基于51单片机的多功能时钟

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1、可以实现时钟日期温度实时显示,带源程序基于DS1307的多功能时钟系统摘要：以AT89S52单片机为控制核心，通过实时时钟芯片DS1307和数字温度传感器DS18B20构成了一个多功能的数字时钟系统。本报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。系统采用液晶LCD128*64作为显示器，具有实时时间与日历显示、环境温度显示、按键调时、闹铃定时等功能。软件程序采用均采用C语言编写，便于移植与升级。关键词：实时时钟日历单片机DS1307DS18B20LCD128*64引言目前家用的数字电子钟，多数只能显示小时、分钟等信息，功能单一，而且大都采用LED

2、数码管作为显示器件，功耗大，不能令消费者满意。为此，我开发了一款多功的数字式电子钟，它可以显示年、月、日、小时、分钟等时间信息，同时可以显示环境的温度信息。还具有按键调时、设定闹铃等功能，而且通过一块3.18V的备用电池，在单片机断电后让时钟芯片DS1307独立工作，因此每次给单片机上电即可显示当前时间，无需调整。时钟采用LCD作为显示器，界面友好，功耗低。一、系统的硬件构成系统以AT89S52单片机作为核心控制器件，外围主要有实时时钟芯片DS1307、温度传感器DS18B20等，均为串行通信器件，使得系统线路简单可靠性高。系统结构框图1所示。图1系统结构框图1.1单片

3、机主控模块系统采用AT89S52单片机作为控制核心。AT89S52单片机与MCS_51系列单片机产品兼容，采用了Flash存储器结构，可以在线下载程序，易于日后的升级。它主要负责各个模块的初始化工作；设置定时器、寄存器的初值；读取并处理时间、温度等信息；处理按键响应；控制液晶实时显示等。硬件电路连接如图2所示。系统采用12M晶振；P2.0，P2.1，P2.2口为单片机与液晶显示器连接的控制和通信的数据端口；C_RESET和R_RESET组成系统上电复位电路；P2.6和P2.7为单片机与时钟芯片DS1307通信的端口；P2.3为闹铃的控制端口；P1.6为单片机与温度传感器

4、DS18B20的通信端口；P1.0，P1.1为按键模块的接口。图2单片机主控电路1.2实时时钟日历模块系统采用DS1307实时时钟芯片。电路连接如图3。Y2为32.768kHz的晶振，为时钟芯片提供计时脉冲；Vbat为DS1307的备用电源，以便在没有主电源的情况下能够保存时间信息和一些重要的数据；两个电阻为总线的上拉电阻。⑴DS1307是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，它是一款总线接口的时钟日历芯片，采用两线与CPU进行通信，片内含有8个特殊功能寄存器和56bit的SRAM。主要技术性能指标：具有秒、分、时、日、星期、月、年的计数功能，并且

5、具有12小时制和24小时制的计数模式，可自动调整每月的天数，具有闰年调整的功能，具有自动掉电保护和上电复位的功能。⑴DS1307的引脚功能DS1307的引脚图如图3所示，采用8引脚双列直插dip封装，芯片内部结构图如图4所示。各个引脚功能如下：Vcc：主电源；Vbat：备份电源。当Vbat>Vcc+0.2V时，由Vcc2向DS1307供电，当Vbat

6、共有12个，其中有7个寄存器（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式，如图5所示。小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式时，位5是，当为1时，表示PM。在24小时模式时，位5是第二个10小时位。秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。当该位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位置为0时，时钟开始运行。控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置为0。在任何的对时钟和RAM的写操作之

7、前，WP位必须为0。当WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。图5DS1307的时间寄存器⑴DS1307硬件电路设计DS1307采用与CPU进行通信，电路连接简单。DS1307的内部振荡电路结构如图6所示，在芯片内部连接有两个电容，目的是为了使晶振起振，所以在电路设计中就不需要另外再加电容了，电路图如图7所示，其中晶振采用的是32.768kHz，经内部电路分频后可获得一个标准的秒脉冲信号；电阻R_SCL、R_SDA是总线的上拉电阻。图6DS1307的内部振荡电路图7DS1307的电路连接1.3温度传感器模块系统采用DS18B20作