件的寻址，就可以读取某一个传感器的温度值，从而化简了信号采集系统的电路结构。DS18B20