基于单片机带闹铃时钟设计_00002.doc

课程设计2(论文)说明书 摘 要 钟表的数字化，大力推动了计时的精确性和可靠性。目前常用的实时时钟，很多采用单片机的中断服务来实现，本设计选取时钟芯片DS1302与AT89S52同步通信构成数字时钟电路。其简单的三线接口能为单片机节省大量资源，而且DS1302的备用电源能力保证电路断电后仍能保存时间和数据信息。显示电路使用LCD1602，功耗低，可视性好。该时钟电路可实现时钟、日期、闹铃、倒计时等强大的功能，它优越的性能，在很多领域的应用中，尤其是某些自动化控制、长时间无人看守的测控系统等对时钟精确性和可靠性有较高要求的场合，具有很高的使用价值。 关键词：数字化；DS1302；自动控制；时钟精准；使用价值。 目录 1. 设计要求及目的 3 1.1 设计要求 3 2．方案设计与论证 3 2．1方案设计 3 3． 单元电路设计 3 3．1 系统框图： 3 3．2单元电路设计 3 3．2.1 CPU控制电路： 3 3．2.2 时钟芯片DS1302电路： 3 3．2.2.6 DS1302电路图 3 3．2.3 LCD显示模块 3 3．2.3 .1 LCD1602特点 3 3．2.3 .2 LCD1602硬件电路原理图 3 3．2.3.3 LCD1602的使用 3 4．总设计原理图 3 5. 设计调试过程 3 5.1 使用到的软件 3 5.2 软件调试 3 5.2.1 DS1302时间流程图 3 5.2.2 主程序流程图 3 5.3 硬件调试 3 6 结论 3 7 参考文献 3 附录 3 1. 设计要求及目的 1.1 设计要求 设计一个用LED数码管显示时钟的电子小闹钟，在夜晚和黑案场合也可以使用，带有闹铃功能。 （1）接通电源后，蜂鸣器连续发出2次响声，同时工作指示灯LED闪动，表示开始执行，数码管显示“0000”。 （2）可以通过按键设定时间，可以设置小时、分钟调整。 （3）可显示时、分、秒。 （4）可设置闹铃时间。到指定时间时，闹铃声响。 （5）具有倒计时功能（发挥部分） 2．方案设计与论证 2．1方案设计 方案一：使用并行接口时钟芯片DS12887设计时钟电路。该设计方案用AT89S51主控，利用并行时钟芯片DS12887为核心计时芯片，组成数字时钟电路。该电路能够准确计时，还附加许多其它功能，在掉电时能保存用户设置参数和故障状态参数等重要参数。设计电路图5如下： 图1 DS12887与CPU接口电路 该设计虽然能完成所要求的任务，综合性能也较好，但其并行接口方式占用大量接口资源，给其它设计带来诸多不便。 方案二：使用串行接口时钟芯片DS1302设计时钟电路。该设计方案以单片机AT89S52为主控芯片，以串行时钟芯片DS1302为核心计时芯片，组成数字时钟电路。该电路不但能准确地计时、附加其它功能，而且，其三线接口可以节省接口资源，在断电后不丢失时间和数据信息。该设计方案的接口电路如图6所示: 图2 DS1302与CPU接口 方案三，利用数字电路中学习的二十四进制计数器、六十进制和三八译码器来实现数字钟的时间显示，用与非门的反馈来实现闹钟的功能。此电路比较复杂，编程也较为麻烦。 通过以上三种设计方案的比较,可以知道,方案二计时可靠, 接口简单,综合性能良好。所以选用第二种设计方案。 3． 单元电路设计 3．1 系统框图： 3．2单元电路设计 3．2.1 CPU控制电路： CPU选择AT89S52， 它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 图3.2.1.1单片机控制单元电路 图3.2.1.2单片机USB下载接口 图3.2.1.3单片机复位电路 图3.2.1.4 J1为上拉电阻。 图3.2.1.5 单片机晶振电路 3．2.2 时钟芯片DS1302电路： DS1302简介 DS1302[1]是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2.5～5.5V。时钟可工作在24小时格式或12小时（AM/PM）格