电子钟电路的设计

1、郑州轻工业学院课程设计说明书题目：姓 名：院 （系）：专业班级：学 号：指导教师：成 绩：时间：年月日至 年月日说 明1、课程设计进行期间，学生应按教学计划，将每天的学习情况（包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等）如实进行记录。2、结束时，根据课程设计内容和学习记录书写报告。3、指导教师应综合考虑学生的学习态度、报告内容和实际操作情况等，给出评语和成绩。课程设计报告撰写格式1、课程设计说明书用纸一律采用16开幅面，有条件最好打印。打印正文用宋体小四号字；版面页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2cm；页码用小五号字底端居中；左边装订。2、课程设计报告一般由以下几部分组成：A

2、任务书； B目录； C正文； D参考文献；E.附录。 3、报告正文撰写的题序层次格式：第一种第二种第一章（居中、小二号黑体字）1（居中、小二号黑体字、）第一节（顶格、小三号黑体字）11（顶格、小三号黑体字） 一（顶格、四号黑体字）111 （顶格、四号黑体字）（一）（顶格、小四号黑体字）郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目电子钟电路专业、班级电子信息09-学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等： 本课程设计题目要求基于AT89C2051单片机，以及LED数码管显示电路，采用DS12887时钟芯片，设计一个可以显示年月日星期时分秒的电子钟，最好可以通过按键查询农历。 要求说明对系统功能

3、分析、软硬件设计思路、系统框图、主要电路图，并给出软件控制流程，说明系统完成效果或仿真结果。主要参考资料：1.单片机原理与应用，高教出版社，张毅刚主编2.51系列单片机原理及设计实例，北航出版社，楼然苗等主编完 成 期 限：2013,1,4指导教师签名：课程负责人签名：2012年 11 月 27 日电子钟电路设计一、概述随着社会、科技的发展，人类得知时间，从观太阳、摆钟到现在电子钟，不断研究、创新。为了在观测时间，能够了解与人类密切相关的信息，比如星期、日期等，电子时钟诞生了，它集时间、日期、星期等功能于一身，具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具

4、有广阔的市场前景。该电子时钟主要采用STC89C52RC单片机作为主控核心，由DS1302时钟芯片提供时钟、LED动态扫描显示屏显示。STC89C52RC单片机是由Atmel公司推出的，功耗小，电压可选用46V电压供电；DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电功能的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小；数字显示是采用的LED显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒和温度等信息。此外，该电子时钟还具有时间校准等功能。二、系统组成LED数码管动态扫描显示模块键盘模块DS

5、12887时钟模块主控制模块AT89C2051 1、系统组成框图本电路是由AT89C2051单片机为控制核心，时钟电路由DS12887提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，同时能实现显示农历等功能，工作电压为4.5V5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS12887内部有用于临时性存放数据的RAM寄存器。可产生年、月、日、周、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；显示部份由19个数码管，74ls138译码器构成。使

6、用动态扫描显示方式对数字的显示。三、硬件电路1、DS12887芯片DS12887 内部自带晶振和电源，可省去外部晶振电路，并可在没有外部电源的情况下工作十年。通过MOT 引脚外接电源或地可分别选择MOTOROLA 和INTEL 两种时序模式。具有24 小时和12 小时两种计时模式，其中12 小时模式具有AM 和PM 提示。SQW引脚为可编程方波输出端，通过设置寄存器A 的低四位和寄存器B 的SQWE 位可输出不同频率的方波。本设计中采用了INTEL 时序和24 小时制，没有用到方波输出。另外，初次使用DS12887 时必须先进行初始化，即写入指令启动计时，设定时间。DS12887 上电后延时2

7、00ms 时间才可进行初始化操作。2、数码管显示部分数码管显示原理：1、共阳数码管5101AB工作电压2-5V2、最佳工作电压即亮度最合适工作电压为3V3、工作电流2-10mA4、本实验板选用5V电源供电，数码管限流电阻选用1K74HC595特点如下：1、8位串行输入 /8位串行或并行输出 存储状态寄存器，三种状态 2、输出寄存器（三态输出：就是具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态的门电路。）可以直接清除 100MHz的移位频率。3、移位寄存器和存储器是分别的时钟。如果两个时钟连在一起则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。4、74HC595内有一个8位移位寄存器和一个8D锁存器，当数码管位

8、数多时可有效的避免在数据刷新过程中的瞬间闪烁问题。5、74HC595是16脚DIP封装。本设计要求用数码管显示，所以用多片74HC595驱动数码管即可满足要求，其电路图如图3所示（图中只列举了其中两位数码管显示驱动）。图3 595驱动数码管显示电路四、软件流程各部分程序流程如下图所示：开始初始化读、写日期、时间和温度分离日期时间温度显示值显示子程序农历自动更新子程序日期、时间修改子程序闰月子程返回定时闹铃子程序图5 计算阳历程序流程图图4主程序流程图图6 时间调整程序流程图7 阴历程序流程图五、系统完成效果预计本设计完成后，可以实时动态显示年月日、时分秒、星期、阴历等，并可以通过按键来调整这些

9、显示的内容。六、总结在整个设计过程中，发挥团队精神，分工合作，充分发挥人的主观能动性，自主学习，学到了许多没学到的知识。较好的完成了作品。达到了预期的目的，在最初的设计中，发挥“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”的作用，相互学习、相互讨论、研究，完了最初的设想。在电路焊接时虽然没什么大问题，但从中也知道了焊接在整个作品中的重要性，电路工程量大，不能心急，一个个慢慢来不能急于求成，反而能达到事半功倍的效果。对电路的设计、布局要先有一个好的构思，才显得电路板美观、大方。程序编写中，由于思路不清晰，开始时遇到了很多的问题，经过静下心来思考，和同组员的讨论，理清了思路，反而得心应手。在此次设计中，知道了做凡事要有一颗平常的心，不要想着走捷径，一步一脚印，也练就了我们的耐心，做什么事都要有耐心。总之，这次课程设计中学到了很多很多东西，这是最重要的。课程设计成绩评定表评定项目内 容满分评分总分学习态度学习认真，态度端正，遵守纪律。10答疑和设计情况认真查阅资料，勤学好问，提出的问题有一定的深度，分析解决问题