基于单片机的数字时钟加闹钟的设计与制作
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