单 片 机 课 程 设 计
题 目: 基于 52 单片机电子时钟的设计
学 院: 物理与机电工程学院
专 业: 电子信息科学与技术
作者姓名:
指导教师: *** 职称: 讲师
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基于 52 单片机电子时钟的设计
摘 要
本次设计的多功能时钟系统采用 STC89C52 单片机为核心器件,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,显示有年、月、日、时、分、秒以及星期,还可以设置闹钟和整点报
时。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 :STC89C52 芯片;时钟芯片 DS1302;单片机汇编语言;液晶显示电路
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1 设计任务及要求分析
1.1 设计任务:基于单片机的电子时钟设计
1.2 要求:
1.2.1 用 LCD 液晶作为显示设备
1.2.2 可以分别设定小时、分钟和秒,复位后时间为 00 00 00
1.2.3 能实现日期的设置年、月、日
1.3 扩展要求:如闹钟功能、显示星期、整点音乐报时等
2 系统方案
2.1 系统整体方案的论证
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
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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
键可以对时间年、月、日和星期进行调整,还可以设置闹钟。具体如图 2.1 所示:
图 2.1 系统整体框图
3 硬件设计与实现
3.1 单片机最小系统
STC89C52 是一款非常适合单片机初学者学习的单片机,它完全兼容传统的
8051,8031 的指令系统,他的运行速度要比 8051 快最高支持达 33MHz 的晶体震
荡器,在此系统中使用 12MHz 的晶振。
AT89S52 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,使得
STC89C52 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。STC89C52
具有以下标准功能:8k 字节 Flash,256 字节 RAM,32 位 I/O 口线,看门狗定时
器,2 个数据指针,三个 16 位定时器/计数器。一个 6 向量 2 级中断结构,全双
工串行口及时钟电路。另外,STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持 2 种软
STC89C52 单
片 机芯片
电源
复位电路
按键电路
时钟振荡电路
液晶显示
DS1302 时钟芯片电路
输出控制电路