电子时钟设计(DS1302)基于51单片机

安康学院单片机课程设计报告书

课题名称：电子时钟的设计（DS1302）

姓名：

学号：

院系：电子与信息工程系

专业：电子信息工程

指导教师：

时间：2012年6月

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课程设计报告书目录

设计报告书目录

一、设计目的 (1)

二、设计思路 (1)

三、设计过程 (1)

3.1系统设计结构图 (1)

3.2 MCU微控制器电路 (2)

3.3 LCD液晶显示电路 (4)

3.4 实时时钟电路 (5)

3.5 复位电路 (5)

3.6 晶振电路 (6)

四、系统调试与结果 (6)

五、主要元器件与设备 (6)

六、课程设计体会 (7)

七、参考文献 (7)

一、设计目的

1、掌握电子时钟的基本工作方式。

2、进一步熟悉DS1302芯片的特性。

3、通过使用各基本指令，进一步熟练掌握单片机的编程和程序调试。

二、设计思路

利用AT89C52的特点及DS1302的特点，设计一种基于DS1302单片机控制，再利用数码管显示的数字钟。本系统硬件利用AT89S52作为CPU进行总体控制，通过DS1302时钟芯片获取准确详细的时间（年、月、日、周、日、时、分、秒准确时间），对时钟信号进行控制，同时利用液晶显示芯片LCD1602对时间进行准确显示年、月、日、周、日、时、分、秒。

三、设计过程

3.1系统设计结构图

图1系统设计结构图

图2 系统软件流程图

根据系统设计的要求和设计思路，确定该系统的系统设计结构图。如图1所示。硬件电路主要由MCU微处理控制器单元、DS1302时钟电路、储存器、复位电路、晶振电路、数码管显示模块构成。

3.2MCU微控制器电路

AT89S52作为系统的核心控制元件，只有它能正常工作后才能使其它的元件进入正常工作状态。因此，下面对AT89S52进行必要的说明，AT89S52的管脚如图3所示。

图3 AT89S52的管脚

1）VCC：40脚，供电电压，一般接+5V电压。

2）GND：20脚，接工作地。

3）P0口：1～8脚，P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上电阻。但是P0口在程序校验作为输出指令字节时，需要外部加上拉电阻，一般上拉电阻选4.7K～10K为宜。本设计中用5.1K的排阻对P0口进行上拉电平。

4）P1口：32～39脚，P1口是一个内部具有上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1端口写入“1”后，被内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为作输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

5）P2口：20～27脚，P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。6）P3口：10～17脚，P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P3 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。7）RESET：9脚，复位输入端。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

8）ALE/P非：30脚，当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于系统校验。

9）PSEN：29脚，外部程序存储器的选通信号。

10）RST非/VP：31脚，访问外部程序存储器控制信号。当EA非为低电平时，读取外部程序存储器；当EA非端为高电平时，则读取内部程序存储器，设计中一般接高电平。

11）XTAL1：19脚，振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。如采用外部时钟源时，XTAL1为输入端。

12）XTAL2：18脚，振荡器反相放大器的输出端。如采用外部时钟源时，XTAL2 应悬空不接。

3.3 LCD液晶显示电路

液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各种小系统中得到了更广泛的应用。本设计中使用的液晶显示模块是LCD1602。图4所示为本设计LCD1602的连接图。

图4 LCD1602的连接图

本设计使用的实时时钟电路芯片是美国DALLAS公司生产的一种高性能、低

功耗、带RAM的实时时钟电路芯片DS1302。V

CC1为后备电源，V

CC2

为主电源。在主

电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由V

CC1或V

CC2

两者中的较

大者供电；当V

CC2大于V

CC1

＋0.2V时，V

CC2

给DS1302供电；当V

CC2

小于V

CC1

时，DS1302

由V

CC1

供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST非是复位/片选线，通过把RST非输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。

图5 时钟电路

3.5复位电路

在AT89S52单片机中的振荡器运行时，RST非引脚上保持到少2个机器周期的高电平输入信号，复位过程即可完成。根据此原理，本设计采用上电复位和按键复位嵌套在系统中，增强了系统的实用性。本设计的具体复位图如下。

图6 复位电路