基于单片机电子时钟的设计

基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。

本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。

51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。

本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。

本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。

接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。

将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。

软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。

本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。

通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。

2. 51单片机概述51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。

它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。

51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。

51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。

其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。

程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。

51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。

51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。

基于单片机的智能电子时钟实验研究随着科技的发展，智能化已经渗透到了我们的日常生活中的各个方面。

其中，智能电子时钟作为一种常见的智能化产品，不仅仅用来显示时间，还可以通过添加各种功能来提供更多的服务。

本文将基于单片机进行智能电子时钟的实验研究。

智能电子时钟需要具备以下基本功能：显示当前时间、日期等信息、具备闹钟功能、显示温度和湿度等环境信息等。

在进行实验的过程中，将借助单片机的强大功能和灵活性，实现这些基本功能，并且通过添加其他功能来提供更好的用户体验。

在实验的开始阶段，首先需要了解单片机的基本知识，包括单片机的基本结构和工作原理，以及如何使用单片机进行编程。

然后，选择适当的单片机型号，并进行硬件搭建，包括连接显示器、显示模块、温湿度传感器等外部模块。

在硬件搭建完成后，开始进行软件编程。

根据实验设计，编写程序实现显示时间、日期等信息的功能，通过使用时钟模块实现闹钟功能，通过温湿度传感器获取环境信息并显示在屏幕上等。

编程过程需要熟悉单片机的编程语言和编程工具，以及相应的编程技巧和调试方法。

在实验的过程中，需要进行多次调试和优化。

通过观察实验结果，发现程序中的问题，并进行相应的修改和优化。

在调试的过程中，可以借助仿真工具进行虚拟调试，节省调试时间和成本。

一旦实验中的基本功能实现成功，并且经过多次调试和优化后达到相对稳定的效果，可以考虑添加其他功能来提升时钟的智能化水平。

例如，可以通过添加无线连接的功能，实现与其他设备的连接，例如手机或电脑，通过这种连接，用户可以通过手机远程控制时钟，设置闹钟、查看天气信息等。

此外，还可以添加语音识别功能，通过语音命令来控制时钟的功能。

这些高级功能可以通过单片机的IO口和外围模块实现，需要更加复杂的程序设计和调试。

综上所述，基于单片机的智能电子时钟实验研究需要掌握单片机的基本知识和编程技巧，并且需要进行多次调试和优化。

通过添加各种功能，可以提升时钟的智能化水平，并且为用户提供更好的使用体验。

一、设计内容该课程设计是利用MCS-51单片机内部的定时／计数器、中断系统、以及行列键盘和LED显示器等部件，设计一个单片机电子时钟。

设计的电子时钟通过数码管显示，并能通过按键实现设置时间和暂停、启动控制等。

二、电子时钟设计思想：用定时／计数器T0，工作于定时，采用方式1，对12MHZ的系统时钟进行定时计数，初值设为XXYY〔自己计算〕。

形成定时时间为50ms。

用片内RAM的7BH单元对50ms 计数，计20次产生秒计数器78H单元加1，秒计数器加到60那么分计数器79H单元加1，分计数器加到60那么时计数器7AH单元加1，时计数器加到24那么时计数器清0。

然后把秒、分、时计数器分成十位和个位放到8个数码管的显示缓冲区，通过数码管显示出来。

显示格式为小时十位、小时个位---分十位、分个位---秒十位、秒个位。

在处理过程中加上了按键判断程序，能对按键处理。

三、MCS-51单片机系统简介单片机应用系统由硬件系统和软件系统两局部组成。

硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。

软件系统包括监控程序和各种应用程序。

在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。

与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口，使单片机应用系统能够运行。

在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。

在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。

配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几个LED 指示灯就可以进行处理了。

在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。

显示器可以是LED指示灯，也可以是LED数码管，也可以是LCD显示器，还可以使用CRT显示器。

基于51单片机的电子时钟设计
摘要：本文论述了基于51单片机的电子时钟设计，包括硬件设计与软件编程。

其中，硬件设计包括基本指示灯、DS1302时钟芯片等的选择与连接，时钟电路、晶振电路的设计等。

软件编程包括时钟显示的实现，时钟校准、闹钟等功能的实现等。

本设计具有精度高、操作简便、易于实现等特点，可广泛应用于各种场合。

关键词：51单片机；电子时钟；硬件设计；软件编程
前言
随着人们生活水平的提高，电子时钟已经成为人们生活中必不可少的物品，目前市场上各种类型的电子时钟层出不穷。

本文以51单片机为基础，设计了一款高精度、易于操作的电子时钟，采用DS1302时钟芯片作为时钟驱动芯片，实现了时钟的准确显示、校准、闹钟等功能。

硬件设计
硬件设计主要包括控制器、时钟驱动、显示装置以及电源。

本设计采用了AT89C51单片机作为控制器，一块DS1302时钟芯片作为时钟驱动，LED数字管作为显示装置。

同时，本设计采用了USB供电方式，其电源电压为5V。

软件编程
软件编程主要包括时钟显示、时钟校准、闹钟功能的实现等。

时钟显示采用了动态显示方式，实现了时间的精确定位。

同时，本设计还具有时钟校准功能，在程序接通时，可自动对时钟进行校准，保证时钟的精确度。

此外，本设计还具有设置闹钟的功能，用户可在指定时间响起闹钟。

结论本文以51单片机为基础，设计了一款高精度、易于操作的电子时钟。

通过对硬件设计、软件编程的设计与实现，使得该产品能够准确显示时间，保证了时钟的稳定性，满足了时间的要求，目前已
得到广泛应用。

单片机电子时钟的设计摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。

单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。

由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89S51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。

关键词：单片机 AT89S51 电子时钟数码管Design of the singlechip electronics clockAbstractSingle slice machine from published in 70's for 20 centuries, is compare with its very high function price, is value by people and pay attention to, apply very widely, develop very quickly. Single slice the machine physical volume is small,the weight is light,the anti- interference ability is strong,the environment haven't high request,the price is cheap,the credibility is high,vivid good,develop more easy. In order to having an above-mentioned advantage, at the our country, single slice the machine is broadly applied already to turn an equipment at industrial automation control,automatic examination,intelligence instrument appearance,home appliances,electric power electronics,the machine electricity integral whole etc. each aspect, but 51 machines is is a typical model most and have a representative most in each machine of a kind. This graduation design passes to its study and application, Take the AT89S51 chips as core, assist with the electric circuit of the necessity, design a simple electronics clock, it from the 4.5 V direct current power supply power supply, pass the figures tube can accurate manifestation time, adjust time。

单片机电子时钟课程设计实验报告(1)单片机电子时钟课程设计实验报告一、实验内容本次实验的主要内容是使用单片机设计一个电子时钟，通过编程控制单片机，实现时钟的显示、报时、闹钟等功能。

二、实验步骤1.硬件设计根据实验要求，搭建电子时钟的硬件电路，包括单片机、时钟模块、显示模块、按键模块等。

2.软件设计通过C语言编写单片机程序，用于实现时钟功能。

3.程序实现（1）时钟显示功能通过读取时钟模块的时间信息，在显示模块上显示当前时间。

（2）报时功能设置定时器，在每个整点时，通过发出对应的蜂鸣声，提示时间到达整点。

（3）闹钟功能设置闹钟时间和闹铃时间，在闹钟时间到达时，发出提示蜂鸣，并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。

（4）时间设置功能通过按键模块实现时间的设置，包括设置小时数、分钟数、秒数等。

（5）年月日设置功能通过按键模块实现年月日的设置，包括设置年份、月份、日期等。

三、实验结果经过调试，电子时钟的各项功能都能够正常实现。

在运行过程中，时钟能够准确、稳定地显示当前时间，并在整点时提示时间到达整点。

在设定的闹铃时间到达时，能够发出提示蜂鸣，并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。

同时，在需要设置时间和年月日信息时，也能够通过按键进行相应的设置操作。

四、实验感悟通过本次实验，我深刻体会到了单片机在电子设备中的广泛应用以及C 语言在程序设计中的重要性。

通过实验，我不仅掌握了单片机的硬件设计与编程技术，还学会了在设计电子设备时，应重视系统的稳定性与可靠性，并善于寻找调试过程中的问题并解决。

在今后的学习和工作中，我将继续加强对单片机及其应用的学习与掌握，努力提升自己的实践能力，为未来的科研与工作做好充分准备。

基于AT89C51单片的DS12C887芯片电子时钟的设计摘要：本设计开发了一款具有日期、时间、星期和气温同步显示功能的电子时钟.工作原理是主控MCU读取实时时钟芯片DS12C887，获取时间信息，由全数字单总线结构温度传感器DS18B20读取温度信息，经MCU处理，送LCD显示，关键字:DS12C887 DS18B20 电子时前言随着科学技术的不断发展, 人们对时间计量的要求越来越高。

在当今社会，电子时钟已经得到相当广泛的应用，产品多样，发展更是多元化。

本作品是以STC89C51单片机作为主控芯片，使用12MHZ的晶振，使用专用时钟日历芯片DS12C887产生时间信息，时间精确。

软件部分以C语言为主体，用1602LCD液晶屏显示输出信息，输出信息量多，更直观、人性化。

该时钟可实现人机交互，可通过提供的键盘对其进行调整。

系统具有以下功能:年、月、日、时、分、秒显示；12小时/24小时模式切换，在12小时模式中，用AM和PM区分上午和下午；秒表功能；整点闹铃和报时功能，且闹钟可设置多组。

本次设计的电子时钟系统由单片机最小系统，1602LCD液晶屏,时钟芯片,调整按键，蜂鸣器，电源五大部分组成。

1. 课题分析随着电子技术的发展，电子技术为人们的生活带来了越来越大的方便.本课题旨在借助实时时钟芯片DS12C887和温度传感器DS18B20 和51单片机设计一个多功能的电子时钟.由于DS12C887芯片内附加锂电池，在上电情况下可以通过电源充电，断电后可以利用内部锂电池供电继续工作，在掉电重新上电后，不影响时间数据，不需重新对时，方便可靠.2. 方案论证方案一、利用单片机内部定时器产生秒信号，通过软件处理得到时间信息，送LCD显示.方案二、利用通用串行实时时钟芯片DS1302产生时间信息，利用MCU读取时间信息，送LCD 显示.方案三、通过实时时钟芯片DS12887，获取时间信息，经MCU处理，送LCD显示.方案一电路结构简单，可控性强，但断电后时间数据完全消失，再次上电后需重新设定，且由于电路本身缺陷和附加干扰较多，时间误差较大.方案二电路结构简单，时间精度较高，由于使用串行数据传输，节省MCU资源，但DS1302无内置电池，掉电后，数据丢失，重新上电后需对时.方案三采用实时时钟芯片DS12C887，其内部具有内置锂电池，在掉电的情况下可以正常工作10年以上，且带有非易失性RAM，可以保证在掉电的情况下，用户的定时信息不会丢失；带有温度补偿，保证时间数据的准确.经过综合考虑，我们认为方案三满足设计需求.2.2温度部分由于只是测量气温，用数字温度传感器单总线结构DS18B20即可满足要求，该器件采用单总线结构，且数字传输，可以与CPU直接接口，电路结构简便，可靠性好.2.3主控部分选用单片微控制器AT89C52作为主控.系统方案方框图如图2.1所示.图2.1 系统方案3.方案实现3．1 器件简介(1)AT89C52AT89C52是ATMEL公司生产的通用低功耗8位CMOS微控器，具有8051内核和8KB的可编程Flash程序存储空间以及256字节RAM.有32个通用IO口线和全双工串口，两个数据指针、两个16位可编程计数器/定时器、8个2级优先级中断源，具有片内时钟电路，通过简单的外接器件即可实现时钟电路.(2)DS12C887引脚结构及其功能如图3.1.图3.1 DS12C887引脚结构AD0-AD7:地址/数据总线NC ：空脚MOT ：总线模式选择CS ：片选信号AS ：地址锁存信号R/W ：写信号（intel总线模式下）DS ：读信号（intel总线模式下）RESET ：复位信号IRQ : 中断请求输岀VCC ：+5V电源GND ：电源地DS12C887是美国DALLAS半导体公司生产的实时时钟芯片.采用24 引脚双列直插式的封装形式.芯片的晶体振荡器、振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片内部，组成一个加厚的集成电路模块.电路通电时，其内部充电电路便自动对其内部电池充电.可保证时钟数据10 年内不会丢失.DS12C887内部设有方便的接口电路，接口设计简便，使其与各种微处理器的接口大大简化.使用时无需外围电路元件，通过对MOT引脚的电平控制，可以实现与不同的计算机总线连接.DS12C887 能够自动存取并更新当前的时间，CPU 可通过读取DS12C887 的内部时标寄存器得到当前的时间和日历，也可通过选择二进制码或BCD 码初始化芯片的10 个时标寄存器.其中114 字节的非易失性静态RAM 可供用户使用，可以在控制器掉电的情况下，保存一些重要的数据.DS12C887 的4 个状态寄存器用来控制和指出DS12C887 模块当前的工作状态，除数据更新周期外，程序可随时读写这4 个寄存器.其内部结构如下图3.2.图3.2 DS12C887内部结构(3)DS18B20DS18B20是美国DALLAS半导体公司生产的可组网数字式温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术.全部传感元件及转换电路仅集成在形如三极管的一个集成电路内.DS18B20采用单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条总线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在一条总线上，即可实现多点测温；在使用中不需要任何外围元件.测温范围为－55℃～＋125℃，结果以9位数字量方式串行传送.DS18B20测温原理如图3.3所示.图3.3 DS18B20内部结构图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1.高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入.计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值.计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1 ，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶体振荡器产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度.其内部带有非线性修正，确保温度数据的准确性.DS18B20的测温分辨率为0.5℃以9位数据格式表示，其中最低有效位（LSB）由比较器进行0.25℃比较，当计数器1中的余值转化成温度后低于0.25℃时，清除温度寄存器的最低位（LSB），当计数器1中的余值转化成温度后高于0.25℃，置位温度寄存器的最低位（LSB），DS18B20温度数据格式如表3.1所示.表3.1 DS18B20温度数据格式DS18B20采用12位二进制数据表示温度，分成两个字节，低字节低四位为小数位，低字节高四位和高字节低四位组成温度信息的8位整数位，其中第一位为符号位，为0表示温度为正值，为1表示温度为负值.当温度为负值时，数据采用补码存放.高字节高四位无效，与符号位保持一致.温度与数据对应关系如表3.2所示.表3.2 部分温度对应数据3.2硬件电路设计本课题涉及电路原理图和PCB图均由Altium Designer Summer 09绘制.(1)电源部分图3.7 整机电源电路由于电路微控器供电电压为5V，osyno6188供电电压为3V或4.5V，osyno6188对电源电压精度要求不高，决定整机采用5V电源供电，在电源处串联一只1N4003二极管，为osyno6188供电，1N4003为硅管，正向导通压降在0.7V左右，经过二极管后，得到约4.3V 电压，为osyno6188供电.电源电路为普通稳压电源电路，由于不是本项目主要方面，不再赘述.(2)AT89C52最小系统电路图3.8 AT89C52单片机最小系统电路由震荡电路，复位电路和单片机构成最小系统.震荡电路为单片机提供工作时钟，由石英晶体和补偿电容构成.由于语音部分需要1200bps波特率，石英晶体选取11.0592MHz，保证波特率零误差，补偿电容选取30pF瓷片电容.复位电路在上电时为单片机提供复位信号，由10uF电容和10K电阻构成的RC充电电路构成，当系统复位上电瞬间，电源通过电阻R为电容充电，在电阻上得到下降的指数充电电压，由高电平经过一段时间到达低电平，提供单片机需要的高脉冲复位信号.电源部分电容为去耦电容.EA拉高，MCU 上电后，从内部程序存储器开始执行.(3)osyno6188及外围电路设计.图3.9 osyno6188及外围电路系统采用4.5V电源供电模式，电源VDD由电源电路中VCC串接二极管后获得.电源电路、复位电路以及时钟电路参考osyno6188用户手册.RXD、TXD为串行总线接口，分别连接主控MCU的TXD、RXD端.(4)DS12C887与AT89C52接口电路设计.图3.10 DS12C887接口电路DS12C887的AD0-AD7为地址\数据复用总线，与控制器地址\数据总线(P0口)直接连接，R2为上拉电阻；MOT为总线模式选择引脚，接地选择INTEL总线连接方式；R/W在INTEL 总线模式下位写使能，接控制器读信号WR(P3.6)端；DS在INTEL总线模式下为读使能信号，接控制器读信号RD(P3.6)端；AS为地址锁存，接控制器地址锁存信号ALE(30脚)端；RST接电源拉高,片选CS直接接地使能。

基于单片机的LCD1602电子时钟设计一、设计任务和目的1.1、设计任务（1）：用单片机设计基于LCD1602的电子时钟，显示时间和日期；（2）：误差精度控制在1s/天；（3）：具有时间和日期的校准功能；（4）：能区分某年是闰年或平年，并对应显示2月份的天数；（5）：根据月份的不同显示不同的最大日数；（6）：搭建仿真电路图，模拟单片机要实现的功能；（7）：焊接单片机开发板；（8）：编写程序，下载并调试，实现要求的功能。

1.2、设计目的（1）：熟练掌握KEIL软件的使用方法；（2）：熟练掌握PROTEUS软件的使用方法；（3）：掌握单片机I/O接口的工作原理；（4）：掌握LCD显示器的工作原理及编程方法；（5）：掌握独立式键盘的工作原理及编程使用方法；（6）：掌握单片机的下载使用方法。

二、设计思路和方案论证2.1、设计思路电路总体上分为控制和显示部分。

以单片机最小系统作为核心控制电路，控制LCD显示，具体显示内容及方式由软件来完成；由于有时钟和日期的调节功能需要校准电路和基本的复位电路，复位电路采用按键复位，调节键、加1键、减1键三个按键完成，共需四个按键；计时功能由固定频率的晶振完成（采用11.0592MHz）；显示部分主要采用LCD1602作为显示。

2.2、方案论证（1）：时钟芯片的选择和论证方案一：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、月、年以及闰年补偿的年进行计数，精度也较高，工作电压2.5V~5.5V范围内，功耗也较低，但价格比较贵。

方案二：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现秒、分、时、日、月、年计数。

采用此方案实现虽然有一定的时间误差，但可减少芯片的使用，节约成本，易于实现，符合现实选用，所以采用此种作为时钟信号发生器。

（2）：显示模块选择方案和论证：方案一：采用点阵式图形LCD12864液晶显示屏，液晶显示屏的显示功能强大，可显示文字，图形，显示多样，清晰可见，但是价格昂贵，需要的接口线多，所以在此设计中不采用点阵式图形LCD12864液晶显示屏。

学士学位毕业论文(设计)题目：基于单片机的12864时钟显示摘要电子时钟是一种非常广泛日常计时工具，给人们的带来了很大的方便，在社会上越来越流行。

它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，采用直观的数字显示，可以同时显示年月日时分秒等信息，还有时间校准等功能。

该电子时钟主要采用STC89C52单片机作为主控核心，用DS1302时钟芯片作为时钟、液晶12864显示屏显示。

STC89C52单片机是由深圳宏晶科技公司推出的，功耗小，电压可选用4～6V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小；数字显示是采用的12864液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息。

此外，该电子时钟还具有时间校准等功能。

关键词：STC89C51单片机，DS1302时钟芯片，液晶12864AbstractElectronic clock is a very extensive daily timing tool, to the people has brought great convenience, more and more popular in the community. It can be the year, month, date, day, hour, minute, second for a time, using intuitive digital display, can display information such as year, month, day, hour, and time alignment functions. The electronic clock is used mainly as a master STC89C52 microcontroller core, with theDS1302 clock chip as a clock, LCD display12864. STC89C52 SCM is a Shenzhen Hong Crystal Technology has introduced, power consumption, voltage can be selected 4 ~ 6V voltage power supply; DS1302 clock chip is American DALLAS company launched with a fine current charging low-power real-time clock chip, it can year, month, date, day, hour, minute, second for a time, also has a leap year compensation and other functions, DS1302 and long life, small error; 12864 LCD digital display isused to display that can display year, month, date, day, hour, minute, second and so on. In addition, the electronic clock also has a time calibration function.Key Words:STC89C51 microcontroller, DS1302 clock chip, LCD 12864目录1绪论 (3)1.1时钟发展史 (3)1.2 目前的研究现状 (4)1.3研究目的及意义 (4)2 总体方案设计 (5)2.1 方案的选择 (5)2．1.1设计要求 (5)2．1.2方案的选择 (5)2.2总体方案组成框图 (6)3系统硬件设计 (6)3. 1主芯片模块 (6)3.1.1 中断系统 (8)3.1.2常用寄存器 (8)3.2晶振和复位电路 (10)3.2.1晶振电路 (10)3.2.2复位电路 (11)3.3 DS1302时钟芯片电路 (11)3.3.1 DS1302引脚图 (11)3.3.2 DS1302寄存器 (12)3.3.3 DS1302外围电路 (13)3.4 LCD12864显示模块 (13)3.4.1 LCD12864引脚功能 (13)3.4.2 LCD12864指令说明 (14)3.4.3 LCD12864电路接线 (15)3.5 红外遥控模块 (16)4 系统软件设计 (17)4．1 主程序设计 (17)4.2 LCD12864驱动程序 (19)4.3 DS1302驱动程序 (21)4.4 红外遥控程序 (24)5 调试结果 (25)5.1 正常显示日期时间画面 (26)5.2 进入调整时间日期画面 (26)5.3图片显示画面 (26)6总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一 (31)附录二 (32)1绪论1.1时钟发展史很早以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。

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基于51单片机的电子时钟设计摘要本电子时钟以STC89C52单片机作为主控芯片，采用DS12C887时钟芯片，使用1602液晶作为显示输出.该时钟走时精确，具有闹钟设置，以及可同时显示时间、日期等多种功能。

本文将详细介绍该电子时钟涉及到的一些基本原理，从硬件和软件两方面进行分析.【关键词】STC89C52单片机 DS12C887时钟芯片 1602液晶蜂鸣器目录一、绪论 (4)1.1 电子时钟功能 (4)1.2设计方案 (4)二、硬件设计 (4)2。

151单片机部分设计 (4)2.2 USB供电电路设计 (5)2.3 串行通信电路设计 (6)2.4 DS12C887时钟芯片电路的设计 (6)2。

5 1602LCD液晶屏显示电路设计 (7)2。

6蜂鸣器电路设计 (8)2。

7按键调整电路设计 (8)三、软件设计 (9)3.1系统程序流程图设计 (9)3。

2程序设计 (11)四、心得体会 (22)参考文献 (23)一、绪论1。

1电子时钟功能（1）在1602液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒，并且按秒实时更新显示。

（2）具有闹铃设定即到时报警功能，报警响起时按任意键可取消报警。

（3）能够使用实验板上的按键随时调节各个参数，四个有效键分别为功能选择键、数值增大键、数值减小键和闹钟查看键。

（4）每次有键按下时，蜂鸣器都以短“滴”声报警.（5）利用DS12C887自身掉电可继续走时的特性，该时钟可实现断电时间不停、再次上电时时间仍准确显示在液晶上的功能。

目录摘要一、引言 (1)二、硬件电路设计 (2)2.1 主要芯片 (2)2.1.1 微处理器 (2)2.1.2 DS1302简介 (4)2.1.3 DS1302引脚说明 (5)2.1.4 74ls245简介及引脚说明 (5)2.2 时钟硬件电路设计 (6)2.2.1 时钟电路设计 (7)2.2.2 整点报时功能 (8)2.2.3 硬件原理图 (9)三、proteus和keil软件仿真及调试 (9)3.1 电路的仿真 (9)3.2 软件调试 (9)四、C语言程序 (10)五、参考文献 (13)电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。

另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。

本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析，最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。

本设计应用AT89C52芯片作为核心，6位LED数码管显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。

这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精确，操作简单，编程容易。

本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。

该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。

关键词：电子钟；多功能；AT89C52；时钟芯片一、引言时间是人类生活必不可少的重要元素，如果没有时间的概念，社会将不会有所发展和进步。

从古代的水漏、十二天干地支，到后来的机械钟表以及当今的石英钟，都充分显现出了时间的重要，同时也代表着科技的进步。

致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用，将有着重要的意义。

1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。

在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。

单片机电子时钟设计报告实现功能：显示时、分、秒，刚打开电源时，显示的数据为12：00：00，然后电路会自动开始计时。

电路中有时、分、秒各自单独的调整按钮，时间调整按钮每按一次，相应的显示时间加1。

所需材料：89C51单片机，多位数码管，数码管显示译码器74LS48,3线8线译码器74LS138，3个按钮，100Ω、22KΩ电阻若干，12MHZ晶振一个，30pf无极电容2个，10uf 有极电容一个,敷铜板。

电路设计：用P1端口的P1.0~P1.3来作为数码管显示数据的输出引脚，用P1.4~P1.6引脚作为3线8线译码器的控制输入引脚，用P0端口的P0.0~P0.2来分别作为时、分、秒的时间调整按钮。

当按下按钮时，相应的输入引脚上就会有低电平输入单片机。

3线8线译码器的控制端，Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5分别控制了数码管的显示控制线。

电路如下图1-1图1-1流程图:程序设计：ORG 00H 主程序起始地址JMP START 主程序STARTORG 0BH 定时器T0中断起始地址JMP TIM0 定时器T0中断子程序TIM0 START:MOV SP,#70H 设置堆栈指针MOV 28H,#00 设置显示位数扫描指针初值为0 MOV 2AH,#12H 设置时钟显示寄存器初值为12H MOV 2BH,#00 设置分钟显示寄存器初值为00H MOV 2CH,#00 设置秒钟显示寄存器初值为00H MOV TMOD,#01H 设置定时器T0工作在方式1 MOV TH0,#0F0H 定时4ms的初值，即0F060H MOV TL0,#60H 初值的低位MOV IE,#82H 定时器T0中断允许MOV R4,#250 保证后面实现中断250次，即1秒的延时SETB TR0 启动定时器T0LOOP:JB P0.0,N2 若没有按键，就转去下一步检查分CALL DELAY 延时5ms，消除抖动MOV A,2CH 将秒寄存器的值载入累加器AADD A,#01H A的内容加1DA A 十进制调整MOV 2CH,A A的值存入秒寄存器CJNE A,#60H,N1 看是否已经是60秒，若不是就继续检查MOV 2CH,#00 已经是60秒，就清空秒寄存器的值N1:JNB P0.0,$ 秒按键还没有放开就循环等待CALL DELAY 延时5ms，消除抖动N2:JB P0.1,N4 若分没有按键，就转去下一步检查分CALL DELAY 延时5ms，消除抖动MOV A,2BH 将分寄存器的值载入累加器AADD A,#01H A的内容加1DA A 十进制调整MOV 2BH,A A的值存入寄存器CJNE A,#60H,N3 看是否已经是60分，若不是就继续检查MOV 2BH,#00H 已经是60分，就清空寄存器的值N3:JNB P0.1,$ 分按键还没有放开就循环等待CALL DELAY 延时5ms，消除抖动N4:JB P0.2,LOOP 若时没有按键，就转回去继续检查看是否有按键CALL DELAY 延时5ms，消除抖动MOV A,2AH 将时寄存器的值载入累加器AADD A,#01H A的内容加1DA A 十进制调整MOV 2AH,A A的值存入时寄存器CJNE A,#24H,N5 看是否已经是24时，若不是就继续检查MOV 2AH,#00H 已经是24时，就清空是寄存器的值N5:JNB P0.2,$ 时钟按键还没有放开就循环等待CALL DELAY 延时5ms，消除抖动JMP LOOP 返回重新检查看是否有按键******定时器T0中断子程序*******TIM0:MOV TH0,#0F0H 定时初值重设MOV TL0,#60HPUSH ACC 将累加器A的值暂存于堆栈PUSH PSW 将PSW的值暂存于堆栈DJNZ R4,X2 计时中断不满1s就退出继续中断MOV R4,#250 计时1sCALL CLOCK 调用计时器子程序CLOCKCALL DISP 调用显示子程序DISPX2:CALL SCAN 调用扫描子程序SCANPOP PSW 到堆栈取回PSW的值POP ACC 到堆栈取回累加器ACC的值RETI 返回主程序******扫描子程序*******SCAN:MOV R0,#28HINC @R0 显示位数扫描值加1CJNE @R0,#6,X3 扫描位数不为6就准备控制输出MOV @R0,#0 扫描位数为6，就令其置为0X3:MOV A,@R0 扫描位数载入AADD A,#20H A加上20H（显示寄存器地址）=各时间显示区地址MOV R1,A 各时间显示区地址存入AMOV A,@R0 扫描位数存入ASWAP A 将A的高低4位交换（其高4位为扫描的位数，低4位为显示数值）ORL A,@R1 将扫描值与显示数据组合MOV P1,A 显示输出RET******计时子程序*******CLOCK:MOV A,2CH 秒寄存器值载入AADD A,#1 加1sDA A 十进制调整MOV 2CH,A A的值存入秒寄存器CJNE A,#60H,X4 A不等于60秒，就跳出程序去显示MOV 2CH,#00H 已经是60秒，就清0MOV A,2BH 分寄存器值载入AADD A,#1 加1分DA A 十进制调整MOV 2BH,A A的值存入分寄存器CJNE A,#60H,X4 A不等于60分，就跳出程序去显示MOV 2BH,#00H 已经是60分，就清0MOV A,2AH 时寄存器值载入AADD A,#1 加1小时DA A 十进制调整MOV 2AH,A A的值存入时寄存器CJNE A,#24H,X4 A不等于24时，就跳出程序去显示MOV 2AH,#00H 已经是24时，就清0X4:RET******显示子程序*******DISP:MOV R1,#20H 20H为显示寄存器单元MOV A,2CH 将秒寄存器的内容存入AMOV B,#10H 设B累加器的值为10HDIV AB A/B，商存入A（十位数），余数存入（个位数）MOV @R1,B 将显示的个位数存入20H显示寄存器单元INC R1MOV @R1,A 将显示的十位数存入21H显示寄存器单元INC R1MOV A,2BH 将分寄存器的内容存入AMOV B,#10H 设B累加器的值为10HDIV AB A/B，商存入A（十位数），余数存入（个位数）MOV @R1,B 将显示的个位数存入22H显示寄存器单元INC R1MOV @R1,A 将显示的十位数存入23H显示寄存器单元INC R1MOV A,2AH 将时寄存器的内容存入AMOV B,#10H 设B累加器的值为10HDIV AB A/B，商存入A（十位数），余数存入（个位数）MOV @R1,B 将显示的个位数存入24H显示寄存器单元INC R1MOV @R1,A 将显示的十位数存入25H显示寄存器单元RET******延时5ms消除抖动*******DELAY:MOV R6,#60D1:MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETEND原理图:PCB图:。

单片机电子时钟的设计一、设计目标与原理设计原理：1.使用单片机作为主控制器，通过系统时钟控制并计时，从而实现准确的时间显示。

2.利用矩阵键盘作为输入装置，通过按键输入来设置时间、闹钟等参数。

3.通过液晶显示屏显示时间、日期，以及其他相关信息。

4.利用蜂鸣器作为报警器，实现闹钟功能。

二、硬件设计1.单片机选择：选择一款适合的单片机芯片，如8051系列、PIC系列等，具备较强的扩展性和丰富的外设接口。

2.时钟模块：选择一个准确、稳定的时钟模块，如DS1302、DS3231等，可以提供标准的时间信号。

3.矩阵键盘：使用4x4的矩阵键盘，方便操作，实现对时钟的时间设置和闹钟等功能。

4.液晶显示屏：选择适合的液晶显示屏，显示时间、日期以及状态信息。

5.蜂鸣器：使用适当的蜂鸣器实现报警和闹钟功能。

6.电源：提供适当的电源电压和电流，保证设备正常运行。

三、系统架构设计1.硬件连接：将单片机与时钟模块、矩阵键盘、液晶显示屏和蜂鸣器连接起来，保证数据传输的正常进行。

2.时钟控制：通过单片机与时钟模块通信，获取当前的时间信息，并进行计时。

3.键盘输入：通过矩阵键盘检测按键输入，并根据不同的按键操作来实现时间设置、闹钟设置等功能。

4.显示控制：通过单片机控制液晶显示屏，将时间、日期等信息显示出来。

5.报警控制：根据闹钟设置的时间，通过单片机控制蜂鸣器实现报警和闹钟功能。

四、软件设计1.系统初始化：包括各个外设的初始化配置，如时钟模块的初始化、矩阵键盘的初始化等。

2.时钟控制：包括从时钟模块获取当前时间、计时等功能。

3.键盘输入处理：通过检测矩阵键盘的按键输入，实现对时间和闹钟等参数的设置。

4.显示控制：根据当前时间和设置的参数，将相应的信息显示在液晶显示屏上。

5.报警控制：根据闹钟设置的时间，控制蜂鸣器发出声音来实现报警和闹钟功能。

五、系统测试与优化1.硬件测试：对各个硬件模块进行测试，检查其是否正常工作。

2.软件测试：通过对软件功能的逐一测试，检查其是否符合设计要求。