题目基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作1绪论 (2)1.1引言 (2)1.2研究目的 (2)1.3系统基本方案选择和论证 (2)1.3.1单片机芯片的选择方案和论证： (2)1.3.2显示模块选择方案和论证： (2)1.3.3时钟芯片的选择方案和论证： (2)1.3.4电路设计最终方案确定 (3)1.4硬件系统框图 (3)2 主要元件介绍 (4)2.1STC89C52以及最小系统介绍 (4)2.1.1 ST89C52单片机： (4)2.1.2 计时芯片DS1302： (5)2.1.3字符液晶显示屏LCD1602资料： (6)2.1.4 电源模块： (8)3. 硬件电路连接图： (8)3.1单片机的连接图 (8)3.2DS1302计时模块 (9)3.3LCD1602液晶显示模块 (9)3.4按键模块 (9)4. 系统的软件设计： (10)4.1软件设计流程图： (10)5. 系统的调试： (11)6. 总结： (12)参考文献 (13)附录一： (14)附录二： (15)附录三： (29)嵌入式综合课程设计III（基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作）任务提出：随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高。
时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要，时钟是我们生活中必不可少的工具。
电子钟的设计方法有很多种，但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。
利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过LCD1602字符液晶显示实时时钟信息，这样便构成了一个单片机电子时钟。
设计要求：利用单片机作为核心控制器件，制作一个数字时钟。
要求其具有如下功能：①具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能；②具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；③具有闹钟显示、调节设定、鸣叫功能；④计时器模块能够准确计时；⑤显示模块能够清晰、稳定显示，不出现乱码；⑥输入模块能够正确输入指令；⑦控制模块能够正确控制输入、输出显示；⑧整个系统能够正常、稳定工作。
摘要随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高。
时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要，时钟是我们生活中必不可少的工具。
电子钟的设计方法有很多种，但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。
利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过LCD1602字符液晶显示实时时钟信息，这样便构成了一个单片机电子时钟。
【关键词】：单片机，电子时钟，STC89C52，蜂鸣器1绪论1.1引言时间，对人们来说是非常宝贵的，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。
因此自从时钟发明的那刻起，就成为人类的好朋友。
随着时间的流逝，科学技术的不断发展和提高，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。
怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。
高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。
数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。
时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。
在单片机的应用系统中，时钟有两个方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时器计数器来实现；二是用专门的时钟芯片实现。
1.2研究目的通过利用STC89C52单片机和DS1302芯片以及外围的按键和LCD显示器等部件，设计一个基于单片机的电子时钟。
设计的电子时钟通过液晶显示器显示，并能通过按键对时间以及闹钟进行置。
1.3系统基本方案选择和论证1.3.1单片机芯片的选择方案和论证：方案一: 采用STC89C52芯片作为硬件核心。
STC89C52内部具有8KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C52可以通过串口下载。
方案二: 采用AT89S52。
AT89S52片内具有8K字节程序存储空间，256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间，也与MCS-51系列单片机完全兼容，具有在线编程可擦除技术。
两种单片机都完全能够满足设计需要，STC89C52相对ATS89C52价格便宜，且抗干扰能力强。
考虑到成本因素，因此选STC89C52。
1.3.2显示模块选择方案和论证：方案一：采用点阵式数码管显示。
点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且也相对较高,所以不用此种作为显示。
方案二：采用LED数码管动态扫描。
LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大，且显示容量不够，所以也不用此种方案。
方案三：采用LCD液晶显示屏。
液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字，显示多样,清晰可见,且价格适中，所以采用LCD 数码管作为显示。
1.3.3时钟芯片的选择方案和论证：方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。
采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。
所以不采用此方案。
方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,工作电压2.5V～5.5V范围内，2.5V时耗电小于300nA.1.3.4电路设计最终方案确定综上各方案所述,对此次作品的方案选定:采用STC89C52单片机作为主控制系统;采用DS1302作为时钟芯片;采用LCD1602液晶作为显示器件。
1.4 硬件系统框图该系统采用单片机89C52作为控制芯片，把DS1302计时模块传来的信息和键盘输入的指令进行处理，控制着液晶屏LCD1602的显示和蜂鸣器的驱动。
2 主要元件介绍2.1 STC89C52以及最小系统介绍2.1.1 ST89C52单片机：1. 主要性能参数：①与MCS-51产品指令和引脚完全兼容。
②8字节可重擦写FLASH闪速存储器③1000 次擦写周期④全静态操作：0HZ-24MHZ⑤三级加密程序存储器⑥256X8字节内部RAM⑦32个可编程I/0口线⑧3个16 位定时／计数器⑨8个中断源⑩可编程串行UART通道、低功耗空闲和掉电模式。
2. 功能特性：STC89C52 提供以下标准功能：8字节FLASH闪速存储器，256字节内部RAM , 32个I/O口线，3个16 位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电上作模式。
空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM，定时／计数器．串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位.3. 管脚图：STC89C52引脚介绍：①主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线②外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端③控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.72.1.2 计时芯片DS1302： 1.概述：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①RES 复位 ②I/O 数据线 ③SCLK 串行时钟。
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 。
2. DS1302功能特性： 双电源管脚用于主电源和备份电源供应VCC1为可编程涓流充电电源；附加七个字节的存储器；实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年调整的能力31*8位暂存数据存储RAM ；串行I/O 口方式使得管脚数量最少；宽范围工作电压2.0~5.5V ；工作电流2.0V 时,小于300nA ；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；8脚DIP 封装或可选的8脚SOIC 封装；简单3线接口；与TTL 兼容（VCC=5V ）；可选工业级温度范围:-40℃~+85℃。
3. 管脚描述：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 4. DS1302的控制字如表所示。
控制字节最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM 数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位（位0）如为0表示要进行写操作，为1表示进 行读操作，控制字节总是从最低位开始传输。