多功能数字时钟设计资料（含电路原理图和程序）.doc

这篇文档主要介绍了一个基于单片机的多功能数字时钟的设计，设计中采用了89C51单片机作为核心处理器，配合DS12887A时钟芯片、DAC0809模数转换芯片来实现多种功能。该时钟不仅能够准确显示时间，还能进行时间调整、设置闹钟，并具备显示环境温度、电网电压和频率的能力，同时具有欠压、过压报警以及非接触止闹功能。 在设计方案的论证与比较中，提到了两种实现数字时钟的方法。第一种是完全通过软件实现，利用单片机内部存储器存储时间信息，通过定时器中断来更新时间。这种方法的硬件简单，但精度不高且需要持续供电。第二种方案是采用DS12887A专用时钟芯片，其内部包含石英晶体振荡器，精度高，电池备份可以在断电时继续运行。考虑到精度和可靠性，设计中选择了第二种方案。 数码管显示部分，有两种显示方式：静态显示和动态显示。静态显示虽然亮度高，但需要较多的I/O口；动态显示则能节省I/O口，但需要快速扫描以避免闪烁。设计中选择了动态显示，利用8位移位寄存器74LS164驱动数码管，使用LG5643FH数码管，实现了串行输出和动态显示。 系统设计包括多个模块，例如： 1. 数码管显示模块，负责时间和其他数据的可视化。 2. 温度转换模块，通过模数转换器测量环境温度。 3. 时钟芯片模块，DS12887A提供准确的时间和闹钟功能。 4. 报警系统，使用蜂鸣器进行提醒。 5. 键盘和状态显示模块，通过8255可编程并行I/O芯片管理输入和输出。 6. 单片机控制模块，89C51作为主控制器。 7. 电源模块，提供所需电压，包括12V和5V直流电源。 8. 电压转换模块，用于测量电网电压并转换。 电源模块设计中，通过变压器将220V交流电变为12V和5V直流电，使用了CW7812DS和CW7805DS三端稳压器，考虑了过压和过流保护，同时也考虑了经济性。 总的来说，这个设计结合了硬件电路和软件编程，实现了多功能数字时钟，集时间显示、环境监控、报警和节能于一体，展示了单片机在实际应用中的强大功能和灵活性。