基于STC89C52的多功能电子时钟的设计与实现.docx

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基于STC89C52的多功能电子时钟的设计与实现

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江志晃周丽琳郭凯晴

摘要

随着人民生活水平的不断提高，多功能的电子时钟在生活中应用的场景越来越广泛，现在很多制造商都已经整合多功能电子时钟的功能进行物联网等应用，本文主要以探析多功能电子时钟的功能，从电路设计、闹钟等研究如何应用基于STC89C52系列芯片的电子时钟的多功能实现。

【关键词】STC89C52电子时钟

新型多功能电子时钟，它有别于传统意义上的时间，无级管控技术的应用不但能满足人们对时间显示的功能，更多的是拓展其它功能，如温度感应、闹钟、定时等。基于STC89C52的多功能电子时钟，它比传统时钟走时更精准、体积更小，更容易为其它物联网设备提供基础性的功能。采用STC89C52系列芯片有着无比的稳定性而且价格便宜，功能强大。利用STC89C52系列芯片设计和实现的多功能电子时钟可以很好地解决传统电子钟设计和运行时的多发问题，同时它还具备显示效果好、功能多、电路简单等优点，可更好地服务于人们的工作和生活。

1多功能电子时钟的功能及方案

多功能电子时钟的主要功能有LED显示时间、定时闹钟、整点定时报时、温度感应显示、定时电源控制等。多功能电子时钟的设计是51单片机的实际控制类应用，本设计方案主要包括以下几部分内容。

（1）选用主芯片时考虑到多功能电子时间的使用环境复杂，应用场景多样以及保养维修方便的特点，系统的主芯片选用价格便宜、参数合适和性能稳定的STC89C52系列，STC89C52系列芯片具备良好的ISP在线可编写可烧录技术，当程序对电路进行调用及调试时，支持程序对芯片进行烧录应用，对51单片机兼容性良好，具备有8K的ROM以及超低的3V启动工作电压。

（2）时间芯片采用DS1302，DS1302芯片价格较为便宜，它是一种高准度、高性能的时钟芯片。它可在2-5V之间的工作电压环境下正常运行，且能耗较低，芯片内部可自动对时间和日期进行补偿运算和计数。

（3）温度和湿度传感器选用DHT11芯片，该芯片价格便宜。采用单总结式访问结构，便于單片机直接直接调用资源，而且感应的数值较为准确，电路设计较为简单。

（4）LCD显示模块选用LCM12864芯片，它可显示最多32个字符，有接口与单片机直接相连，价格便宜，功耗较低。但LCD亮度流明不足在强光下环境下可能会有一定的不清晰现象，但与其它实现方案相比，此方案优点较为明显。

（5）控制模块，设计为独立的按压式按键实现，此实现办法便于操作，程度调用较为简单。

整个系统的设计方案，由主芯片STC89C52、时间芯片DS1302等配合系统协同工作，系统可正常实现设计的6大功能，功能框架图所图1所示。

2多功能电子时钟功能的实现

2.1多功能电子时钟功能的硬件设计

根据系统设计方案对系统硬件电路设计，系统的整体设计系统与6个模块协同工作，共同处理数据。

2.1.1STC89C52芯片设计

系统设计中STC89C52芯片为系统的主运行芯片，它的正常规范设计直接影响着整个系统的稳定、高效运行。STC89C52共有引脚40个，各个引脚的功能均己定义。

（1）PO口，是8位开路型双向的，它是地址与数据总线的复用口，当它接收到输入数据时，能驱动8个逻辑电路，当对端口以高电平时可视为具备高阻抗的输入端口。当FLASH进行编程或者烧录时，PO口接收外部指令;当在输出指令或者校验时，必须有电阻配合其工作。

（2）P1口，是8位的双向型输入输出的，且自带内部上拉电阻功能。P1口可驱动4个逻辑电路，对端口处于高电平或者低电平时，将直接影响着P1口的输入输出特性。

（3）P3口，它是芯片中较为重要的端口，它可处理4个逻辑电路，同时也是一个可自动上拉电阻型的双向输入输出端口，它不但可作为FO接口，而且它还具备着其它第三方功能的处理的能力，对于FALSH存储器编程能接收和处理。如表1所示。

（4）其它端口，此芯片还有复位输入、可编程端口、振荡电路、自动定时、自动计数、中断系统等，此芯片有6个不同的中断源，可以允许更多的系统中断请求和服务。

2.1.2DS1302时钟芯片设计

DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能，它采用普通32.768kHz晶振，具体的封装如图2所示。

在芯片中“X1，X2”为别代表32.768kHz晶振引脚端口，“GND”为地线端口，“RST指复位端;“I/O”是指传输的数据输入和输出端口;“SCLK”为串行时钟端口;“VCCL”是慢速充电引脚端口;“VCC2”是指电源引脚端口。

DS1302芯片与微处理器进行数据交换时，首先由微处理器向电路发送命令字节，命令字节最高位WriteProte