基于单片机智能数字时钟的设计说明.doc

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1、基于单片机智能数字时钟的设计学院：人武学院学生：邰文彩指导老师：王代强专业：电子信息工程技术班级：10级电信摘要近年来，随着电子产品的发展，人们对数字时钟的要求越来越高，本文针对人们的这一需求，设计了一种有单片机控制的智能化数字时钟，功能强大，界面友好，更好的满足了人们对它的智能化要求。关键词：单片机；时钟；LCD引言现在是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新月异。可以毫不夸的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。在这快速发展的年代

2、，时间对人们来说是越来越宝贵，在快节奏的生活时，人们往往忘记了时间，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人。数字化的钟表给人们带来了极大的方便。近些年，随着科技的发展和社会的进步，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的部结构以及工作原理。由单片机作

3、为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。1.系统方案的确定单片机芯片作为控制系统的核心部件，它除了具备微机CPU的数值计算功能外，还具有灵活强大的控制功能，以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量，实现自动控制。在本次设计中采用单片机技术来实现数字钟的功能。方案的设计可以从以下几个方面来确定。1．微处理器的选择，AT89S51、52是2003年ATMEL

4、推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。但是AT89S52的存储器容量比AT89S51的大，故在本次设计中采用AT89S52单片机。2．显示电路的设计，随着科技的发展，液晶显示的使用越来越方便，已被普遍的使用。由于液晶显示与驱动都集成在一个芯片上，因此使用起来很方便。在这里采用液晶显示。3．校时和定时电路的设计，随着时钟的准确度的要求就越来越高，使用校时，定时电路,达到准确控制时间的目的。4.实时控制电路是时钟电路的一个重要组成部分，采用的是一个时钟芯片，单片机从中读取数据送

5、到显示器上显示，从而实现数字钟的功能。5.其他控制电路，如复位电路、时钟电路等。通过这些控制电路的连接构成了完整的系统，如图1所示。图1系统方框图2 .硬件电路的设计硬件电路是一个系统的重要部分，在本次设计中主要是以AT89S52为核心控制器，外加一些控制电路来实现数字钟的基本功能。下面分别介绍各个控制电路的功能及其工作原理。2.1. AT89S52单片机的介绍单片机是微机的一个分支，在原理和结构上，单片机与微型机之间不但没有根本性的差别，而且微型机的许多技术与特点都被单片机继承下来了。AT89S52是一

6、种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。它具有串行口，片晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方

7、式下，RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止[1]。2.2. 时钟电路的设计AT89S52单片机有一个用于构成部振荡器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。从外部时钟源驱动器件，XTAL2可以不接，而从XTAL1接入，由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求，最长低电平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。反相放大器的输入端为XT

8、ALl，输出端为XTAL2，两端连接石英晶体及两个电容形成稳定的自激振荡器。电容通常取30PF左右。振荡频率围是1.2～12MHz[2]。如图2所示。图2自激振荡器晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输出到片的时钟发生器上。时钟发生器为二分频器。向CPU提供两相时钟信号P1和P2。每个时钟周期有两个节拍（相）P1和P2，CPU就以两相时钟P1和P2为基本节拍指挥AT89S52单片机各部件协调工作。在本次设计中选取石英晶体的振荡频