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![毕业设计(论文)-基于at89s51单片机的电子钟的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/88ad01fcba1aa8114531d96c.png)
毕业设计（论文）题目：基于AT89S51单片机的电子钟的设计系部：信息技术系专业：电子信息工程技术学号：学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：二○一○年五月八日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用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。
高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。
在这种趋势下，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[9]。
本文正是基于这种设计方向，以单片机为控制核心，设计制作一个符合指标要求的多功能数字时钟。
本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个电子时钟系统。
该时钟系统主要由时钟电路模块、复位电路模块、LED数码管显示模块、以及键盘控制模块组成。
系统具有简单清晰的操作界面，能在4V～7V直流电源下正常工作。
能够准确显示时间（显示格式为时时：，，，），可随时进行时间调整。
设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。
同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。
关键词AT89S51单片机电子钟目录第一章绪论 1 单片机的特点 (1)单片机应用简述 (1)电子时钟简介 (2)电子时钟的基本特点 (2)第二章控制系统的硬件设计 (3) (3)AT89S51的功能概述 (3)AT89S51引脚功能说明（附引脚图） (3)AT89S51与AT89C51的比较 (6)电子时钟电路设计框图 (7)按键电路 (7)LED数码管显示电路 (8)第三章控制系统的软件设计 (12)主程序部分 (12)显示子程序 (15)中断服务子程序 (19)第四章电路测试 (22)硬件测试 (22)软件测试 (23)测试结果分析与结论 (23)测试结果分析 (23)测试结论 (23)第五章作品总结与感想 (24)第六章致谢 (25)第七章参考文献 (26)第八章附录 (27)附录一程序清单 (27)附录二电路原理图 (35)附录三PCB图 (36)附录四3D图 (36)附录五元件清单 (37)附录六硬件实物图 (38)第一章绪论单片机的特点20世纪末，单片机技术获得了飞速的发展，在其在推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使得现代电子产品性能进一步提高[1]。
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要：电子时钟作为一种常见的时间显示装置，在现代社会中应用广泛。
本文设计了一款基于单片机的电子时钟，使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间，并通过数码管进行显示。
设计过程中，通过对单片机的编程和电路的连接，实现了时间的显示与调节功能，具有较高的准确性和稳定性。
该设计方案简单、实用，可用于各种场合。
关键词：单片机；电子时钟；DS1307；数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置，具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点，广泛应用于生活和工作中。
本文以单片机为核心，设计了一款实时准确的电子时钟，提高了时间的准确度和稳定性。
2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接，使得单片机可以获取到准确的系统时间，并通过数码管进行显示。
DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接，通过读取芯片中的时间寄存器，单片机可以获得当前的时间信息。
3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片，通过引脚与DS1307芯片相连。
单片机的P0口接到数码管的段选信号，P1口接到数码管的位选信号，通过控制这两个口的输出状态，可实现对数码管上显示的数字进行控制。
同时，为了使时钟可以正常运行，需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。
4.软件设计通过对单片机的编程，实现了以下功能：(1)初始化DS1307芯片，设置初始时间；(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器，将时间信息保存到单片机的RAM中；(3)根据当前时间信息，在数码管上显示对应的小时和分钟。
5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写，进行了调试与测试。
将初始时间设置为08:30，观察数码管上的显示是否正确，以及时间是否准确。
同时，通过手动调节DS1307芯片中的时间，检查单片机是否能正确获取时间，并进行显示。
6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟，通过单片机与DS1307芯片的连接和编程，实现了准确的时间显示功能。
电子时钟论文随着人们对于时间需求越来越强烈，电子时钟作为一种全新的时间导航工具，逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
本文将从电子时钟的起源、发展及其现状、未来发展趋势等方面进行论述。
一、电子时钟的起源与发展1.1 电子钟的起源电子时钟的雏形最早可以追溯到二十世纪初。
记载显示，美国的曼哈顿公司于1918年开发出了第一台电子钟，这个时候的电子钟体积庞大、功耗高昂，限制了其使用范围。
直到1930年代，随着真空管的普及与应用，电子计时技术得到了极大的进展，这个时候电子钟才开始真正地得以实现。
1.2 电子钟的发展随着时间的推移和科技水平的不断提升，电子钟经历了一个飞速发展的历程。
50年代，晶体管的出现使电子时钟更加省电、精准。
60年代初，石英晶体的发明使电子钟具备了更高的稳定性和精度，同时尺寸被进一步压缩，逐渐成为人们手腕上的佩戴品。
70年代，数字化电子时钟出现。
80年代，电子钟不仅可以双向收发信号，还可以設計桌面、卓位、壁掛式等产品系列，为人们的日常生活带来了更为便捷的应用。
二、电子时钟现状现代的电子时钟已经成为人们生活中必不可少的一部分，从家庭到办公室，从交通到通讯，无处不见。
当今电子时钟的技术和设计已经相当成熟。
电子时钟具有以下优点：2.1 精确度高电子时钟采用先进的数字化晶体技术，精度比传统机械时钟更高，误差更小，可以提供更准确的时间参考。
2.2 稳定性强电子时钟采用石英晶体稳定器，稳定性比较好，运作不容易受到周围环境和维护的影响。
2.3 造型新颖电子时钟的设计造型多样化，能够充分体现个性化、时尚化和功能化的要求，不同种类的电子时钟可以很好的搭配室内的设计风格，成为居家、办公和公共场合的理想装饰品。
2.4 使用相对方便使用电子时钟相对较方便，时间设置、报警、日历、温度显示等都可以直观化的表示在电子时钟的表盘上。
三、电子时钟未来发展趋势随着人们对于时间需求更为细化，以及现代社会对于技术的高度依赖，电子时钟将会发展出以下几个趋势：3.1 智能化电子时钟的未来趋势是实现智能化的使用模式。
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。
论文题目基于单片机的简易电子时钟设计班级：xxxxxx专业：电子信息工程学生姓名：xxxx指导教师：xxxx日期：xxxx-xx-xx摘要数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使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、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，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钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，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。
单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。
关键字：单片机，数字时钟。
AbstractDigital clock has become an indispensable necessities in People's Daily life, widely used in personal family and office and other public places, to people's life, study, work, entertainment, bring great convenience. Due to the development of the digital integrated circuit technology and adopts the advanced quartz technology, walking make digital clock has advantages of accurate, stable performance, easy to carry, it is also used in timing, automatic feed and automatic control and other fields. Although already on the market at present the ready-made digital clock chip for sale, cheap, use is convenient, but in view of the single chip microcomputer timer function also can complete the design of the digital clock circuit, therefore is necessary for the design of digital clock. Here we will have learned more fragmented knowledge of digital circuit of the organic link, the system used in practice, to develop our comprehensive analysis and circuit design, programming, debugging circuit ability.SCM has small volume and powerful function, high reliability, low price and a series of advantages, not only has become widely used in the field of industrial measurement and control intelligent control instruments, and has penetrated into every corner of the people work and life, effectively promote the industry's technological transformation and upgrading of products, the wide prospect of application.Keywords: Single chip microcomputer,Digital clock.目录第一章设计方案 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 实现时钟计时的基本方法 (1)1.4 电子钟的时间显示 (1)1.5 电子钟的时间调整 (2)1.6 总体方案介绍 (2)1.6.1 计时方案 (2)1.6.2 控制方案 (2)第二章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块设计 (3)2.1.1 芯片分析 (3)2.1.2 晶振电路 (4)2.1.3 复位电路 (5)2.2 数码显示模块设计 (5)2.3 按键模块 (8)第三章系统软件设计 (9)3.1 软件设计分析 (9)3.2 系统软件设计流程图 (9)3.2.1 主程序流程图 (9)3.2.2 定时器流程图 (9)3.2.3 按键检测流程图 (10)3.2.4 时间显示流程图 (10)3.3 源程序清单 (11)第四章系统仿真与实验测试 (16)4.1 系统仿真 (16)4.2 实验测试 (16)小结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章设计方案1.1 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；(2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
电子时钟课程设计论文一、课程目标知识目标：1. 学生理解电子时钟的基本工作原理，掌握电子时钟的组成及各部分功能。
2. 学生学会读取和设置电子时钟的时间，了解电子时钟的时间计算方法。
3. 学生掌握电子时钟的调整和设置方法，了解电子时钟的常见故障及其解决方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成电子时钟的组装和调试。
2. 学生能够通过观察、分析，解决电子时钟使用过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用电子时钟相关知识，设计并制作简单的电子时钟。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 培养学生合作学习的意识，提高学生的团队协作能力。
3. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的观念，引导学生树立正确的时间价值观。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，旨在通过电子时钟的制作与调试，帮助学生掌握电子技术基础知识，提高学生的动手实践能力。
学生特点：五年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢探索和实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，培养学生解决问题的能力和创新意识。
通过课程目标的具体分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子时钟基础知识- 电子时钟的组成与工作原理- 电子时钟的显示器件（如LED、LCD等）- 电子时钟的时间计算方法2. 电子时钟的组装与调试- 元器件的认识与选用- 电路图的识读与连接- 电子时钟的组装过程- 电子时钟的调试与故障排除3. 电子时钟的使用与维护- 电子时钟的设置与调整方法- 常见故障现象及解决方法- 电子时钟的保养与维护教学大纲：第一课时：电子时钟基础知识- 介绍电子时钟的组成、工作原理- 讲解电子时钟的显示器件及特点第二课时：电子时钟的组装与调试- 认识元器件，学会选用- 识读电路图，进行电路连接- 组装电子时钟，进行初步调试第三课时：电子时钟的使用与维护- 学习电子时钟的设置与调整方法- 掌握常见故障的解决方法- 了解电子时钟的保养与维护方法教学内容依据课程目标，结合教材章节进行组织，保证科学性和系统性。
电子时钟设计毕业论文电子时钟设计摘要：本文介绍了一种基于数字显示的电子时钟的设计方法。
我们使用了数字电子芯片、LED灯和陶瓷振荡器控制系统进行设计。
与传统机械时钟相比，电子时钟具有更准确的时间显示、更可靠的稳定性和更易读的数字显示。
本文的设计方法可以应用于家庭、办公室、学校和实验室等场所。
关键词：电子时钟，数字显示，LED灯，陶瓷振荡器一、引言时钟是人们日常生活中必需的物品之一。
传统的机械时钟几乎被电子时钟所取代。
相比传统的机械时钟，电子时钟准确性更高、稳定性更好、更易于读数等。
本文介绍了一种基于数字显示的电子时钟的设计方法，其原理是利用数字芯片、LED灯和陶瓷振荡器控制电路。
本设计可以应用于家庭、办公室、学校和实验室等场所。
二、电子时钟设计原理2.1 数字电子芯片本电子时钟使用的数字芯片是8263。
该芯片可以显示小时、分钟和秒数，并且可以进行自动调时。
芯片的运作频率为50Hz。
2.2 LED灯本电子时钟使用的LED灯是共阳极的7段数码管，用于显示小时、分钟和秒数。
2.3 陶瓷振荡器本电子时钟使用的陶瓷振荡器为32768Hz，用于精确计时。
2.4 时间调整本电子时钟将时间调整功能集成到电路中，可以手动或自动执行。
三、电子时钟设计步骤3.1 系统链接将LED灯、陶瓷振荡器和数字芯片连接，并按照需求设置控制电路。
3.2 系统引导将系统引导程序引入电子时钟控制器，并进行系统测试和调试。
3.3 电路设计设计电路板，按照相关标准进行电路布局和布线。
3.4 电路测试将电路板与电子时钟的其他部分连接，进行电路测试和完整性检查。
3.5 最终测试和调试在系统电路和程序还原到最终状态之后，进行最终测试和调试。
确保系统无故障，灯显示准确，并能够持续稳定地工作。
四、电子时钟设计结果本文介绍的电子时钟可以很好地满足使用者的需求。
它具有精确度高、稳定性佳、整洁简单等特点。
它也可以应用于很多场所，如家庭、办公室、学校和实验室等。
本科毕业论文基于89C51单片机电子数字时钟的设计目录第一章第一章 电子时钟的总体设计电子时钟的总体设计 ....................................................................................................... ...................................................................................................... 44 1.1 设计目的设计目的.......................................................................................................................... 4 1.1.1 课程设计课程设计 ............................................................................................................... 4 1.1.2 AT89C51芯片的串口功能芯片的串口功能.................................................................................... 4 1.1.3用keil 软件进行编程与调试 .................................................................................. 4 1.2 设计任务设计任务 .......................................................................................................................... 4 1.3 设计思路设计思路.......................................................................................................................... 4 第二章第二章 硬件系统的设计硬件系统的设计............................................................................................................... .............................................................................................................. 66 2.1 电路原理图设计电路原理图设计 .............................................................................................................. 6 2.1.1 电子钟的硬件电路框图电子钟的硬件电路框图...................................................................................... 6 2.2 AT89C51引脚及其功能 (6)2.2.1 AT89C51的原理及说明的原理及说明 ........................................................................................ 6 2.2.2 引脚功能引脚功能 ............................................................................................................... 7 2.3 驱动部件驱动部件 .......................................................................................................................... 8 2.4 显示部分显示部分.......................................................................................................................... 9 第三章第三章 软件系统的设计软件系统的设计............................................................................................................. ............................................................................................................ 110 3.1 电子钟的主程序电子钟的主程序............................................................................................................ 11 3.2 电子钟的显示子序电子钟的显示子序 ........................................................................................................ 12 3.3 定时器中断服务程序定时器中断服务程序 .................................................................................................... 13 3.4 电子时钟设计程序清单电子时钟设计程序清单 ................................................................................................ 15 3.5 程序进行编译仿真程序进行编译仿真........................................................................................................ 18 3.5.1 89C51程序 ......................................................................................................... 18 3.5.2 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 . (20)第四章第四章对89C51设计的电子时钟的总结................................................................................. 22 参考文献 ........................................................................................................................................ . (2)23摘要本次实训是基于AT89C51单片机电子钟的设计，对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED 数码管时钟电路采用24小时计时方式。
目录中文摘要、关键词 (3)1、绪论 (3)1.1课题研究的背景及意义 (3)1.2国内外研究 (4)1.3电子时钟概述 (5)1.4论文章节构成及安排 (5)2、电子时钟设计方案 (5)2.1两种设计方案的选择 (5)2.2系统电路 (6)3、硬件系统设计 (7)3.1核心控制电路 (7)3.2秒计时电路 (9)3.3显示电路 (11)4、软件系统设计 (12)4.1DS1302子程序 (12)4.2LCD5110子程序 (14)4.3主程序 (14)5、设计系统的调试 (15)5.1硬件调试 (15)5.2软件调试 (15)6、本设计系统小结 (16)6.1系统不足及功能拓展 (16)6.2学习心得与展望 (16)参考文献 (16)英文摘要、关键词 (16)电子时钟的设计与制作信息技术学院电子信息科学与技术专业指导教师 ***作者 ***摘要：从古代的沙漏计时，到现在的机械钟表、石英钟，计时技术得发展经过了一个漫长的完善过程，这充分显现出了时间不论对古人还是现在的我们的重要性。
现在，全球社会都进入了信息化时代，人们更加重了对时间计量精度的依赖，以至于钟表应用越来越广，功能越来越多。
普通的机械表对于当代人复杂繁琐的要求显然早已不太适应，电子时钟应运而生。
电子时钟不仅能满足基本时间要求，而且体积小，成本低廉，最大的亮点在于可以随时根据不同的客户要求进行改进、增加功能，所以电子钟越来越受到人们的青睐。
本课题即着眼于此，研究的主要目的是设计一个基于单片机的电子时钟系统。
由于单片机有价格实惠而且功能齐全的优点，在自动控制产品中广泛应用。
本设计以ATmega16芯片为核心，以实时时钟芯片DS1302为主要依托，通过LCD液晶屏完成其显示、计时功能，本设计实现了所需功能的硬件电路，并应用C语言进行软件编程。
关键词：电子时钟 DS1302 LCD液晶屏1、绪论1.1课题研究的背景及意义时间的宝贵是个亘古不变的真理，然而工作的忙碌性和繁杂性很容易让人忘记当前的时间或是工作中不能及时方便地知晓时间。
本科生毕业设计(论文)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：2009届本科毕业设计(论文)资料第一部分毕业论文(2009届)本科毕业设计(论文) 新型多功能电子闹钟设计2009年6月摘要本文提出了一种基于AT89C51单片机的新型多功能电子闹钟。
通过对设计方案的比较与论证，选择了适合本设计的时钟模块、闹铃模块、温度检测模块、键盘及显示模块、电源模块设计方案。
其中实时时钟采用DS12C887实现年月日时分秒等时间信息的采集和闹钟功能；温度检测模块由DS18B20集成温度传感器对现场环境温度进行实时检测；键盘和数码管与ZLG7289连接，通过键盘数码管可方便地校对时钟和设置闹钟时间；用蜂鸣器进行声音指示；采用7805 三端稳压集成芯片稳定输出5V直流电压。
通过对AT89C51单片机最小系统的原理分析，结合论文的设计要求，完成了系统流程图及系统程序的设计。
本设计可实现时间显示、闹钟设置、环境温度测量、交直流供电电源等功能。
关键词：单片机，电子闹钟多功能设计，温度检测，交直流供电ABSTRACTIn this article a new type of multi-functional electronic alarm clock, is based on AT89C51 single-chip controller is designed. Through the comparison of design and feasibility studies, choosing a design of the clock module, alarm module, the temperature detection module, a keyboard and display module, and power module design. Real time clock uses DS12C887 to achieve accurate date and alarm function such as the collection of time information; Temperature detection detects the on-site real-time by the integrated temperature sensor DS12B20 ambient temperature; keyboard and digital tube are connected with ZLG7289, can be easy to proof-reading alarm clock and set up time; It use buzzer for voice instructions; Using 7805 three-terminal regulators chip output DC voltage of 5V. By analysis the minimum system’ principium of singlechip AT89C51, combine the request of this character, I finished the design of system flow chart and system program.The design can achieve the goal of time display, the alarm settings, the ambient temperature measurement, AC-DC power supply functions.Key word: AT89C51, the temperature sensor DS18B20, keyboard and demonstrates the ZLG7289, buzzer7805目录第1章绪论 (1)1.1 电子闹钟研究的背景 (1)1.2 本课题研究的意义 (1)1.3 本课题研究的主要内容 (2)第2章电子闹钟硬件电路设计 (4)2.1 电子闹钟总体设计方案的比较与论证 (4)2.1.1 设计要求 (4)2.1.2 设计方案的比较和论证 (4)2.2 电子闹钟主机电路设计及原理 (5)2.2.1 AT89C51芯片概述 (5)2.2.2 系统时钟电路设计 (8)2.2.3 系统复位电路设计 (8)2.3 时钟模块的设计及原理 (9)2.3.1 时钟模块设计方案比较比较与论证 (9)2.3.2 DS12C887芯片概述 (9)2.3.3 DS12C887与单片机的连接图 (14)2.4 温度检测模块的设计及原理 (14)2.4.1 温度检测模块设计方案比较与论证 (14)2.4.2 DS18B20芯片概述 (14)2.4.3 DS18B20的内部结构 (15)2.4.4 DS18B20在设计中的连接图 (17)2.5 闹铃声光指示电路设计 (17)2.6 键盘及显示电路设计 (18)2.6.1 ZLG7289芯片概述 (18)2.6.2 ZLG7289在设计中与键盘及数码管的连接图 (20)2.7 电源电路的设计 (20)第3章系统原理分析及软件部分 (22)3.1 原理分析 (22)3.2 单片机最小系统 (22)3.3 系统软件部分 (23)3.3.1 软件总体设计 (23)3.3.2 系统流程图及程序 (23)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录1 (29)附录2 (31)湖南工业大学本科毕业设计（论文）第1章绪论1.1 本课题研究的背景随着科学技术的进步，现在的闹钟也不再是过去的老样子。
电子钟的设计1.序言1.1系统开发背景随着电子科技的不断发展，传统的时钟已被一些高档的电子时钟所取代，与传统的时钟相比，电子时钟融合了挂历和时钟的优点，能昼夜清晰显示，集年、月、日、时、分、秒、日期、农历、气温于一体，外观新颖，造型别具一格。
除此之外由于挂历以及一些传统电子表的制作成本相对较高，其销售价格也大多在１5——30元之间，而一个电子时钟的价格也在这之间，但是挂历只能用一年，传统电子表又不能显示年、月、日，而电子时钟则不一样，由于它可以自动识别闰年、公历、农历、大小月份、农历，星期能自动对应公历无须调整。
对若干年前后的日期都可以查询，但考虑到其寿命原因，至少也可用5—8年。
在价格相差不大的情况下，电子时钟的性价比显然要高的多，就其阅读功能而言，电子时钟阅读起来更加方便，同时他还有闹铃和显示温度的功能，这比传统的挂历以及电子表要强大的多。
其实现的方法也很简单，用一个单片机和数个数码管就可以实现，由此可见，电子时钟的市场经济开发价值要比挂历以及电子表要高的多，电子时钟取代传统的挂历以及传统电子表已成为不可抵挡的趋势。
因此开发一个电子时钟就必须要了解单片机和数码管的原理和功能等，下面一节我们将简单介绍一下单片机和数码管。
1.2 系统开发工具介绍与安装1.2.1 PIC系列单片机开发工具MPLAB的组成MPLAB是一个集成了多种单片机应用开发工具软件于一体的、功能完备的软件包，是PIC单片机编程开发的重要工具。
在此仅对其中的5种工具软件简要介绍如下：⑴ Project Manager（工程项目管理器）工程项目管理器是MPLAB的核心部分，用于创建和管理工程项目，为开发人员提供自动化程度高、操作简便的符号化（屏幕上的指令、指令地址、常数、变量、寄存器等均用表义性和可读性很强的符号代表和标识）调试工作平台。
⑵ MPLAB Editor（源程序编辑器）源程序编辑器是一个全屏幕文本编辑器，用于创建和修改汇编语言源程序文件。
源程序文件以纯文本格式保存，其文件扩展名为“.asm”。
⑶ MPASM Assembler（汇编器）用于将汇编语言源程序文件（.asm）汇编成机器语言目标程序文件（.hex），并负责查找语法错误和格式错误等一些浅层次简单错误。
⑷ MPLAB-SIM Software Simulator（软件模拟器）软件模拟器是一种代替价格较贵的Hardware Emulstor（硬件仿真器）的调试工具，也是一种非实时、非在线的纯软件的调试工具。
借助这个在微机系统上运行的工具软件，我们可以不需要任何额外的附加硬件，仅用软件的手段，来模仿PIC系列单片机的指令的执行和信号的输入/输出，从而实现对用户自编单片机源程序的模拟运行、功能调试和深层次逻辑错误查找。
因此可以说，这为学习和应用PIC系列单片机的人们提供一种虚拟的实战环境。
对于单片机初学者来说，不用花钱也可以实现边学边练的梦想；对单片机开发者来说，可以缩短开发周期和降低成本。
总之，它是一种许多其他型号系列单片机很少配备的、性能价格比较高的程序调试工具。
不过，它也存在一定的局限性：一是它还不能模拟PIC16F87X片少数功能特殊的外围模块；二是它不能帮我们查找目标板上的电路错误；三是它执行速度慢而只能适合调试那些实时性要求不高的程序。
⑸ MPLAB-ICD Debugger(在线调试工具ICD的支持程序)这是一种专门与ICD配合使用的支持程序。
ICD是Microchip公司专为PIC16F87X 设计的一种廉价的在线调试工具套件。
另外，还包含一些其他工具软件。
例如：程序模块连接器、库程序管理器、C语言编译器、硬件在线仿真器的支持程序、目标程序烧录器的支持程序、在DOS操作系统下运行的汇编器等等。
1.2.2 MPLAB的安装为了使MPLAB能够顺利安装和可靠地运行，对于所用的微机系统有一个起码地要求。
既安装和运行MPLAB所需的最小计算机配置为：﹡ CPU为Intel486或型号更先进的处理器；﹡操作系统为Microsoft Windows98/2000或WindowsXP；显示器为VGA（建议使用SVGA）；存容量应不小于8MB（建议32MB）；可利用的硬盘空间不小于20MB；﹡配有鼠标。
下面我们介绍在WindowsXP操作系统之下，安装MPLAB的过程。
首先将Microchip公司提供的光盘放入光驱，点击“我的电脑”会出现光盘的标志符，右击此标志符一次，再点击“打开”，找到了文件夹“tools”，右击此文件夹，点击打开，找到“download”的文件夹，右击打开此文件夹，找到mplab-ide的文件夹，同样右击打开此文件夹，会出现MPLV5XX的文件夹，再打开这个MPLV5XX的文件夹，就出现了Mp57full的安装文件，打开文件就进入了如图1.2.1的安装对话框。
图1.1 进入MPLAB安装的对话框点击Next两次，进入了如图1.2.2所示的对话框，用鼠标点击去掉一些暂时用不到的程序左边的钩号。
点击两次“Next”，就出现了图1.2.3的对话框，在这里点击“Browse”键即可选择你想安装MPLAB的地方，选择好后就点击“Next”，直到出现图1.2.4的准备好安装MPLAB的对话框，点击“Next”就开始安装了。
图1.2 MPLAB组件选择对话框图1.3 选择安装MPLAB的路径图1.4 准备好安装MPLAB的对话框安装完成后，MPLAB会自动在WindowsXP“开始”按钮的“程序”组中，建立一个“Microchip MPLAB”程序组。
至此MPLAB的系统文件已经安装完毕。
用户可在硬盘驱动器C：﹨Program Files﹨Mplab目录下，建立一个新的子目录Work作为我们的工作目录，存放我们在学习和操作过程中产生的各种文件。
如果日后不打算使用MPLAB，想清除其占用的硬盘空间，MPLAB自带了卸载程序C：﹨Program Files﹨Mplab﹨unwise32.exe,运行它即可将MPLAB全部彻底地自动删除干净。
1.2.3 MPLAB-ICD在线调试工具套件及其应用MPLAB-ICD是Microchip公司针对其PIC系列单片机中，近期推出的具有片FLASH程序存储器的PIC16F87X系列单片机，所研制的一套廉价的学习和开发工具套件。
MPLAB-ICD 可以用于实验阶段的评估和辅助调试。
它既是一个编程器（即程序烧写器），又是一个实时在线调试器。
用它可以代替在单片机应用项目的开发过程中常用的两种工具——硬件在线实时仿真器和程序烧写器。
它利用了PIC16F87X片集成的在线调试器（in-circuit debugger）能力和Microchip公司的在线串行编程技术（in-circuit serial programming）。
MPLAB-ICD工作于MPLAB集成开发环境软件包之下，其仿真头直接连接到目标电路板上，如同将一片PIC16F87X插入到目标板一样去运行用户编制的程序。
MPLAB-ICD套件中包括的部件有：MPLAB-ICD仿真头；MPLAB-ICD模块；及MPLAB-ICD 演示板；RS-232串行通信电缆；连接插针：2条14脚插针和2条20脚插针；20cm长的6芯电缆；包含所有MPLAB软件包和文档资料的光盘；《MPLAB-ICD用户指南》的中文翻译版本；还有直流电源适配器。
那么它的功能特点则有：●能以实时或单步方式运行用户程序；●断点设置功能；●在线调试功能；●在线编程功能；●工作电压围为3.0～5.5 V;●可从目标板上获取工作电源；●工作频率围为32kHz～20kHz；●可对源程序直接进行代码级的调试；●可以工作于MPLAB集成开发环境下；●以RS-232串行接口方式与微机系统相连。
借助于MPLAB-ICD工具套件，用户可以实现：①在自己设计的PIC16F87X的应用电路中实时运行和调试自己的源程序——软件调试。
②用自己编制的程序来调试和检验自制目标板上的电路——硬件调试；③利用在线串行编程技术将自己设计的目标程序烧写到插在目标板上的PIC16F87X 单片机（又称目标单片机）中——程序固化。
对于这套小巧廉价的、电路简洁的MPLAB-ICD的开发工具套件，由于在实现在线调试和在线编程的过程中，采用了PIC16F87X集成在片的在线调试功能和Microchip公司的在线串行编程协议，因此在用MPLAB-ICD仿真目标单片机时一定会存在一定的局限性。
具体地说，MPLAB-ICD工作过程中将会占用目标单片机的片和引脚中的部分资源。
这部分资源用户就不能再使用了。
不过，对于一般的项目开发没有太大的影响，并且与价格昂贵的专业级全功能在线实时仿真器相比，用它来调试和烧写PIC16F87X系列单片机，仍然是一套具有极高性能价格比的开发工具套件，所以它非常适合初级开发者的学习和实践。
我们通过使用此套工具就可以很好的进行单片机的应用。
1.2.4 其他所用外围模块、电路及器件的简要介绍：这个系统中使用了在32768Hz的自备晶振支持下的PIC单片机部TMR1定时计数器。
由于本系统意在实现外部的电池提供电源，为了节省能源，需要单片机进入睡眠模式，但同时又不能影响计数器的计时工作，由于TMR1能够在睡眠模式下工作，所以我们用TMR1作为计时器，32768 晶振则是给TMR1提供振荡信号的，由于TMR1是一个双字节计数器，总的计数次数是2的16次方计即32768×2次。
所以它可以方便地由TMR1产生精确的秒信号，在此基础上，再进一步由软件计数器形成分、小时、日以至月、年的数值。
在此次设计中，我们也加上了+9V的电压，当然还需要一个稳压模块，我们采用7805来实现稳压的功能。
除此之外还有各种值的电阻和电容。
2．系统总体分析与设计2.1 系统的开发目标本系统的基本任务和目标就是利用PIC16F877单片机中的计时器TMR1所自带的低频时基振荡器（32768晶振），用来实现记录和计算真实的年、月、日、时、分、秒、的时钟功能。
然后将所记录的数据转换成数码管显示，同时通过单片机的相应引脚输出的控制信号来控制时间信号所显示的位置及光标的形态等。
从而达到将所计时间显示在数码管上面。
（注：由于实验设备和环境的原因，不能实现显示节假日、农历、节气以及闹铃等功能）实现以上的任务需要几大模块：①实现自动识别闰年，大小月份天数的算法。
②如何实现将所计的数字转换成数码管显示。
③怎样实现对电子时钟的时间调节。
2.2 关于此系统的背景知识2.2.1 相关的单片机知识简介TMR1和TMR0一样，既可作为时间定时器又可当作事件计数器。
但它是一个16位宽的上升沿触发的累加计数“寄存器对”即TMR1HH和TMR1L。
