(完整)基于51单片机电子时钟设计

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基于51单片机的电子时钟设计

摘要

本电子时钟以STC89C52单片机作为主控芯片，采用DS12C887时钟芯片，使用1602液晶作为显示输出.该时钟走时精确，具有闹钟设置，以及可同时显示时间、日期等多种功能。本文将详细介绍该电子时钟涉及到的一些基本原理，从硬件和软件两方面进行分析.

【关键词】

STC89C52单片机 DS12C887时钟芯片 1602液晶蜂鸣器

目录

一、绪论 (4)

1.1 电子时钟功能 (4)

1.2设计方案 (4)

二、硬件设计 (4)

2。151单片机部分设计 (4)

2.2 USB供电电路设计 (5)

2.3 串行通信电路设计 (6)

2.4 DS12C887时钟芯片电路的设计 (6)

2。5 1602LCD液晶屏显示电路设计 (7)

2。6蜂鸣器电路设计 (8)

2。7按键调整电路设计 (8)

三、软件设计 (9)

3.1系统程序流程图设计 (9)

3。2程序设计 (11)

四、心得体会 (22)

参考文献 (23)

一、绪论

1。1电子时钟功能

（1）在1602液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒，并且按秒实时更新显示。

（2）具有闹铃设定即到时报警功能，报警响起时按任意键可取消报警。

（3）能够使用实验板上的按键随时调节各个参数，四个有效键分别为功能选择键、数值增大键、数值减小键和闹钟查看键。

（4）每次有键按下时，蜂鸣器都以短“滴”声报警.

（5）利用DS12C887自身掉电可继续走时的特性，该时钟可实现断电时间不停、再次上电时时间仍准确显示在液晶上的功能。

1。2设计方案

DS12C887时钟芯片+1602LCD液晶屏

DS12C887时钟芯片功能丰富、价格适中，能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部含有世纪寄存器,从而利用硬件电路解决“千年”问题。DS12C887中自带锂电池,外部掉电时，其内部时间信息还能保持10年之久。1602LCD液晶屏可以输出2行，每行显示16个字符。1602LCD液晶屏显示清晰且不会闪烁，由于液晶屏是数字式的,因此和单片机系统的接口简单，操作方便。

以STC89C52为主控芯片，DS12C887为时钟芯片，1602LCD液晶屏作为显示器.程序控制DS12C887时钟芯片实现小时、分、秒和年、月、日的计时，并在1602LCD液晶屏上显示出来。当时间走到程序所设定的时间时，蜂鸣器响起，起到闹钟功能。

二、硬件设计

2.1 51单片机部分设计

单片机部分如图2—1所示：

以STC89C52单片机为核心,选用12MHZ的晶振，由于晶振的频率越高，单片机的运行速度就越快，考虑到单片机的运行速度快会导致对存储器的要求就会变高,因此12MHZ为最佳选择。外接电容的值虽然没有严格的要求，但是外接电容的大小会影响振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性 ,因此选用30pF的电容作为起振电容。复位电路为按键高电平复位,当按键按下，RES端为高电平,当高电平持续4us的时间单片机即复位.

2.2 USB供电电路设计

USB供电电路如下图2—2所示:

该电子时钟采用USB端口的方式为单片机供电,LPOW1为电源显示灯，当按键S5按下，电源显示灯LPOW1亮,表示给单片机供+5V电.

2.3 串行通信电路设计

串行通信电路如下图2—3所示：

图中通过MAX232进行RS—232电平与单片机TTL电平之间的转换，从而为单片机和上位机之间通信提供通道。通信电路的目的就是让通信双方的电平匹配，单片机用的是TTL电平，上位机的串口用的是RS—232电平。TTL电平逻辑1的电压范围是+3.3V到+5V，逻辑0的电压范围是0到+3。3V；RS—232电平的逻辑1的电压范围是—15V到-5V,逻辑0的电压范围是+5V 到+15V。MAX232可以把输入的+5V电源电压变换成为RS—232输出电平所需的+10V电压.所以采用此芯片接口的串行通信系统只需单一的+5V电源就可以了。对于没有+12V电源的场合,其适应性更强,

2.4 DS12C887时钟芯片电路的设计

时钟芯片电路如下图2—4所示：

DS12C887时钟芯片共需要13条信号线，分别是并行数据地址复用线AD0～AD7，，AS,R/，DS 和。

MOT —总线操作时序选择端。它有两种工作模式，当MOT 接时,选用Motorola 模式；当MOT 接GND 或悬空时，选用Intel 模式. NC —空引脚。

AD0~AD7—复用地址数据总线。在总线周期的前半部分,出现在AD0～AD7上的是地址信息，可用以选通DS12C887内的RAM,总线周期的后半部分出现在AD0～AD7上的是数据信息. GND ，

—系统电源接入端。当

输入为+5V 时，用户可以访问DS12C887内RAM 中的数据，

并可对其进行读/写操作;当

的输入小于+4.25V

时,禁止用户对内部RAM 进行读/写操作,此

时用户不能正确芯片内的时间信息；当的输入小于+3V 时，DS12C887会自动的将电源切换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能正常工作。

-芯片片选端。

AS —地址选通输入端。在进行读/写操作时，AS 的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0~AD7上的地址信息，不论CS 是否有效，DS12C887都将执行该操作。

R/—读/写输入端。该引接脚有两种工作模式，当MOT 接

时，R/

工作在Motorola 模式.

此时该引脚的作用是区分读操作还是写操作，R/高电平时为读操作,R/为低电平时为写操作；当MOT 接GND 时，该引脚工作在Intel 模式，此时该引脚为写允许输入,此信号的上升沿锁存数据.

DS-数据选择或读输入脚。该引脚有两种工作模式，当MOT 接时，选用Motorola 模式,此时，每个总线周期后一部分的DS 为高电平，称为数据选通。在读操作中,DS 的上升沿使DS12C887将内部数据送往总线AD0~AD7上，以供外部读取。在写操作中,DS 的下降沿将使总线AD0~AD7上的数据锁存在DS12C887中。当MOT 接GND 时，选用Intel 模式，此时该引脚是读允许输入引脚。

—芯片复位引脚。

—中断请求输出。用作处理器的中断申请输入。只要引起中断的状态位置位，并且相应中断使能位也置位,将一直保持低电平，处理器程序通常读取C 存储器来清除引脚输出，

CS W IRQ V

CC V

CC V

CC V

CC V

CC CS

W V

CC W

W W V

CC RESET IRQ IRQ IRQ