单片机应用课程设计报告
（2012~2013学年第2学期）
设计题目：基于DS1302电子时钟的设计
班别：
姓名： 指导教师： 时间：
物理与电子工程学院
目录
1 设计任务 ....................................... 3 2 系统总体方案设计 ............................... 3 2.1 各个模块方案论证 ............................ 3 2.1.1 时钟芯片的选择 .......................... 3 2.1.2 显示器的选择 ............................ 3 2.2总体方案设计 ................................ 4 3 硬件电路设计 ................................... 4 3.1 单片机最小系统 .............................. 4 3.2 1302时钟电路 ............................... 5 3.3 按键调时电路 ................................ 5 4 系统软件设计 ................................... 6 4.1 主程序流程图 ................................ 6 4.2 子程序流程图 ................................ 7 4.2.1 DS1302子程序流程图 ...................... 7 4.2.2 1602子程序流程图 ........................ 8 4.3 按键校正调时程序 ............................ 8 5 实物调试 ....................................... 9 5.1实物性能分析 ................................ 9 5.2 总结 ...................................... 12 附录1 .......................................... 14 （1）系统总电路图 ............................. 14 （2）系统仿真图 ............................... 14 附录2 .......................................... 16 部分程序清单 .................................. 16
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1 设计任务
基本要求：采用DS1302时钟芯片与单片机STC89C52相结合设计电子时钟来
显示出实时年、月、日、时、分、秒等时间，并且可以通过按键进行时间调整。
2 系统总体方案设计
2.1 各个模块方案论证
2.1.1 时钟芯片的选择
由于设计的是电子时钟， 而单片机STC89C52自带计时功能，利用单片机实现数据的显示和调整是可行的，采用单片机计时，利用它的一个16位定时器/计数器每50ms产生一个中断信号，中断20次后产生一个秒信号，然后根据时间进制关系依次向分、时、日、星期、月、年进位。这样就实现了直接用单片机来实现电子万年历设计。
用单片机来实现电子万年历设计，无须外接其他芯片，充分利用了单片机的资源。但是精度不够高，误差较大，掉电后丢失所有数据，软件编程较复杂。
在以单片机为核心构成的装置中，经常需要一个实时的时钟和日历，以便对一些实时发生事件记录时给予时标，实时时钟芯片便可起到这一作用。利用单片机进行控制，采用DS1302作为实时时钟芯片，其三线接口SCLK、I/O、/RST与单片机进行同步通信，外加掉电存储电路、显示电路、键盘电路，即构成一个基本的电子万年历系统。由于在系统设计时，需要考虑以下几点因素：功耗低、精确度高、软件程较简单，芯片的体积小、芯片成本低等，而DS1302芯片有上面所述的诸多优点，所以本设计采用DS1302作为实时时钟芯片。
2.1.2 显示器的选择
LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出需要的字符，但此次设计需要显示汉字，如果选用数码管来显示汉字，则会需要数十个，这样就会产生浪费，而且不方便控制，不符合设计的初衷。
LCD1602具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，对比度可调、内含复位电路、提供各种控制命令等特点，完全满足本次设计的需要，因此选择用LCD1602作为显示器使用。
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2.2总体方案设计
DS1302具有自身计时的功能，但是自身却没法显示并且调整时间，这时就不可避免的要使用到单片机STC89C52，它可以作为一个桥梁，架接液晶显示器和DS1302，并且利用单片机的专用端口可以实现调整时间的功能。
利用单片机STC89C52实现数据的显示和调整是整个系统的关键所在，在整个系统中，使用单片机的P0口作为液晶显示屏的显示端口，液晶显示屏所显示的数据全都通过P0口接收与发送 ，P1口用作触发开关的通信接口，这样单片机可以较好地完成时间的显示与调整。
3 硬件电路设计 3.1单片机最小系统
单片机最小系统是时钟的主要控制器，它是连接外围与时钟电路、输入按键、显示器LCD1602的纽带。它主要由STC89C52单片机、单片机晶振电路与单片机复位电路组成。单片机最小系统如图1所示。
图1 单片机最小系统电路
晶振系统由两个30pf的陶瓷电容和一个12MHz的晶振组成，分别接在XTAL1、XTAL2上，在单片机内部，这两个端口是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内震荡器，它决定了单片机的时钟周期。
单片机有一个复位引脚RST，高电平有效，只要RST保持高电平，单片机将循环复位，复位期间，ALE、PSEN输出高电平。RST从高电平变为低电平之后，
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PC指针变为0000H，使单片机从程序存储器地址为0000H的单元开始执行。当单片机执行程序出错或进入死循环时，也可按复位按钮重新启动。
3.2 1302时钟电路
时钟电路是时间计时的基本电路，时钟电路一般由DS1302时钟芯片和32.768MHz晶振构成。理论上在晶振两端加两个6pf的电容，可以使晶振频率更为精确。DS1302时钟电路图如图2所示。
图2 1302时钟电路
3.3 按键调时电路
按键调时电路主要的作用是校正时间，它包含有五个动作：进入(S3)，退出(S6)，加一(S4)，减一(S5)，切换(S2)。要进行校正调时，要首先按启动按钮，启动按键有效之后，其他按键才能被解锁，如果启动按键判断无效，其余按键将被锁定，按退出按键就会退出校正调时状态。按键调时电路如图3所示。
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