基于单片机at89c51的数字时钟设计

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1、德州学院物理系09届电子信息工程（1+3）电子系统设计课程考查报告基于单片机AT89C51的数字时钟设计孙承涛(德州学院物理系，山东德州253023)摘要本设计基于单片机技术原理，采用芯片AT89C51作为核心控制器，通过硬件电路的制作及软件程序的编制，设计制作了一种多功能数字时钟系统。用AT89SISP构成下载电路，以DS1302为时钟芯片产生时钟，利用1602液晶同时显示日期、星期和时间，并且可以通过多个开关对其进行设置。该系统实现了时间显示、时间调整、整点闹铃、整点报时的功能。同时，系统还可以进行远程通信，基于RS-

2、485的优点，选用它构成了通信模块电路，我们可以利用远程电脑对时钟进行时间的设置。关键词单片机；数字电子时钟；显示时间；远程通信1绪论随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整，单片机开始迅速发展，由于家用电器逐渐普及，市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。单片机以其芯片集成度高、处理功能强、可靠性高等优点，成功应用于工业自动化、智能仪器仪表、家电产品等领域。近些年，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，数字时钟广泛用于个人家庭，车站，码头办公室

3、等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度,远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。因此本论文所做的数字时钟采用了以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的外围元器件例如液晶显示

4、、按键电路、复位电路、报警电路，再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，能实现实时时钟显示的功能，能进行年、月、日、时、分、秒的显示，并且有远程通信功能。其硬件部分难点在于1德州学院物理系09届电子信息工程（1+3）电子系统设计课程考查报告元器件的选择、布局及焊接。2方案论证与设计2.1单片机选择方案一：采用FTC10F04单片机，还带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片，市场应用最多。其主要特点如下：8KBFlashROM，可以擦除1000次以上，数据保存10年。方案二：采用

5、传统的AT89C51作为电机的控制核心。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。由于本系统对CPU运算速度要求很高，需要执行很复杂的运算，方案二成本比较低，适合做设计。选用方案二作为主方案。2.2时钟显示的方案选择方案一：时钟的显示可以用多位七段LED数码管显示，七段LED数码管显示耗能多，而且显示位数有限，每增加一位都要在程序设计和硬件设计方面增加很多的工作量，不利于电路的扩展，而且无法显示年、月、日、星期

6、这些汉字，使得显示不够直观，灵活。但是这种设计方案在显示位数比较少时性价比比较高，价格便宜，方案二：采用LCD液晶显示器显示。而LCD液晶显示则耗能少，能够显示年、月、日、星期等汉字，在显示方面更加灵活，而且改变显示时只要改变软件设计就可以，不用改变硬件电路的设计，易于电路的功能扩展。电路的软件设计也很简单。另外，这种设计硬件更加简洁。比较上述两种方案可以看出方案二耗能少，显示灵活，易于电路扩展而且不管是软件设计还是硬件设计都比较简单，因此采用第二种设计方案。综上所述，本设计采用独立计时，引入时钟日历芯片DS1302的设计

7、方2德州学院物理系09届电子信息工程（1+3）电子系统设计课程考查报告案，显示使用LCD液晶显示。2.3系统设计整个电子时钟系统电路可分为九大部分：控制模块、程序下载模块、复位电路模块、晶振电路模块、蜂鸣器电路模块、通信电路模块、时钟模块模块、显示电路模块、按键电路模块。系统框图，如图2.1所示。程序下载模块通信电路模块复位电路模块控制模块时钟模块模块AT89C51晶振电路模块显示电路模块蜂鸣器电路模块按键电路模块图2.1系统框图3系统硬件设计3.1控制器模块本设计的控制器模块选用AT89C51，AT89C51是一种带4K

8、字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其引脚图如图3.1所示。图3.1AT89C51的引脚图3德州学