电子钟课程设计--基于单片机的电子钟设计

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1、烟台南山学院单片机课程设计题目基于单片机的电子钟设计姓名：吴志涛所在学院：计算机与电气自动化学院所学专业：自动化班级：自动化2班学号：9指导教师：杨国庆完成时间：2013.9.20目录一、设计任务与要求21．设计的目的22．设计的指标23．设计的要求2二、总体方案设计21．设计的思路22.电路的结构特征33.数据输入输出(I/O)3三、单元电路分析与设计41.显示部分数码管（LED）42.键盘部分4四、总原理图及元器件清单41.总程序图42.时间产生流程图53.按键控制流程图64.电子钟软件系统程序65.元器件清单9五、软件仿真9六、结论与心得10七、参考文献1111一、设计任务与要求1．设计

2、的目的设计一个带有年月日、时分秒及星期显示的电子钟。电子钟的主要功能是给人们提供时间和日期信息，无论其形式如何，从外部都可分为显示和校准两部分。为使电子日历协调工作，整个系统从功能上可分为实时时钟、显示和键盘三个模块，分别完成时间和日期的计算以及人机交互的管理等。2．设计的指标电子钟是一套完整的时间显示系统，采用单片机等控制设计作为核心控制器，并能实时显示当前的日期，能够设置时间等操作。3．设计的要求本电子钟能动态显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒。二、总体方案设计按照系统设计功能的要求，初步确定系统由主控模块、时控模块、及显示模块和键盘接口模块共4个模块组成。主控芯片使用51系列STC89

3、C52RC单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302。采用DS1302作为计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备电源（2.5～5.5V电源，再2.5V时耗电小于300nA），而且DS1302可以编程选择多种充电电流来为后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。显示模块采用普通的共阳极四位一体八段LED数码管。1．设计的思路单片机显示系统DS1302键盘图1电子钟的系统框图112．电路的结构特征1.DS1302的结构及工作原理DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时

4、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。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。2.引脚功能及结构图2所示出DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。R

5、ST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK始终是输入端。图2DS1302引脚图3.数据输入输出(I/O)在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。11三

6、、单元电路分析与设计1.显示部分数码管（LED）七段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管。2.键盘部分时钟的设置虽包含数字，但是我们不建议使用数字键盘，应为数字键盘将增加系统的复杂程度。为使系统尽可能简化，键盘部分的设计在能够完成系统要求的前提下，越简单越好。所以，时钟系统的键盘可以设

7、置四个键：功能选择键、加1键、减1键，闹钟键。四、总原理图及元器件清单1.总程序图图3系统主流程图11图3为单片机电子日历的主流程图。其具体的工作流程如下：系统通电后，对系统进行复位初始化处理，然后控制主机AT89C51单片机从时钟芯片DS1302中读取时间，存储到单片机中，并显示到LED数码管上。显示的时间如果与实际时间一样，则结束，如果不一样，则进行下一步操作。系统一直扫描是否有键按下，当有按