基于1302的数字时钟设计

基于DS1302的数字时钟设计(C语言)

《智能控制与高级应用》

课程设计

基于DS1302的数字时钟

姓 名： 班 级： 学 号： 专 业： 指导教师：

基于DS1302的数字时钟设计(C语言)

摘 要

电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。另外，在生活和工农业生产中，也常常需要温度，这就需要电子时钟具有多功能性。

本设计应用AT89 C51芯片作为核心，LED显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间精确，操作简单，编程容易。

该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中，也可通过改装，提高性能，增加新功能，从而给人们的生活和工作带来更多的方便。

关键词：电子时钟；多功能；AT89C51；DS1302;时钟日历芯片

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目 录

一、多功能电子时钟研究的背景和意义 5 1.1 、多功能电子时钟的研究意义 5 1.2 、电子时钟的功能 5 二、硬件电路设计及描述 7

2.1、基于单片机的电子时钟硬件选择分析 7

2.11、主要芯片的选择 8 2.12、主要特性： 9 2.13、特性概述: 9 2.14、管脚说明 8 2.2 、DS1302 10

2.21 、DS1302简介 10 2.22、引脚功能及结构 11 2.23、DS1302的控制字节 11 2.24、数据输入输出(I/O) 12 2.3、时钟电路设计 12

2.31、整点报时功能 12 2.4、74LS245介绍 14 2.5、晶振电路 15 2.6、复位电路 16 2.7、系统工作流程图 18 2.8、字仿真图 19

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2.9、程序代码 20 三、课程设计体会 27

3.1、实验结论 27 3.2、实验心得 27 四、参考文献 29

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一、多功能电子时钟研究的背景和意义

1.1 、多功能电子时钟的研究意义

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步提升，产品更新换代的节奏也越来越快。

时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候，一旦忘记时间，就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时，约会或召开会议必然要提及时间；火车要准点到达，航班要准点起飞；工业生产中，很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间，是我们生活和工作中必不可少的。

电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置，广泛应用于个人家庭，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，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

1.2 电子时钟的功能

电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器等。电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，万年历，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等。

本设计电子时钟主要功能为：

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1. 具有时间显示和手动校对功能，24小时制； 2. 具有年、月、日 、星期显示和手动校对功能； 3. 具有整点报时功

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二、硬件电路设计及描述

2.1、基于单片机的电子时钟硬件选择分析

电子时钟硬件电路设计

电子闹钟至少要包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源、闹铃指示电路等几部分。该系统使用AT89C51单片机作为核心，通过读取时钟日历芯片DS1302数据，完成此电子时钟的主要功能——时钟。使用比较通

用的数码管，做显示，分别显示时、分、秒。

多功能电子时钟硬件系统框图

键盘是为了完成时钟/日历的校对和日历/温度的显示功能。由于此电子时钟要求具有闹铃功能，所以设计有闹铃电路，进行声音响铃。

整个电路使用了两种电源，+5V电源将为整个电路供电。而+3V电源仅作为DS1302的备用电源。当+5V电源被切断后，DS1302启用+3V电源，可以保持DS1302继续工作。当+5V电源恢复供电，LED依旧显示当前时间，而不会因为断电使系统复位到初始化时间，避免了重新校时的麻烦。

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2.11主要芯片的选择

目前在单片机系统中，应用比较广泛的微处理器芯片主要为8XC5X系列单片机。该系列单片机均采用标准MCS-52内核，硬件资源相互兼容，品类齐全，功能完善，性能稳定，体积小，价格低廉，货源充足，调试和编程方便，所以应用极为广泛。 AT89C51简介

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示

AT89C51外形及引脚排列

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2.12 主要特性： ·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程FLASH存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工 …… 此处隐藏：5266字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……