基于AT89S52的多功能设计时钟毕业设计1.docx
《基于AT89S52的多功能设计时钟毕业设计1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于AT89S52的多功能设计时钟毕业设计1.docx（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
基于AT89S52的多功能设计时钟毕业设计1
毕业设计论文
题目多功能数字时钟
系别：
专业：
年级：
学生姓名:
同组成员:
指导教师:
完成日期:
【摘要】
本设计是设计一个单片机控制的多功能时钟系统。
本设计的多功能时钟系统采用AT89S52单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合液晶显示电路、时钟芯片DS1302电路、电源电路以及按键电路来设计计时器。
将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现液晶显示，显示时间有年、月、日、时、分、秒以及星期，还可以设置闹钟和整点报时以及断电保护功能可谓功能强大。
其中软件系统采用单片机汇编语言编写程序，包括显示程序，闹钟数程序，中断，延时程序，按键消抖程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
【关键词】
时钟芯片DS1302、单片机汇编语言、液晶显示电路、AT89S52芯片
1前言................................................................................................................4
2系统总体方案设计及硬件设计..............................................................4
2.1系统总体方案设计................................................................................5
2.2硬件电路设计与分析............................................................................5
2.2.1振荡器和时钟电路工作原理............................................................6
2.2.2时钟芯片数据采集设计与分析........................................................6
2.2.3液晶显示电路...................................................................................6
2.2.4输出控制电路...................................................................................7
2.2.5复位电路............................................................................................7
2.2.6电源电路和总电路布局.....................................................................7
3软件设置及调试.......................................................................................8
3.1软件总体方案设计...................................................................................8
3.2按键模块设计..........................................................................................11
3.2.1按键1的说明...................................................................................12
3.2.2按键2的说明...................................................................................13
3.2.3其他按键的说明...............................................................................13
3.2.4报时功能的说明...............................................................................13
3.2.5闹钟功能的说明...............................................................................14
3.2.6加1、移位功能的说明....................................................................14
3.3时钟模块设计.........................................................................................14
3.4液晶显示模块设计..................................................................................14
4设计总结......................................................................................................14
5程序清单........................................................................................................14
6参考文献........................................................................................................18
1前言
在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有着非常密切的关系，都受到时间的影响。
为了更好的利用自己的时间，我们必须对时间有一定度量，因此产生了万年历和钟表。
电子时钟的发展是非常迅速的，从刚开始纯粹的日历发展到现在的年月日及分秒，即使现在的电子时钟千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能-----计时功能。
虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但是人们对电子产品的应用要求越来越高，数字钟不但可以显示当前的时间，而且可以显示日期、农历、以及星期等，给人们的生活带来了方便。
另外数字钟还具闹钟的功能，且闹钟铃声可自选，使一款电子钟具备了多媒体的色彩。
本设计在设计过程中认真分析了各种软件的使用利弊，摈弃了许多陈杂不合适的方法，在设计软件使用上选择了以往学过的keil、Proteus和单片机程序烧写软件。
整个设计过程将理论与实践相结合，突出了实战性。
2、系统总体方案设计及硬件设计
2.1系统总体方案设计
电路原理设计是基于小系统板包括电源电路、复位电路、按键电路、DS1302时钟电路、液晶显示驱动电路、输出控制电路。
电源部分是用电池来提供的3v-5v，晶体振荡器采用的是12MHz的石英晶体振荡器。
整个系统用单片机为中央控制器，由单片机执行采集时钟芯片的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。
时钟芯片产生时钟信号，利用单片机的I/O口传给单片机；并通过I/O口实现LCD的显示。
系统设有4个独立式按键可以对时间星期年月日进行调整，还可以设置闹钟。
具体如图1所示：
图1系统整体框图
2.2硬件设计
2.2.1振荡器和时钟电路工作原理
AT89S2单片机内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟，外部还需附加电路。
XTAL1引脚为反相放大器和时钟发生电路的输入端，XTAL2引脚为反相放大器的输出端。
片内时钟发生器实质是个2分频的触发其输入来自振荡器的fosc，输出为2相时钟信号，即节拍信号P1、P2，器频率为fosc\2。
2个节拍为1个状态时钟S。
状态时钟再3分频后为ALE信号，其频率为fosc\6，状态时钟6分频后为机器周期信号，器频率为fosc\12。
特殊功能寄存器PCON的PD位可以控制振荡器的工作，当PD=0时，振荡器停止工作，单片机进入低功耗工作状态，复位后，PD=0，振荡器正常工作。
2.2.2时钟芯片数据采集设计与分析
（1）DS1302是一种可编程的实时时钟芯片，具有计算2100年前的时间的能力，包括时钟/日历寄存器和31字节（8位）的数据暂存寄存器，数据通信权通过一条串行输出口。
时钟/日历提供包括秒、分、时、日期、月份和年份信息。
闰年可自行调整，以串行方式向单片机传送单字节或多字节的秒、分、时、日、月、年等实时时间数据；只通过三根线进行数据的控制和传递：
RST、I/O、SCLK；其在电路的功能是还具有在出现主电源断电时备用电源可继续保持时钟的连续运行。
图2时钟引脚图
（2）DS1302芯片内部寄存器读写地址及位定义格式如表1：
寄存器名
读写地址
取值范围
位定义
写操作
读操作
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
秒寄存器
80H
81H
00-59
CH
秒十位
秒个位
分寄存器
82H
83H
00-59
0
分时位
分个位
时寄存器
84H
85H
01-12或00-23
12/24
0
AM/PM
十位
小时个位
日期寄存器
86H
87H
01-28-31
0
0
十位
日个位
星期寄存器
8AH
8BH
01-07
0
0
0
0
星期位
月寄存器
88H
89H
01-12
0
0
0
十位
月个位
年寄存器
8CH
8DH
00-99
年十位
年个位
控制寄存器
8EH
8FH
WP
0
0
0
0
0
0
0
表1DS1302芯片内部寄存器读写地址及位定义
如果单片机要对DS1302内部寄存器进行读写操作，必须先将与寄存器对应的位操作地址传送给DS1302，然后再进行读写数据的操作。
控制寄存器是用来决定能否对DS1302进行读写操作，当控制字的最高位WP=0时，允许进行读写操作；当WP=1时，禁止读写操作。
所以单片机对DS1302进行读写操作时，必须先将控制字00H写入到DS1302的控制寄存器中。
2.2.3液晶显示电路
LCD显示器能显示数码管不能显示的其他字符、文字和图形，是十分重要的显示终端，LCD1602是字符点阵液晶显示模块。
利用LCD1602，所用的时间年、月、日、星期可同时可见，一目了然，采用双行显示，让电子钟能够更直观的显示。
其实图如图3、引脚功能如表2：
图3液晶显示器实图
引脚号
引脚名称
引脚功能含义
1
Vss
地管脚（GND）
2
Vdd
+5V电源引脚（Vcc）
3
Vo
液晶显示驱动电源（0~5V），可接电位器
升级会员 