基于AT89S51单片机的扩展时钟系统设计
摘要：随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高，时钟已不仅仅被看成一种来显示时间的工具。在很多实际应用中它还需要能够实现更多其他的功能。时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。本文正式基于这种方向，以AT89S51单片机为核心，结合新型时钟芯片DS12887，并利用液晶LCD1602显示数字时钟。
关键字：AT89S51单片机；时钟芯片DS12887；液晶LCD1602
Abstract:With the development of the technological society,requirements for clock is constantly improving,the clock has not only been seen as a time to show tools.It also needs to be able to achieve more in many practical applications.Digital clock, multi-functional modern clock production has bee the dominant design direction.In this paper, formally based on this direction，AT89S51 microcontroller as the core，bined with the new clock chip DS12887，And LCD1602 LCD display digital clock。
Key words：AT89S51 microcontroller；Time clock DS12887；LCD1602
1 引言
数字时钟已经成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛应用于个人家庭以及办公室公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大地方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了新进的石英技术，是数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。它还用于计时、自动报时等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字集成电路芯片出售，价格便宜，使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字中电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我将以学过的比较零散的电路知识有机的、系统的结合起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。
文中详细论述了以89S51单片机位核心，应用新型时钟芯片DS12887的数字时钟设计原理以及使用的各种芯片的介绍，阐明了本实例所使用的设计方案、详细的电路图以及程序代码。
2 总体设计
本次设计的题目是单片机控制时钟芯片DS12887的时分秒定时系统设计，可以正常的显示年、月、日、时、分、秒。程序第一次运行后，初始化时间显示为00：00：00，即6位数码管显示为00.00.00。通过键盘[MON]设定小时为00，通过键盘[LAST]设定分钟为34，通过键盘[NEXT]设定秒为52，为00:34:52.两分钟后即在00..52时关掉电源，等待2分钟后再打开电源，这时时间应为00.36.52，
本设计总体大致分为两部分：硬件部分、软件部分。硬件部分包括：89S51单片机、DS12887时钟芯片、1602LCD液晶显示器。主要由89S51单片机、实时时钟芯片电路、液晶显示输出电路、键盘输入电路组成等几大部分组成。软件部分包括了主程序模块，DS12C887模块，LCD1602模块，按键控制模块。
本设计是以89S51单片机为核心，结合新型实时时钟芯片DS12887，并利用
液晶LCD1602显示的数字时钟。在液晶上显示、时、分、秒等信息。因为DS12887
本身的特点，本设计还具有掉电后继续计时的功能。另外，它的计时周期为24
小时，采用24小时制的计时方式，显示满刻度为23时59分59秒，这也是DS12887
的计时范围。本设计的数字时钟，可以通过按键来设置时间，也可以通过按键来
设置闹钟的时间，不过与设置正常时间相比，仅限于设置时、分、秒。每按一次
按键，蜂鸣器就会发出很短的滴声，当达到设定的时间时，数字时钟会也发出声音，来提醒使用者时间到了。以上是本设计的大致功能和简介。总设计如图1
所示
图1 接
线图
3 系统硬件组成
3.1 芯片的选择
经多种单片机性能的分析及现有实验设备的限制，在本设计中单片机芯片采用了AT89S51单片机芯片。AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序储存器。器件采用ATMEL
公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准80C51指令系统及引脚。它集Flash 程序存储器既可在线编程也可用传统方法进行编程既通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
3.2 AT89S51单片机的硬件组成
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89S51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。如图2所示
（1）8位微处理器（CPU）；
（2）数据存储器（128B RAM）；
（3）程序存储器（4KB Flash ROM）；
（4）4个8位可编程并行I/O口；
（5）1个全双工的异步串行口；
（6）2个可编程的16位定时器/计数器；
（7）1个看门狗定时器；
（8）中断系统具有5个中断源、5个中断向量；
（9）特殊功能寄存器（SFR）26个。
图2 AT89S51引脚图
AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微
处理器，俗称单片机。AT89S51是一种带K字节闪烁可编程可擦除只读存储器
的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。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
