单片机数码管电子时钟设计产品说明书.docVIP

作品制作说明 课题 数码管时钟的电路设计 学 院 电子信息工程学院 专业（方向） 应用电子技术 班 级 电子092D 学 号 090202208 姓 名 xxx 完成日期 2011年12月21日 指导教师 yyyy 数码管时钟显示 作品简介 数码管时钟具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛使用。本设计用单片机组成数码管时钟，力求结构简单、精度高为目标。 设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要有主控制器，计时与显示电路等。主控制器采用单片机STC89C52，显示电路采用共阳极LED数码管显示计时时间。 电路中还用到时钟芯片控制时钟信号，即使电路进去掉电状态，内部时间也在运行。用 STC89C52单片机设计的自动校时时间控制器，以日常工作时间和教学时间为设计目的。该系统在硬件设计上采用了廉价、高性能的STC89C52单片机作为主机,时间信号由高性能、低功耗的DS1302串行时钟存储器提供。软件上采用的是模块化设计,并尽可能采用子程序调用,以压缩程序量。 关键词：STC89C52 共阳极数码管 时钟芯片DS1302 引言 在日新月异的现代，时间对人们来说是那么的宝贵，工作的忙碌和繁杂容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，当然有些时候对时间的准确性是不容忽视的，钟表无疑为我们带来了便利。现在的钟表的制做有很多种，随着电子技术的不断发展，时钟的制做变的越来方便。采用单片机便是其中一种简洁可靠的制作方式。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命因此得到了广泛的使用。数字钟是采用数字电路实现对时分秒数字显示的计时装置,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,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便 图1 总体框图 1.2硬件设计 1.2.1单片机的选择 STC89C52RC系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容8051单片机，12时钟机器周期和6时钟机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路。STC89C52是低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度、非易失性存储技术生产，与标准 MCS-51 指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大STC89C52 单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。本设计电路选用的是STC89C52单片机，STC89C52单片机可以支持串口直接下载程序有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口。引脚图如2图所示： 图2 STC89C52引脚图 1.2.2 时钟芯片DS1302 时钟芯片DS1302芯片内部计时电路振荡源由外部的晶振提供，一般在X1和X2引脚外接32.768KHZ石英晶振。如图3图所示： VCC1除了外接供电电源之外，还可以为备份电池充电。DS1302内部的涓流充电器在主电源工作正常时向备份电池充电，这样可以延长电池的使用时间。备份电池可以选择可充电镉镍电池或者1UF以上的超容量。另外，备份电池电压应略低于主电源的工作电压。 DS1302与单片连接的接口为：SCLK、I/O、PST分别与P3.4、P3.5、P3.6相连。VCC1与VCC2相连然后接到单片机40引脚。X1、X2接32.768MHZ。 图3 DS1302原理图 1.2.3 数码管显示电路 本设计采用软件译码动态显示，P.0-P2.5作数码管的位选口，P.0-P0.7作数码管的段选口。考虑直接用单片机I/O口作位选时可能驱动功率不够，可采用三极管9012作驱动共阳极数码管显示。数码管 图5闹铃原理图 1.2.5 调整电路 作品设计调整电路有按键控制，设计中有六个按键分别为小时加按