基于单片机的实时时钟

基于单片机电子时钟的设计与实现一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟，能够准确显示时间并能够进行设置和调整。

二、硬件设计1.时钟部分：采用晶振芯片提供准确的时钟信号2.数码管显示部分：使用共阴数码管进行数字显示3.按键部分：设计几个按键用于设置和调整时间4.电源部分：采用直流电源供电三、软件设计1.功能设计a.时间设置功能：通过按键可以设置当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

b.时间调整功能：通过按键可以调整当前的时间，包括小时、分钟和秒钟。

c.时间显示功能：通过数码管可以实时显示当前的时间。

2.代码实现以C语言为例，以下是一个基于单片机的电子时钟的代码实现示例：```c#include <reg51.h>sbit DS18B20=P1^3; // 定义18B20数据线接口sbit beep=P2^3; // 定义蜂鸣器接口unsigned char hour,min,sec; // 定义小时、分钟、秒钟变量//函数声明void Delay_1ms(unsigned int count);bit Ds18b20Init(;unsigned char Ds18b20ReadByte(;void ReadTime(;void WriteTime(;void DisplayTime(;//主函数void mainP2=0x00;WriteTime(; // 写入时间while(1)ReadTime(; // 读取时间DisplayTime(; // 显示时间Delay_1ms(1000); // 延时1秒}//毫秒延时函数void Delay_1ms(unsigned int count) unsigned int i, j;for(i=0; i<count; i++)for(j=0; j<1275; j++);//18B20初始化函数bit Ds18b20Initbit presence;DS18B20=0;Delay_1ms(100); // 延时450us~1000us DS18B20=1;Delay_1ms(10); // 延时15us~60us presence=DS18B20;Delay_1ms(30); // 延时60us~240us return presence;//18B20读取字节函数unsigned char Ds18b20ReadByte unsigned char i, dat;for(i=0; i<8; i++)DS18B20=0;//主机发起读时序_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usDS18B20=1;//主机释放总线_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usdat，=(DS18B20<<i); // 读取数据位，存放在dat变量中Delay_1ms(3); // 读时序完成后等待48us再接收下一位}return dat;//读取时间函数void ReadTimeunsigned char temp;temp=0x00;while(temp!=0xaa)Ds18b20Init(; // 初始化温度传感器Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0xbe;Delay_1ms(1);temp=Ds18b20ReadByte(; // 读取时间数组的标志位}for(temp=0; temp<7; temp++)//写入时间函数void WriteTimeunsigned char i,j;while(1)Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x4e;Delay_1ms(1);for(i=0; i<7; i++)DS18B20=0x55;Delay_1ms(1);DS18B20=0xaa;Delay_1ms(1);Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x48;Delay_1ms(1);j=Ds18b20ReadByte(; // 判断是否写入成功if(j==0x0a)break;}//显示时间函数void DisplayTimeP1=seg[hour/10]; // 显示十位小时P2=(P2&0xf0)，0x08; // 点亮第一个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[hour%10]; // 显示个位小时P2=(P2&0xf0)，0x04; // 点亮第二个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min/10]; // 显示十位分钟P2=(P2&0xf0)，0x02; // 点亮第三个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min%10]; // 显示个位分钟P2=(P2&0xf0)，0x01; // 点亮第四个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=0x00;//空显示P2=0x00;//熄灭数码管```四、总结通过以上的硬件设计和软件实现，可以实现一个基于单片机的电子时钟。

// 本程序实现功能：显示小时和分钟，并以最后一位的小数点闪烁一次表示一秒。

按下INT0键后显示日期。

并在所设定的时间蜂铃器响5次以此为闹钟；// 第二：按下INT1键后，可对时间，日期，闹钟进行设置,再次按下INT1推出设置//// 显示说明：前两位显示小时和月份，后两位显示分钟和日期//#include <reg52.h>/*==========================================宏定义uchar和uint===========================================*/#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit alarm=P1^4;/*==============================================变量的定义==============================================*/int year=2010;/*初始年份为2010年*/uchar alarm_hour=0,alarm_min=0; /*初始闹钟时间为00:00*/uchar qian=0,bai=0,shi=0,ge=0,key_flag=0,Key=0,num=0,Flag=0; /*定义输出函数变量和按键号*/uchar x,dis_flag=0; /*显示变换标志位*/uchar Key_control=0; /*按键被按下的标志位*/uchar mounth=7,day=25; /*初始日期设为7月25号*/uchar hour=0,t=0,min=0,sec=0,ring=0;/*初始时间为00:00:00*//*=============================================子函数的定义=============================================*/void Init(); /*此函数用于初始化所有需要使用的中断*/void delay(uint z); /*用于数码管显示*/uchar Key_num(void); /*此函数为确定按下的按键输出编号*/void Led_display();void display(uchar cc, uchar dd); /*显示时间的函数，中间的点表示：*/void display_nian(uchar cc, uchar dd); /*显示年份的显示函数，即没有中间的点*/void display_date(uchar cc, uchar dd); /*显示日期的函数，即四个小数点全亮*/void display_alarm(uchar cc, uchar dd); /*显示闹钟的函数，第二个和第四个点*/void Leap_Nonleap(int aa); /*判断是闰年还是平年，并将二月的最大天数赋给Mounth_array[1]*/void Judge_Setting(uchar Key_set); /*所得出的按键号进行对应的设置*//*==========================================所使用数组的定义============================================*/uchar Mounth_array[12]={31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; /*每个月的最大天数数组*/uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,/*数码管显示编码*/};uchar code table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};/*百位及其小数点的段码*//*==============================================主函数部分==============================================*/void main(){Init();while(1){Leap_Nonleap(year); /*进入大循环后首先对年份进行判断*/while(Key_control)/*当P3.3被按下后Key_control=1进入函数进行设置，直到第二次Key_control=0推出循环*/{Flag=Key_num(); /*将按键函数里面是否有按键被按下的标志位赋给Flag*/if(Flag) /*当有按键被按下时，进入设置函数*/{Judge_Setting(num); /*将num值传入函数，并进行设置*/}Led_display(); /*保证在设置的循环时有显示*/}Led_display();/*循环式动态显示*/}}/*===========================================系统初始化函数=============================================*/void Init() /*初始化系统，启动计时器0,1,外部中断0,1*/{TMOD=0x01; /*将计时器0定位工作方式1，将计时器1定为工作方式2*/TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;ET0=1;TR0=1;// ET1=1;// TR1=1;IE0=1;EX0=1; /*使用外部中断0和1，分别作为显示变换，设置的前戏*/IT0=1;/*为下降沿突发*/IE1=1;EX1=1;IT1=1;/*为下降沿突发*/EA=1;}void Display_flag() interrupt 0 /*使用外部中断0，进行显示时间和日期的转换P3.2口切换显示*/{dis_flag++;if(dis_flag==4) /*当dis_flag=0时，输出时间，当dis_flag=1时，输出日期，当dis_flag=2时，输出闹钟*/dis_flag=0; /*当dis_flag=3时，输出年份。

6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .12SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N I T 技术单片机技术应用于各行各业,是一种实用的智能型控制技术,单片机技术的发展极大地推动了电子、通信、计算机、机电一体化等行业的快速发展,成为当前教学和科研的热门技术。

本文详细介绍一种新型的单片机仿真软件Pr ot e us ,利用它可以实现单片机教学中很多面向端口、外围设备扩展控制型实验的仿真,提高教学效果,进一步缩短教学与工程实际的距离。

1Pr ot eus 简介Pr ot eus I SI S 是英国L a bce nt e r e l ec -t r oni c s 公司开发的电路分析与实物仿真软件,应用范围十分广泛,涉及P C B 制版、Spi c e 电路仿真、单片机仿真以及对ARM 7/LPC2000的仿真。

Pr ot eus 主要由AR ES 和I S I S 两大模块构成,ARE S 主要用于印刷电路板(PCB)的设计及其电路仿真,I SI S 主要用于原理图的设计并仿真。

它运行于Wi n d o ws 操作系统上,可以仿真、分析(SPI CE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是：①实现了单片机仿真和S P I CE 电路仿真相结合。

具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真；有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

②支持主流单片机系统的仿真。

目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR 系列、AR M 系列、PI C12系列、PI C16系列、PI C18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。

③提供软件调试功能。

该软件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态；同时支持第三方的软件编译和调试环境,如K e i l C 51uVi si on2等软件。

单片机课程设计报告基于单片机的数字时钟姓名：班级：学号：一、前言利用实验板上的4个LED数码管，设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。

功能要求：a)计时并显示（LED）。

由于实验板上只有4位数码管，可设计成显示“时分”和显示“分秒”并可切换。

b)时间调整功能。

利用4个独立按钮，实现时钟调整功能。

这4个按钮的功能为工作模式切换按钮（MODE），数字加（INC），数字减（DEC）和数字移位（SHITF）。

c)定闹功能。

利用4个独立按钮设定闹钟时间，时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。

d)秒表功能。

最小时间单位0.01秒。

二、硬件原理分析1.电源部分电源部份采用两种输入接口（如上图）。

a)外电源供电，采用2.1电源座，可接入电源DC5V，经单向保护D1接入开关S1。

b)USB供电，USB供电口输入电源也经D1单向保护，送到开关S1。

注：两路电源输入是并连的，因此只选择一路就可以了，以免出问题。

S1为板子工作电源开关，按下后接通电源，提供VCC给板子各功能电路。

电路采用两个滤波电容，给板子一个更加稳定的工作电源。

LED为电源的指示灯，通电后LED灯亮。

2.蜂鸣器蜂鸣器分为有源和无源两种，有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣，无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣，因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。

有源也可以当无源使用，而无源则不能当有源使用，当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。

如上图：单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极，控制三极管的导通与截止，从而控制蜂鸣器的工作。

低电平时三极管导通，蜂鸣器得电蜂鸣，高电平时三极管截止，蜂鸣器失电关闭蜂鸣。

电路使用一个四位共阳型数码管，四个公共阳级由三极管放大电流来驱动，三极管由P10-P13控制开与关。

数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。

例如，要十位的数码管工作，P12输出0，使三极管Q12导通，8脚得电，当P0口相应位有输出0时，点亮相应的LED灯组合各种字符数字。

基于STC89C52单片机时钟的设计与实现1. 本文概述本文主要介绍了基于STC89C52单片机和DS1302时钟芯片的电子时钟设计与实现。

该电子时钟系统具有年月日等基本时间显示功能，并集成了秒表计时处理、闹钟定时、蜂鸣器和温度显示等附加功能。

系统采用LCD1602作为液晶显示器件，通过单片机对时钟和温度等数据进行处理后传输至LCD进行显示。

用户可以通过按键对时间进行调节，同时，单片机还通过扩展外围接口实现了温度采集等功能。

本文的目标是提供一个功能丰富、易于操作的电子时钟系统，为学习和应用单片机技术提供一个实用的案例。

2. 系统设计要求在设计基于STC89C52单片机的时钟系统时，我们需要考虑以下几个关键的设计要求：时钟系统必须具备基本的时间显示功能，能够以小时、分钟和秒为单位准确显示当前时间。

系统还应支持设置闹钟功能，允许用户设定特定的时间点进行提醒。

系统需要保证长时间稳定运行，具备良好的抗干扰能力，确保在各种环境下都能准确计时。

还应具备一定的容错能力，即使在操作失误或外部干扰的情况下，也能保证系统的正常运行。

用户界面应简洁直观，便于用户快速理解和操作。

时钟的显示部分应清晰可见，即使在光线较暗的环境下也能保持良好的可视性。

同时，设置和调整时间的操作应简单易懂，方便用户进行日常使用。

在设计时钟系统时，应考虑到未来可能的功能扩展，如温度显示、日期显示等。

系统的设计应具有一定的灵活性和扩展性，以便在未来可以轻松添加新的功能模块。

鉴于时钟系统可能需要长时间运行，能耗是一个重要的考虑因素。

设计时应选择低功耗的元件，并优化电源管理策略，以延长电池寿命或减少能源消耗。

在满足上述所有要求的同时，还需要控制成本，确保产品的市场竞争力。

这可能涉及到对单片机的编程优化、选择性价比高的外围元件等措施。

通过满足上述设计要求，我们可以确保开发出一个功能完善、稳定可靠、用户友好、易于扩展、节能环保且成本效益高的STC89C52单片机时钟系统。

基于STC89C52单片机的电子时钟研究一、本文概述本文旨在研究和探讨基于STC89C52单片机的电子时钟设计与实现。

STC89C52单片机作为一种高效、稳定的微控制器，在嵌入式系统设计中具有广泛的应用。

通过对其内部资源的合理配置与外部硬件电路的设计，我们可以构建出功能丰富、性能稳定的电子时钟系统。

本文将详细介绍电子时钟的硬件电路设计、软件编程、功能实现以及性能优化等方面的内容，旨在为相关领域的研究者和实践者提供有益的参考和借鉴。

在硬件电路设计方面，我们将围绕STC89C52单片机的核心功能，设计包括时钟显示、按键输入、时钟校准等功能的电路模块。

在软件编程方面，我们将采用C语言进行程序编写，实现时钟的计时、显示、控制等功能。

我们还将对电子时钟的功耗、稳定性、精度等性能进行优化和提升，以满足实际应用的需求。

通过本文的研究和探讨，我们期望能够为STC89C52单片机在电子时钟设计中的应用提供有益的思路和方法，同时也为推动嵌入式系统设计和技术发展做出一定的贡献。

二、STC89C52单片机在电子时钟设计中的应用优势STC89C52单片机在电子时钟设计中具有显著的应用优势，其独特的特性和功能使其成为电子时钟设计的理想选择。

STC89C52单片机具有较高的集成度和可靠性，能够在较小的空间内实现复杂的功能，并且具有良好的稳定性，保证了电子时钟的长期稳定运行。

STC89C52单片机具有丰富的I/O接口和扩展能力，方便与其他硬件模块进行连接和通信。

这使得电子时钟设计更加灵活，可以根据实际需求添加各种功能模块，如温度显示、日期提醒等，提高了电子时钟的实用性和便利性。

STC89C52单片机还具有低功耗的特点，能够在保证性能的同时降低能耗，延长电子时钟的使用寿命。

其编程简单易懂，便于开发人员快速上手，降低了开发成本和时间。

STC89C52单片机在电子时钟设计中具有集成度高、可靠性好、扩展能力强、低功耗和编程简单等优势，使得其在电子时钟领域得到了广泛应用。

单片机多级通信系统中的实时时钟同步机制随着科技的不断发展，单片机在各种应用领域中得到了广泛的应用，其中在多级通信系统中，实时时钟同步机制是非常重要的一部分。

本文将针对单片机多级通信系统中的实时时钟同步机制进行探讨，并提出一种可行的解决方案。

在单片机多级通信系统中，各个节点的时钟同步是确保系统正常运行的基础。

由于节点之间的时钟可能存在微小的误差，如果没有合理的同步机制，这些误差会逐渐累积导致系统整体的时钟不稳定甚至失效。

因此，实时时钟同步机制必不可少。

本文提出的解决方案是使用网络时间协议（Network Time Protocol，简称NTP）实现单片机多级通信系统中的时钟同步。

NTP是一种用于同步网络中各个节点时钟的协议，它能够通过网络将时钟进行同步，并保持各节点之间的时钟一致性。

首先，需要在单片机中实现NTP协议栈。

NTP协议栈可以通过软件方式或硬件方式实现，具体根据单片机的硬件和软件资源来选择。

一般情况下，软件方式实现更加灵活，但可能会增加单片机的计算负担；硬件方式实现更加高效，但需要更多的硬件资源支持。

选择适合的实现方式后，可以通过获取网络时间服务器的时间信息，进行时钟同步。

其次，需要在多级通信系统中选择合适的节点作为时间服务器。

时间服务器是用来提供正确时间信息的设备，其他节点可以通过向时间服务器发送请求来获取正确的时间。

在选择时间服务器时，需要考虑节点之间的传输延迟和网络拥塞情况，选择能够保证时钟同步精度的节点作为时间服务器。

然后，需要确定时钟同步的频率和策略。

由于节点之间的网络传输延迟和节点自身的时钟漂移等原因，不可能实现完全的时钟同步。

因此，需要确定合适的时钟同步频率和策略来控制误差范围。

一般情况下，可以设置定时任务或者事件触发机制来进行时钟同步，具体的频率和策略需要根据系统实际需求来调整。

除此之外，为了提高时钟同步的精度和稳定性，还可以考虑使用时间戳或者时间差校正等机制来进一步优化。