毋岩毕业设计正文(基于单片机设计数字电子钟).docVIP

单片机数字电子钟设计 前言 随着生活水平的提高，人们越来越追求人性化的事物，传统的时钟已不能满足人们的需求。现代的数字钟不仅需要而且需要电路技术和单片机技术，增加了数字的功能。电路可以由实时时钟模块、人机接口模块、报警模块等部分组成硬件电路简单稳定利用软件编程减小电磁干扰和其他环境干扰，减小因元器件精度不够引起的误差，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，，使用寿命，广泛用于个人家庭车站码头办公室等公共场所成为人们日常生活中不可少的必需品由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用数字钟的精度远远超过老式钟表给人们生产生活带来了极大的方便，大大扩展了钟表原先的功能定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制各种定时电气的自动启用等。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1、液晶屏显示当前年、月、日、时、分、秒。 、六键键盘设定时间初始值，具体方法是按时间设定键依次进入年、月、日、时、分、秒设定状态，然后通过向上、向下键修改设定值。、设定闹铃时间，具体方法是按闹铃设定键依次进入时、分设定状态，然后通过向上、向下键修改设定值。 5、采用DS1302实时时钟芯片完成后台计时功能，要求具有后备电源，即使主电源掉电时间仍然保持运行。 、可设定闹铃，具体方法是按闹铃使能键，按一次打开，再按一次关闭。、系统通过USB电源供电，程序也可通过USB线串行下载。 图1-1 硬件框图 其中DS1302完成计时功能，单片机主控芯片读取DS1302的时间数据，在液晶屏上显示出来。用户可以通过按键设定时间初始值、闹铃初始值等。主电源和备份电源给各芯片供电。 2.1.相关基础介绍 2.1.1. DS1302芯片 . DS1302的性能特性 实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计数； 用于高速数据暂存的31×8位RAM； 最少引脚的串行I/O； 2.5～5.5V电压工作范围； 2.5V时耗电小于300nA； 用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节（脉冲方式）数据传送方式； 简单的3线接口； 可选的慢速充电（至Vcc1）的能力。 DS1302时钟芯片包括实时时钟/日历和31字节的静态RAM。它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。时钟的运行可以采用24h或带AM（上午）/PM（下午）的12h格式。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有主电源/后备电源双电源引脚：Vcc1在单电源与电池供电的系统中提供电源，并提供低功率的电池备份；Vcc2在双电源系统中提供主电源，在这种运用方式中Vcc1连接到备份电，以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。DS1302由Vcc1或Vcc2中较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电；当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。 .DS1302数据操作原理 DS1302在任何数据传送时必须先初始化，把RST脚置为高电平，然后把8位地址和命令字装入移位寄存器，数据在SCLK的上升沿被输出。无论是读周期还是写周期，开始8位指定40存器中哪个将被访问到。在开始8个时钟周期，把命令字节装入移位寄存器之后，另外的始终周期在读操作时输出数据，在写操作时写入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8加8，在多字节方式下为8加字节数，最大可达248字数。 如果在传送过程中置RST脚为低电平，则会中止本次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≧ 2.5V之前，RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。DS1302的引脚及内部结构图如图2-1所示。 图2-1 DS1302引脚图及内部结构 DS1302的引脚功能如表2-1所示。 表2-1 DS1302引脚功能 引脚号 引脚名称 功能 1 Vcc2 主电源 2，3 X1，X2 震荡源，外接32.768kHz晶振 4 GND 地线 5 RST 复位/片选线 6 I/O 串行数据输入/输出端（双向） 7 SCLK 串行数据输入端 8 Vcc1 后备电源 DS1302的控制字如图2-2所示。控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1；如果它为0。则不能把数据写入到DS1302中。位6如果为0则表示存取日历时钟数据；为1表示存取RAM数据。位5～1（A4～A0）指示操作单元的地址。最低有效位（位0）如为0，表示要进行写操作；为1表示进行读操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出。 图2-2 DS1302的