（1）可以准确地显示背景时间（时、分、秒）及公历日期（年、月、日、星期）。 （2）该系统存储的时间信息在掉电的情况下至少保存10年。 （3）日历时钟信息通过数码管进行实时显示。
（4）为系统的显示装置设计驱动电路，以提高数码管的显示亮度。
（6）时间显示可以选择24小时模式或带有“PM”和“AM”指示的12小时模式。 任务要求：
（1）查阅不少于12篇的相关资料，其中英文文献不少于2篇； （2）查阅相关资料，提出出设计方案,完成开题报告； （3）完成实时日历时钟显示系统的硬件和软件设计
（4）在proteus中对系统或相关环节进行调试、仿真或试验，验证设计的正确性、可行性。
目 录
摘 要 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 ABSTRACT......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论............................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1 数字电子钟的背景.................................................................................. 错误！未定义书签。 1.2 数字电子钟的意义.................................................................................. 错误！未定义书签。 1.3 数字电子钟的应用.................................................................................. 错误！未定义书签。 2 实时日历电子钟的总体设计 ........................................................................................................... 3
2.1 系统概述 ............................................................................................................................ 3 2.2 方案选择.............................................................................................................................. 3
2.2.1 方案1——基于AT89C51单片机的电子万年历设计..................................................... 3 2.2.2 方案2——基于DS1302的电子万年历设计 ................................................................. 3
3 系统硬件电路的设计 ...................................................................................................................... 5
3.1 系统核心部分——闪电存储型器件AT89C51......................................................................... 5
3.1.1 AT89C51具有下列主要性能： ..................................................................................... 5 3.1.2 AT89C51的引脚及功能................................................................................................ 5 3.2 DS1302时钟电路 .................................................................................................................. 7
3.2.1 DS1302芯片介绍......................................................................................................... 7
3.2.2 DS1302 的应用 .......................................................................................................... 11 3.3 液晶显示电路...................................................................................................................... 11
3.3.1 液晶显示控制驱动器HD44780的特点........................................................................ 11 3.3.2 液晶显示控制驱动器HD44780的引脚功能.................................................................12 3.3.3 液晶显示控制驱动器HD44780的指令系统.................................................................12 3.3.4 LM041L的电路结构特点 ............................................................................................15 3.3.5 LM041L的应用 ..........................................................................................................15 3.4 键盘电路.............................................................................................................................16 3.5 闹铃电路.............................................................................................................................16 4 系统程序的设计 ............................................................................................................................18
4.1 时间程序的设计 ..................................................................................................................18 4.2 时间调整程序设计...............................................................................................................18 4.3 闹钟程序设计......................................................................................................................19 5 测试结果 ......................................................................................................................................21 6 结论 .............................................................................................................................................22 参考文献 ..........................................................................................................................................23 附录1：实时日历电子钟设计电路原理图..........................................................................................24 附录2：主程序 ................................................................................................................................25 致 谢 ...............................................................................................................................................45
2 实时日历电子钟的总体设计
2.1 系统概述
按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成，电路系统构成框图如图2-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302，存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。DS1302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备 （2.5～5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA）下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。
电源电路 图 2-1 系统框图显示电路 单片机控制电路 软件控制程序 人机接口 2.2 方案选择
由于电子万年历的种类比较多，因此方案选择在设计中是至关重要的。正确地选择方案可以减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，更快地将产品推向市场。
2.2.1 方案1——基于AT89C51单片机的电子万年历设计
不使用时钟芯片，而直接用AT89S52单片机来实现电子万年历设计。AT89C51是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 若采用单片机计时，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。
2.2.2 方案2——基于DS1302的电子万年历设计
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。过去多用并行接口的时钟芯片，如MC146818,DS12887
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等。它们已能完全满足单片机系统对实时时钟的要求，但是这些芯片与单片机接口复杂、占用地址, 数据总线接线多、芯片体积大占用空间多、近年来串行接口的各种芯片在单片机系统中应用愈来愈多，串行接口的实时时钟芯片也出现了不少，DS1302是一个综合性能较好且价格便宜的串行接口实时时钟芯片。
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，若还要添加其他功能，在这基础上外扩电路即可。
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、软件编程较简单，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，所以本设计采用方案2。
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3 系统硬件电路的设计
按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、存储模块、键盘接口模块、显示模块和闹铃模块共6个模块组成，电路系统构成框图如图3-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302，存储模块采用美国ATMEL公司生产的低功耗CMOS串行EEPROM存储芯片AT24C02。DS1302作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备 （2.5～5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA）下继续计时，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。
（89C51） 主控模块 键扫描电路 液晶显示 闹铃电路 DS1302 时钟电路 存储电路
图3-1 实时日历时钟电路系统构成框图
3.1 系统核心部分——闪电存储型器件AT89C51
3.1.1 AT89C51具有下列主要性能：
·8KB可改编程序Flash存储器（可经受1000次的写入/擦除周期） ·全静态工作：0Hz～24MHz ·三级程序存储器保密 ·128×8字节内部RAM ·32条可编程I/O线 ·2个16位定时器/计数器 ·6个中断源 ·可编程串行通道 ·片内时钟振荡器
3.1.2 AT89C51的引脚及功能：
AT89S52单片机的管脚说明如图3-2所示。
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