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基于51单片机控制的电子时钟

第一章绪论

1.1电子时钟的研究背景

近些年来，电子技术得到了极速的发展，在其推动下，现代电子产品以及各

种高科技产品几乎渗透到了社会的各个领域。随着科技的发展社会的进步和全球

化竞争的日益激烈，人们对时间精度的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足

人们的需求。多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的

变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温度检测等功能。同时单片机

在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。如今的多功能电子时钟除了具有时钟

的功能外还包含了对环境温度的检测功能。在一些行业生产及日常生活中，对实

时温度的测量及控制也非常的重要。数字电子时钟采用的是由数字电路实现对

时，分，秒数字精准显示的装置，广泛用于个人家庭，车站，码头办公室等公共

场所，成为人们日常生活中不可或缺的必需品，由于数字集成电路的发展和石英

晶体振荡器的广泛应用，数字时钟的时间精度远远超过老式钟表，数字化的时间

显示也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所无法实

现是的一些功能。例如定时自动报警、按时自动响铃、时间程序自动控制、甚至

各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研

究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

1.2设计的目的

随着社会快速的发展，人们的生活节奏变得越来越快，人们对时间观念也愈来愈

重视。随着自动化、智能化技术的发展，精密电子产品的智能度愈来愈高，用到时

间提示、定时控制的地方也会愈来愈多，因此，设计开发电子时钟具有良好的应

用前景。

由于单片机的成本较低、且高性能，在自动控制化产品中得到了广泛的应用。本

文以STC89C52为主控制芯片，时钟芯片采用DS1302，温度传感器DS18B20实时采

集温度参数，通过液晶显示器LCD12864实时显示时间及温度，通过按键设置年

月日和星期以及定时闹钟，应用C语言进行软件编程，并用AltiumDesigner

Summer09软件进行演示、验证。经过测试，系统可以正常完成预定的功能

1.3设计要求

设计一个可调电子时钟带万年历功能，其具体设计指标要求如下：

①能够精准现实年、月、日、星期、时间、温度的信息，并可通过按键进

行时间的调试，以及设定闹钟的功能；

②断电后时钟芯片正常运行，上电后能够精准走时；

③设定闹钟时间，时间到时蜂鸣器响起，按任意键结束闹铃；

④在此硬件设计时，要尽力做到硬件模块简单方便、性能稳定且易于实现，

促使整个系统电路简化。

⑤软件设计流程清晰，且软件程序思维清晰，要做到以最为简单的程序实现

系统所需功能。

1.4方案选择

1.4.1主控芯片STC89C52

STC89C52的特点是：

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微

控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52是在经典的MCS-51内核的基

础上做出改进，使得拥有更多的功能。在单芯片上，拥有8位CPU和在系统可编程

Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、较有效的解决方案，受

到了大多数项目工程师的青睐。STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，512字

节RAM，32位I/O口线，MAX810复位电路，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，4个外

部中断，3个16位定时器/计数器，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量

2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52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。掉电保护方式下，RAM内容被保存，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。最高运作频率35MHz，6T/12T可选，我们所设计

的电子时钟所需要的资源采用STC89C52完全足够，也是最好的选择。所以我们的主控

芯片就用STC89C52。如图1-1为STC89C52的引脚图