基于89C51系列单片机的电子钟设计.pdfVIP

目录

1设计要求2

2设计方案和论证2

2.1总设计原理框图2

2.2设计方案的选择2

2.2.1计时方案2

2.2.2显示系统的方案3

3硬件部分3

3.1主要器件3

3.2IO口分配说明3

3.3详细器件介绍4

3.3.1STC89C51单片机介绍4

3.3.2电源6

3.3.3复位电路7

3.3.4ULN2003(大电流驱动阵列)7

3.3.5储存芯片：EEPROM(AT24C02)8

3.3.6PL2302（USB转RS232控制器）8

3.3.7液晶显示160210

3.3.8时钟芯片DS130211

4软件部分13

4.1主程序流程图13

4.2液晶初始化流程图14

4.3时间与日期显示流程图15

4.4温度显示流程图16

4.5键扫描流程图17

5调试和结果分析19

5.1调试19

5.2问题和结果分析20

6心得体会20

1.设计要求

设计产品实现一个依据时段可变显示亮度电子钟，具体如下：

（1）能够实现基本时钟的走时，显示范围是00:00:00——23:59:59。能够实现时钟的调整，

通过按键可以对“时”位和“分”位进行加1调节，并能当加至最大值时能重新归零。

（2）能够实现当前室温的测量功能，并在数码管上予以显示

（3）能够实现年月日的显示与切换。

（4）能够实现温度的显示与切换。

（5）能够实现根据时段自动改变显示亮度。

2.设计方案和论证

本次设计时钟电路，使用了STC89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省

去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒、

年、月、日、星期。使用C语言程序来控制整个时钟显示，主要这样通过四个模块：键盘、

时钟芯片、温度传感器、1602lcd显示即可满足设计要求。

2.1总设计原理框图如下图所示：

DS18B20测温1602液晶显示

MCU

DS1302时钟

键盘控制

2.2设计方案的选择

2.2.1计时方案

方案一：采用实时时钟芯片

现在市场上有很多实时时钟集成电路，如DS1287、DS12887、DS1302等。这些实时时

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钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进

行一次，不需要程序干预。因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时

时钟功能。

方案二：使用单片机内部的可编程定时器

利用单片机内部的定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该

方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂。

所以为了程序的简化和时间的精确，我们选用方案一。采用DS1302高性能时钟芯片，

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

做数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.能耗低，成本也不高

而且电路也简单。

2.2.2显示系统的方案

方案1：用数码管或LED显