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1、1 1 引言引言 计并制作一个多功能数字钟。能支持年、月、日、星期、时、分、秒的时钟， 时钟有时间调设整功能及闹钟功能；时钟附带有一个温度计功能，温度检测精度 高于 2 度，显示精度为 1 度；时钟具有装卸电池时掉电保护功能，保护时间大于 5 分钟；时钟功耗小于 0.5MA/5V。 2 2 设计方案设计方案 2.1 工作原理工作原理 本设计采用 STC89C52RC 模块。单片机可把由 DS18B20、DS1302、AT24C02 中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输 到显示模块，实现温度、日历和闹铃的显示。以 LCD 液晶显示器为显示模块， 把单片机传来的数据显示出来，并且显示多样化。
2、在显示电路中，主要靠按键来 实现各种显示要求的选择与切换。 2.2 总体设计总体设计 设计总体框架图如图 1 1302DS 2018 BDS 键盘输入 STC89C52RC LED液晶 显示模块 AT24C02 蜂鸣器 图 1 系统框架图 3 3 系统硬件设计（单元电路设计及分析）系统硬件设计（单元电路设计及分析） 3.1 STC89C52RC 单片机最小系统单片机最小系统 最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图 2 为 STC89C52RC 单 片机的最小系统。 图 2 最小系统电路图 3.2 时钟模块时钟模块 时钟模块采用 DS1302 芯片，其接线电路如图 3 所示 图 3 时
3、钟电路 3.3 存储器模块存储器模块 存储器采 AT24C02 芯片。带有 2KB 的串行 COMS EEPROM，内部含有 256 个 8 位字节，其接线图如图 4 所示。 图 4 AT24C02 存储器电路 3.4 LCD 液晶显示模块液晶显示模块 LCD 液晶显示模块采用 LCD1602 型号，LCD1602 分两行显示，每行可显示 多达 16 个字符。其接线如图 5 所示： 图 5 LCD 显示电路 3.5 系统电源系统电源 双电源设计是本设计的重点。220V 交流转 5V 直流稳压电源会更加安全、实 用。当没有交流电时，系统采用干电池供电；当接通交流电时，则电路自动切换 到交流电供电
4、，并且对干电池进行慢性充电。电路图如图 6： 图 6 电源电路 3.6 系统仿真电路系统仿真电路 系统整体电路如图 7 所示： 图 7 系统仿真图 4 4 系统软件设计流程系统软件设计流程 4.1 主程序流程图主程序流程图 系统主程序流程图如图 8 所示 开始 初始化 LCD 18B20 1302 24C02 允许LCD显示？ Y 读取温度 时间 存储器 N 关闭LCD显示 送LCD显示 扫描按键 时间设定 Y N 闹钟设定 N Y 图 8 系统主程序流程 4.2 时间设定流程图时间设定流程图 时间设定程序流程如图 9 所示 开始 DS1302初始化 调用显示子程序 从DS1302中读出数据，
5、放入RAM LCD模块显示时间 扫描按键 时间设置 数据写回DS1302保存 返回主菜单 图 9 显示时间子程序流程 4.3 闹铃设定流程图闹铃设定流程图 闹铃设定流程图如图 10 所示 开始 AT24C02初始化 LCD模块显示闹钟 扫描按键 闹铃设置 数据写回DS1302保存 返回主菜单 从AT24C02中读出数据，放入RAM 选择闹铃 图 10 闹铃设定程序流程图 5 5 多功能数字时钟使用说明多功能数字时钟使用说明 A（调整切换键）：B（调整加/生日设定）：C（调整减/日期提醒）：D（退 出键/闹铃设定）：E（屏幕背光键）：F（复位键）： 6 6 总结总结 系统上电后，首先显示欢迎词，
6、接着进入显示时间和温度。按各功能键执行 相应的功能。 显示时间时通过与秒表对比，测试的系统时钟走时准确，误差很小。 设定闹铃时间，当闹铃时间到时响铃。响铃长度为 1 分钟，期间按除 E 键 （屏幕背光键）外的任意一键退出响铃。由测试知，数字钟的输出与温度计值基 本上相等，误差不大于 0.5 度。 上电后记录下时间，去掉 220V 和干电池电源，隔 5 分钟过再次通电，测得 系统时钟仍旧走时准确。经测试，本系统的时钟掉电保护时间长达 9 分钟。 参考文献参考文献 1求是科技. 单片机典型模块设计实例导航M. 北京:人民邮电出版社. 2005.8 2徐淑华, 程退安等.单片微型机原理及应用M. 哈
7、尔滨:哈尔滨工业大学出版社. 2005.1 3孙余凯. 精选实用电子电路 260 例M. 北京:电子工业出版社. 2007.6 4殷春浩, 崔亦飞. 电磁测量原理及应用M. 徐州:中国矿业大学出版社. 2003.7 附附 录录 源程序源程序 TIMER0: CLR TR0 MOV TH0,#0B8H MOV TL0,#000H DJNZ R1,GOON PUSH ACC MOV A,P3 PUSH ACC MOV P3,#0FFH MOV A,R7 PUSH ACC ACALL TIME MOV R1,#50 POP ACC MOV R7,A POP ACC MOV P3,A POP ACC
8、GOON: SETB TR0 RETI TIME: MOV A,53H ADD A,#01H DA A MOV R7,A CLR C SUBB A,#60H JNC MIN1 MOV 53H,R7 SJMP OK MIN1: MOV 53H,#00H JB B.6,OK;当 B.6为 1 时 ;设置时间不进位 TIME2: MOV A,52H SWAP A INC A MOV R7,A CLR C SUBB A,#0CAH JNC MIN2 MOV A,R7 SWAP A MOV 52H,A SJMP OK MIN2: MOV 52H,#0CH INC 51H CLR C MOV A,51H
9、SUBB A,#0C6H JNC HOUR SJMP OK HOUR: MOV 51H,#0C0H TIME3: MOV A,50H ADD A,#01H DA A MOV R7,A CLR C SUBB A,#24H JNC HOUR1 MOV 50H,R7 SJMP OK HOUR1: MOV 50H,#00H OK: RET TIMER1: PUSH ACC MOV A,R7 PUSH ACC CLR TR1 MOV TH1,#0DcH MOV TL1,#00H SETB TR1 ACALL TIME1 POP ACC MOV R7,A POP ACC RETI TIME1: MOV A
10、,43H ADD A,#01H DA A MOV R7,A JC MIN11 MOV 43H,R7 SJMP OK1 MIN11: 43H,#00H TIME21: MOV A,42H SWAP A INC A MOV R7,A CLR C SUBB A,#0CAH JNC MIN21 MOV A,R7 SWAP A MOV 42H,A SJMP OK1 MIN21: MOV 42H,#0CH INC 41H CLR C MOV A,41H SUBB A,#0C6H JNC HOUR2 SJMP OK1 HOUR2: MOV 41H,#0C0H TIME31: MOV A,40H ADD A,#01H DA A MOV R7,A CLR C SUBB A,#60H JNC HOUR11 MOV 40H,R7 SJMP OK1 HOUR11: MOV 40H,#00H OK1: RET