基于单片机的数字时钟设计与实现

论文总字数：37157字

摘 要

数字时钟具备小巧，价钱低，精度高，运用便捷，性能多样化，便于集成化等特点，受到了大部分消费者的欢迎，因此数字时钟的应用十分的广泛。现在的数字时钟一般都以单片机为核心开发，本次设计选择STC89C52系列单片机为核心，时钟信号由DS1302时钟芯片提供，将其年、月、日、周、时、分、秒等信息在LCD1602上显示，构成简单的电子时钟。系统除显示时间外，可实现秒表、闹钟等功能，为方便用户，还增加了温度显示。经实验验证，系统计时准确，能实现预期功能。

关键字：单片机;数字时钟; DS1302

Design and implementation of digital clock based on MCU
ABSTRACT

Digital clock with small, low price, high precision, convenient to use, performance diversification, easy to integrate and other characteristics, by the majority of consumers welcome, so the application of digital clock is very wide. Now the digital clock is generally developed with the single-chip microcomputer as the core, this design selects the STC89C52 series single-chip microcomputer as the core, the clock signal is provided by the DS1302 clock chip, its year, month, day, week, hour, minute, second and other information on the LCD1602 display, constitute a simple electronic clock. System in addition to display time, can achieve stopwatch, alarm clock and other functions, for the convenience of the user, but also increased the temperature display. The experimental results show that the timing of the system is accurate and the expected function can be achieved.

Key words: SCM, clock module, DS1302

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1数字时钟的背景和意义 1

1.2数字时钟国内外发展情况 1

第二章 数字时钟的设计 2

2.1设计思路 2

2.2硬件系统设计 2

2.3 单片机系统模块 2

2.4 最小系统模块 3

2.5 液晶显示电路 4

2.5.1 1602液晶简介 4

2.5.2液晶显示模块电路 5

2.6 时钟模块 6

2.6.1 DS1302简介 6

2.6.2时钟芯片DS1302的工作原理 6

2.6.3 DS1302模块电路图 6

2.7 按键输入模块 7

2.8 蜂鸣器模块 7

2.9 温控电路 8

第三章 软件设计 9

3.1 程序语言及开发环境 9

3.2 程序流程图设计 10

3.2.1 总体程序流程图设计 10

3.2.2 1602液晶程序设计 12

3.2.3 读出DS1302的程序设计 13

第四章 系统仿真与调试 14

4.1系统仿真 14

4.2硬件制作 14

4.3联机调试 15

第五章 总结 17

致 谢 18

参考文献（References） 19

附 录 20

第一章 绪论

1.1数字时钟的背景和意义

20世纪末开始到如今社会的各个地方都能见到数字时钟的身影，充分说明了数字时钟从出现到应用发展十分的迅捷。电子技术的出现极大影响到了社会的生产力和社会信息化的水平，在产品功能方面得到了非常大的提升和改良，然而这样就会产生一系列的结果就是产品更新淘汰十分快，基本年年都有更新。如今的社会人们非常容易忘记时间，工作上的繁忙更是能直观的体现时间的宝贵。但是一旦你忘记了自己要做的重要事情，你可能就会因为一时的耽误，造成极大的损失；当然若自己要做的不是非常重要事情或损失在可接受范围内是，这种遗忘也是可以接受的。

如今，单片机是时代的主流，现代基本所有的电子产品都要用到单片机，而单片机将来的发展趋势将集中在低功耗、大容量、高性能等方面。数字时钟在单片机运用中最为常见，数字时钟通过数字电路来显示时间。数字时钟与传统的机械式时钟相比无机械装置，因此数字时钟显示的时间更准确，也更直观，读取便利、显示直观、性能多样、电路简洁、价钱低等诸多特点，符合电子仪器仪表的发展趋向，具备广阔的运用空间。^[1]

1.2数字时钟国内外发展情况

从古至今，时间对于人们来说是非常重要的，古代人们只能通过太阳的方位来判断时间，而时钟的出现可以说是一次伟大的变革，因为他更直观的显示了时间。社会的发展离不开时钟，我们在生活中是更需要时间，没有了时钟，生活将变得混乱。时钟主要分为机械式时钟和数字电子时钟两类，其中数字电子时钟可读性更好、走时更精确，在生活中使用数字时钟的人越来越多。

数字时钟是完成对时，分，秒进行数字显示的计时装置。^[2]数字时钟首先出现在西方发达国家，与国内相比性能良好。直到工业革命，人们的生活质量越来越高，需要更精准的时间来自我规范。之后随着不断地研究机械表出现了，机械表给人们了带来了更加准确的时间，但随着时代的发展，电子表应运而生，第一部电子表的出现以及之后的不断研究完善都表明了电子表将在未来的生活中应用越来越广泛，它的出现到现在深受人们喜欢，因为它更加方便与美观。

国内电子产品的产生相比与国外晚许多，但经过改革开放四十多年后，我国经济实力上发生了巨大的变化，中国的电子产品得到了显著的提升，尤其在数字钟方面发展方面，因为其价格便宜外表美观极快的占据了国内市场并发展到了国外市场。如今，数字时钟在广场、车站、客厅等场所经常看到它的身影。^[3]

第二章 数字时钟的设计

2.1设计思路

使用AT89C52单片机实现全局控制，用数码管来显示时、分、秒，时、分、秒从DS1302上读取进去。因为要设置时间所以须要用到两个按键，一个按键用来选中时间，一个进行修正（就是 1），为了使闹钟功能能得以完成，所以要用到蜂鸣器。将时间设定到指定位子后，走到所设置的时间蜂鸣器就会开始报警，该数字时钟硬件电路简单，应用灵敏，性能稳定。^[4]

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