基于51单片机的电子时钟毕业设计doc先用Word文件下载.docx

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二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历,它是近代世界钟表业界的第三次革命。

第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。

第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时和月差从分级缩小到秒级。

第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求！

因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步。

我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能.商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑,不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。

　　除了采用集成化的时钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用STC89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是：

硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠.STC89C52是由深圳宏晶科技公司推出的一种小型单片机。

其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本,其软件、硬件与MCS—51完全兼容，可以很快被广大用户接受.

本文介绍了基于STC89C52单片机设计的电子时钟。

可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。

二、设计要求与方案论证

（一）设计要求：

基本要求

A.具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；

B。

具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；

C。

具备温度显示功能；

（二）方案选择

1.单片机芯片的选择

STC89C52单片机的主要特性如下：

●与MCS-51产品指令系统完全兼容

●4K字节的在线编程Flash存储器,1000次擦写周期

●4.0～5。

5V的工作电压范围

●全静态工作模式：

0～33MHz

●三级程序存储器锁

●128×

8字节内部RAM

●32个可编程I/O口线

●2个16位定时/计数器

●6个中断源

●全双工串行UART通道

●低功耗空闲和掉电模式

●中断可从空闲模式唤醒系统

●看门狗（WDT）及双数据指针

●掉电标识和快速编程特性

●具有掉电状态下的中断恢复功能

●灵活的在系统编程（ISP字节或页写模式）

由于STC89C52单片机片内有4K字节的在线编程Flash存储器,可以擦写1000次，具有掉电模式，而且具有掉电状态下的中断恢复功能,对设计开发非常实用.所以选用STC89C52单片机作为电子时钟芯片的控制单片机。

2。

显示模块选择

在本万年历当中12864液晶显示当前的实时时间重要的阴阳历节日等功能.

12864液晶具有如下的特性：

￭提供8位,4位并行接口及串行接口可选

￭并行接口适配M6800时序

￭自动电源启动复位功能

￭内部自建振荡源［1]

3.时钟芯片选择

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、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,位的RAM做为数据暂存区，工作电压2.5V~5.5V范围内，2。

5V时耗电小于300nA。

4.温度传感器的选择

在本电子时钟当中温度的采集采用数字温度传感器DS18B20.它属于单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。

因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单，在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。

另外,数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范围广等优点。

具有如下的经济特点：

（1）只要求一个端口即可实现通信。

（2）在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

（4）测量温度范围在－55。

C到＋125。

C之间。

（5）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

（6）内部有温度上、下限告警设置。

电路设计方案最终确定

综上各方案所述,对此次作品的方案选定:

采用STC89C52作为主控制系统;

DS1302提供时钟;

数字式温度传感器；

液晶12864作为显示。

［3]

三、系统的硬件设计与实现

（一）

蜂鸣报警模块

3。

2系统硬件概述

图—1电路设计框图

本电路是由STC89C52单片机为控制核心，具有操作简单的优点；

时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，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。

采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。

DS1302内部有一个31＊8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

可产生年、月、日、周日、时、分、秒,具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；

温度的采集由DS18B20构成。

（二）主要单元电路的设计

1、单片机主控制模块的设计

本系统采用的是深圳宏晶科技公司生产的STC89C52单片机，首先我们来熟悉一下STC89C52单片机的外部引脚和内部结构.

（1）。

单片机的引脚功能

STC89C52单片机有40个引脚。

●Vcc：

电源电压+5V

●GND:

接地

●P0口:

P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用.

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线服用，在访问期间激活内部上拉电阻.

在Flash编程时,P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时要求外接上拉电阻。

●P1口:

P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对端口写“1"

，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。

作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址.

●P2口:

P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O,P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器（MOVX@Ri指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。

Flash编程和程序校验期间，P2亦接收低高位地址和其他控制信号。

●P3口：

P3口是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O，P3的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对P3口写入“1"

时，它们被内部的上拉电阻拉高并可作为输入端口。

作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。

P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，见表—1所示：

P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号.

表-1P3口的第二功能图

端口引脚

第二功能

P3.0

RXD（串行输入口）

P3。

1

TXD（串行输出口）

2

INT0（外中断0）

P3.3

INT1（外中断1）

P3.4

T0（定时/计时器0外部输入）

P3.5

T1（定时/计时器1外部输入）

P3.6

WR（外部数据存储器写选通）

7

RD（外部数据存储器读选通）

●RST：

复位输入。

当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

WDT溢出将使引脚输出高电平,设置SFRAUXR的DISRT0（地址8EH）可打开或关闭该功能。

DISRT0位缺省为RESET输出高电平打开状态。

●ALE/PROG:

当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE（地址锁存器允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的.要注意的是：

每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲.

对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。

如有必要,可通过多特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置，可禁止ALE操作。

该位置后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。

另外，该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。

●PSEN：

程序存储允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时,每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。

当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。

●EA/VPP：

外部访问允许。

欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。

需要注意的是：

如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。

如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。

Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的变成电压Vpp。

●XTAL1：

振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。

●XTAL2：

振荡器反相放大器的输出端.

AT89C51单片机内部结构

（2）。

STC89C52单片机与MCS—51完全兼容

●看门狗（WDT）:

WDT是一种需要软件控制的复位方式。

WDT由13位计数器和特殊功能寄存器中的看门狗定时器复位存储器（WDTRST）构成。

WDT在默认情况下无法工作;

为了激活WDT，用户必须往WDTRST寄存器（地址：

0A6H）中依次写入01EH和0E1H。

当WDT激活后,晶振工作，