一.
1.时钟模块
方案一：由单片机实现时钟功能
单片机内部具有定时器，硬件电路简单，可方便实现定时功能，但由于系统晶振误差、温漂、中断响应时间的不确定性及定时器重新装载时间常数所带来的误差，决定它不能用来作为时钟的时间基准。
而且单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，甚至，某些测控系统可能不允许。
如果在系统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题。
方案二：时钟芯片DS1302
实时时钟电路DS1302 的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。
它是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 2.5V～5.5V。
主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。
采用DS1302实时时钟芯片的时钟，可很好地解决单片机计时带来的问题，并且其程序设计及时间准确度，比单片机直接产生的时钟优势明显。
因此，我们采用方案二。
2.时钟电路的设计
时钟电路原理图
二.
数字时钟
数字时钟是本设计的重要的部分。
根据需要，可利用两种方案实现。
方案一：本方案完全用软件实现数字时钟。
原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。
该方案具有硬件电路简单的特点，但当单片机不上电，程序将不执行。
且由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。
方案二：本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS1302。
该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。
为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。
当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。
而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。
基于时钟芯片的上述优点，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
时钟模块
时钟模块采用DS1302芯片，DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/
日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行
的方式进行通信仅需用到三个口线1 RES 复位2 I/O 数据线3 SCLK串行时钟时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信DS1302 工作时功耗很低保持数
据和时钟信息时功率小于1mW，其接线电路如图
时钟电路
三.
时钟模块
方案一：采用单片机内部时钟进行计时。
这样一方面需要采用计数器，占用硬件资源；另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源。
又由于程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一步程序都会影响计时的准确度，很不利于编程的调试工作。
故此方案不可取。
方案二：采用专门的时钟芯片（比如DS1302）实现时钟的计时，再把时间数据送入单片机，由单片机控制显示。
DS1302具有以下特点。
●实时时钟，能计算2100 年之前的秒、分、时、日、星期、月、年，还有闰年调整
的能力。
●31* 8位暂存数据存储RAM。
●双电源管脚用于主电源和备份电源供应。
●串行I/O 口方式使得管脚数量最少。
●读/写时钟或RAM 数据时有两种传送方式单字节传送和多字节传送字符组方式。
基于以上分析，拟定方案二。
DS1302管脚及内部结构图如图所示。
DS1302管脚及内部结构图
管脚描述如下
X1 X2 32。
768KHz 晶振管脚
GND 地
RST 复位脚
I/O 数据输入/输出引脚
SCLK 串行时钟
Vcc1,Vcc2 电源供电管脚
单字节读操作时序图如图。
单字节读操作时序图
时钟电路
DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信。
实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整。
时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式。
DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线（1）RES 复位（2）I/O 数据线（3）SCLK串行时钟。
时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信。
DS1302 工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。
工作电路图如图所示：
DS1302工作电路图。