基于单片机的电子时钟的设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流基于单片机的电子时钟的设计.精品文档.密级： JINING UNIVERSITY 学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR题 目 基于单片机的数字时钟设计 系 别： 物理与信息工程系 专业年级： 2010级机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号：2010073424 指导教师： 仲伟 职称：高级工程师 起讫日期： 2014年1月1日2014年5月31日 目 录摘要关键词AbstractKey words引言11 数字时钟硬件部分设计41.1 主控制模块41.1.1 STC89C52单片机简介41.1.2 STC89C52主

2、要参数51.1.3 主控制电路图61.2 显示模块61.2.1 1602LCD显示器简介61.2.2 1602LCD显示器结构71.2.3 1602LCD驱动及数据原理71.2.4 显示模块数据连接图91.3 时钟模块91.3.1 DS1302特性简介91.3.2 DS1302数据操作原理101.3.3 时钟模块的数据连接111.4 电源转换模块121.5 按键部分电路设计121.6 电路仿真与设计132 数字时钟软件部分设计结果与分析142.1 主程序流程图142.2 时钟模块程序流程图142.3 显示模块程序流程图152.4 按键处理153 调试与检测安全163.1 供电安全、测量仪器安全

3、163.2 几个必须记住的安全操作观念：164 总结17参考文献18致谢19附录（C程序）20基于单片机的数字时钟设计机械设计制造及其自动化专业学生 张衍会指导教师 仲伟摘要：本文主要阐述的是一款单片机数字时钟的设计。该时钟基本功能是能准确显示和快速校准时、分、秒。扩展功能是整点报时功能。本设计通过硬件电路的制作以及软件程序的编制来完成。此时钟系统主要由主控制模块、时钟模块、液晶显示模块、电源转换模块以及键盘控制模块组成。本设计最终方案选用STC89C52作为主控制系统来控制时钟的准时运转，选用LCD液晶动态扫描来显示时间，采用独立式按键控制系统将要实现的全部功能。而且，本设计还结合Prote

4、us软件和Keil编译软件等应用程序来进一步完善该时钟系统。此外，本文对系统的硬件设计与实现进行分析，同时，对系统的软件设计进行分析。关键词：单片机 STC89C52 LCD Keil编译软件The design of digital clock based on MCU Student Majoring in Mechanical Design ,Manufacturing and Automation Name Yanhui Zhang Tutor Wei ZhongAbstract： The purpose of this article is to illustrate a singl

5、e chip microcomputer digital clock design. The basic function of this clock is to accurately display the clock and fast calibration, minutes and seconds,. Extend the functionality is hour function. This design through the hardware circuit of the making and software programs prepare to complete. By t

6、he design of the clock system is mainly composed of main control module, clock module, liquid crystal display module, power conversion module and the keyboard control module. Running on time this design finally selected the STC89C52 as the main control system to control the clock, using LCD liquid c

7、rystal dynamic scanning to display the time, all the functions of the independent button control system will be achieved. And this design also combines proteus software and Keil compiler software applications to further perfect the system clock. In addition, in this paper, the hardware design and re

8、alization of the system is analyzed, at the same time, the software design of the system were analyzed. Key words: MCU；STC89C52；LCD；Keil compile software 引言时间对人们来说是十分宝贵的，这个词一直以来都被人们传颂着：“一寸光阴一寸金”“浪费别人的时间等于谋财害命(鲁迅）”等等。虽然，有时忘了做一些不重要的事情并无大碍。但是，如果是重要的事情，一时的耽误可能酿成大祸。 如今我们只需瞧一下钟表就能说出时间，我们把这看成是很自然的事。但在长达几千年

9、的时间里，根本就没有任何测定时间的精确方法。 最早，人们通过太阳在天空中的位置，或者通过像日晷或沙漏这样的装置来判断时间。在沙漏中，是通过沙子从一个双头玻璃容器中漏落下来来指示时间的。直到公元8世纪，中国发明家梁令瓒和一行和尚一起设计了擒纵器装置（即所有机械钟中心部位的那套齿轮嵌齿结构）才改变上述情况。 机械钟在中世纪时来到欧洲。到14世纪时，欧洲出现了既大又不灵巧的家庭机械钟，但其精确度每天大约误差为1小时，所以并没有什么可信度。15世纪时德国锁匠亨莱恩开发出了由弹簧驱动的钟，接着在17世纪时，惠更斯在1656年制造出了带有钟摆的更精确的钟。并且，惠更斯于1859年在威斯敏斯特教堂安装了大本

10、钟，该钟成为所有精确钟楼的标准。1929年石英晶体首先用于计时，天文台石英钟误差不过万分之一秒每天。1951年第一座原子钟开始运作，误差小于十亿分之一秒每天，是目前最准确的时钟2。 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世。而如今出现的多功能电子钟，是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,叫做数字钟。它主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计

11、数器、校时电路、报时电路和振荡器组成，计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外一般具有校时功能和报时功能。数字钟不但可以显示当前的时间，而且可以显示日期、星期、世界时、室温等，广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。 数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟编程灵活，以便于功能的扩展。 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器

12、CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。值得一提的是，单片机具有体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。目前，单片机的发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统

13、的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命3。人类的生活和工作离不开时钟。从古代的滴漏更鼓到近代的机械钟，从电子表到目前的数字时钟，为了准确的测量和记录时间，人们一直在努力改进时钟的数字化，大力推动了计时的精确性和可靠性，因此基于单片机的数字时钟具有巨大的研究意义。在本次设计中采用单片机技术来实现数字钟的功能，按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由电源转换模块、主控制模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块共5个模块组成，电路系统构成框图如图1所示。 图

14、1 电路系统构成框图本方案的设计可以从以下几个方面来确定。 （1）微处理器的选择：STC89C52是一种带8K字节FLASH存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的高性能CMOS 8位微处理器。 （2）显示电路的设计：随着科技的发展，液晶显示的使用越来越方便，已被普遍的使用。由于液晶显示与驱动都集成在一个芯片上，使用起来很方便。这里采用液晶显示。 （3）时钟模块中用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。

15、本次设计采用DS1302芯片。 （4）日常用到的都是220V的交流电源，而本方案线路设计中所使用的是直流电源，并且线路设计中许多芯片所用到的电压为+5V，因此，需要有把220V交流电转化到5V直流电的转换电路。此转换采用三端稳压器7805来完成。 （5）还有一些其他控制电路如复位电路、时钟电路等。通过这些控制电路的连接构成了完整的电路。 1 数字时钟硬件部分设计1.1 主控制模块本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片STC89C52作为核心控制器。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在字节Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核

16、，但做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。1.1.1 STC89C52单片机简介 STC89C52 是低电压，高性能 CMOS8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度、非易失性存储技术生产，与标准 MCS-51 指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大。STC89C52 单片机适合于

17、许多较为复杂控制应用场合。STC89C52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0、P1、P2、P3,每一条I/O线都能独立地作输出或输入。STC89C52 PDIP管脚封装如图2所示。 图2 STC89C52管脚图STC89C52的主要特性： （1）与AT单片机完全兼容 （2）8K字节Flash （3）512字节RAM （4）32 位I/O 口线 （5）看门狗定时器 （6）内置4KB EEPROM （7）3个16 位定时器/计数器 此外，STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作

18、。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。1.1.2 STC89C52主要参数 (1)增强型8051单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051。(2)工作电压：5.5V3.3V（5V单片机）/3.8V2.0V（3V单片机）。(3)工作频率范围：040MHz，相当于普通8051的080MHz，实际工作频率可达48MHz。(4)用户应用程序空间为8K字节。(5)片上集成512 字节RAM。(6)通用I/O口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3

19、是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。(7)ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片。(8)具有EEPROM 功能。(9)共3 个16 位定时器/计数器，即定时器T0、T1、T2。(10)外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。(11)通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART。(12)工作温度范围：-40+85（工业级

20、）/075（商业级）。(13)PDIP封装。 1.1.3 主控制电路图主控制电路如图3所示。 图3 主控制电路设计 1.2 显示模块随着科学技术的进步，液晶显示技术已经趋于成熟并被广泛使用，本次设计的显示模块就采用液晶显示。液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形、重量轻。液晶显示器本身不发光，而只是调制环境光。液晶显示器具有低电压、微功耗、厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，是袖珍式仪表和低功耗仪表的首选显示器件。目前已经被广泛应用在笔记本电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等领域6。由于液晶显示与驱动都

21、集成在一个芯片上，因此使用起来很方便。数字时钟要显示现在的日历时间包括年、月、日、星期、时、分、秒，在此处采用1602LCD液晶显示。1.2.1 1602LCD显示器简介 1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）7。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。1.2.

22、2 1602LCD显示器结构 (1) 主要技术参数： 显示容量为162个字符；芯片工作电压为4.55.5V； 工作电流为2.0mA（5.0V）；字符尺寸为2.954.35（WH）mm。 (2) 接口1602LCD采用标准的16引脚接口，表1为引脚定义。 表1 1602液晶接口引脚定义编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2Date I/O2VDD电源正极10D3Date I/O3VL液晶显示偏压信号11D4Date I/O4RS数据/命令选择端（V/L）12D5Date I/O5R/W读/写选择端（H/L）13D6Date I/O6E使能信号14D7Date I/O7D0Date

23、I/O15BLA背光源正极8D1Date I/O16BLK背光源负极（1）2组电源一组是模块的电源，一组是背光板的电源，均为5V供电。（2）VL是调节对比度的引脚调节，此脚上的电压可以改变黑白对比度，也就是VEE。此处，通过链接一个变速器调节此脚上的电压直到最合适。（3）RS是很多液晶上都有的引脚是命令/数据选择引脚该脚电平为高时表示将进行数据操作，为低时表示进行命令操作。（4）RW也是很多液晶上都有的引脚是读写选择端，该脚电平为高是表示要对液晶进行读操作，为低时表示要进行写操作。（5）E是很多液晶模块有此引脚，通常在总线上，信号稳定后给一正脉冲通知把数据读走，在此脚为高电平的时候总线不允许变

24、化。1.2.3 1602LCD驱动及数据原理 首先介绍一下LCD显示器驱动方式。(1)静态驱动方式是指液晶显示器每个像素单独控制的驱动方法，即每个像素对应一个单独的控制信号。(2)动态驱动方式也称时间分割驱动法或多路驱动法，其驱动方法循环地给每行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出该行像素的选择或非选择驱动脉冲，从而实现所有显示像素的驱动。这种扫描是逐行循序进行的，循环周期很短，使得液晶显示屏上呈现稳定的图像效果。1602LCD操作时许如表2所示。表2 1602LCD基本操作时序读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高脉

25、冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉冲输出无 此液晶上电的时候需要初始化典型的指令码是38H，也就是上电的时候需要调用void write_cmd(unsigned char command)这个函数写指令码，用法是write_cmd(038)；执行完这个函数可以把液晶初始化成162显示57的点阵8位总线接口，以下指令码用法相同。此液晶支持的指令码如表3所示。 表3 1602LCD支持的指令码 指令码功能00111000设置162显示，57点陈，8位数据接口 第一行指令主要能完成的功能是控制液晶显示否，光标显示

26、否，光标闪烁否。共有8种指令，见表4。表4 指令表0000100008H关液晶显示 光标不闪烁 不显示光标位置0000100109H关液晶显示 光标不闪烁 显示光标位置000010100AH关液晶显示 光标不闪烁 不显示光标位置000010110BH关液晶显示 光标不闪烁 显示光标位置000011000CH开液晶显示 光标不闪烁 不显示光标位置000011010DH开液晶显示 光标不闪烁 显示光标位置000011100EH开液晶显示 光标不闪烁 不显示光标位置000011110FH开液晶显示 光标不闪烁 显示光标位置第二行指令主要能完成的功能是写完字符光标或屏幕移动方向，如表5所示。 表5 指

27、令码指令码功能80H+地址码（0-27H，40H-67H）设置数据地址指针1.2.4 显示模块数据连接图 1602LCD的D0D7的八位数据线分别接单片机STC89C52的P0.0P0.7。RS复位端接P2.0,EN使能端接P2.2,读、写信号端接P2.1。图4是LCD数据连接图。 图4 显示模块数据连接图1.3 时钟模块 单片机控制时钟模块，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/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS1288

28、7，X1203等都可以满足高精度的要求。本次设计采用DS1302芯片8。1.3.1 DS1302特性简介DS1302时钟芯片包括实时时钟/日历和31字节的静态RAM。它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能9。时钟的运行可以采用24h或带AM（上午）/PM（下午）的12h格式。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。DS1302有主电源/后备电源双电源引脚：Vcc1在单电源与电池供电的系统中提供电源，并提供低功率的电池备份；Vcc

29、2在双电源系统中提供主电源，在这种运用方式中Vcc1连接到备份电源引脚上，以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。DS1302由Vcc1或Vcc2中较大者供电。当Vcc2大于Vcc10.2V时，Vcc2给DS1302供电；当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。1.3.2 DS1302数据操作原理DS1302在任何数据传送时必须先初始化，把RST脚置为高电平，然后把8位地址和命令字装入移位寄存器，数据在SCLK的上升沿被输出。无论是读周期还是写周期，开始8位指定40存器中哪个将被访问到。在开始8个时钟周期，把命令字节装入移位寄存器之后，另外的始终周期在读操作时输出数据，在

30、写操作时写入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8加8，在多字节方式下为8加字节数，最大可达248字节10。如果在传送过程中置RST脚为低电平，则会中止本次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc2.5V之前，RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。DS1302的控制字表格如表6所示。表6 DS1302的控制字表765432101RAMA4A3A2A1A0RD控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1；如果它为0。则不能把数据写入到DS1302中。位6如果为0，则表示存取日历时钟数据；为1表示存取RAM数据。位51（A4A0）指示操作单元的地址。

31、最低有效位（位0）如为0，表示要进行写操作；为1表示进行读操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出。为了提高对32个地址的寻址能力（地址/命令位15 = 逻辑1），可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节（burst）方式。位6规定时钟或RAM，而位0规定读或写。在时钟/日历寄存器中的地址931或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。在多字节方式中，读或写从地址0的位0开始。必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。但是，当以多字节方式写RAM时，为了传送数据不必写所有31字节，不管是否写了全部31字节，所写的每一字都将传送至RAM。 DS1302引脚图如图5所示。 图5 引脚图 DS1302

32、各个引脚的功能如表7所示。 表7 DS1302引脚功能引脚号引脚名称功能1Vcc2主电源2，3X1，X2震荡源，外接32.768kHz晶振4GND地线5RST复位/片选线6I/O串行数据输入/输出端（双向）7SCLK串行数据输入端8Vcc1后备电源 DS1302共有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。其日历、时间寄存器及其控制字见表8，其中奇数为读操作，偶数为写操作。时钟暂停，秒寄存器的位7定义位时钟暂停位。当它为1时，DS1302停止振荡，进入低功耗的备份方式。通常在对DS1302进行写操作时（如进入时钟调整程序），停止振荡,当它为0时，时钟将开始启动

33、。DS1302的晶振选用32.768kHz，因为振荡频率较低，可以不接电容，对记时精度影响很小。1.3.3 时钟模块的数据连接在本设计中的时钟模块里，DS1302的X1、X2间接晶振电路起时钟振荡作用。复位端RST接STC89C52的P1.5，串行数据输入端SCLK接P1.6，数据双向输入、输出端IO接P1.7。该模块数据连接图如图6所示。 图6 时钟模块的数据连接1.4 电源转换模块日常用到的都是220V的交流电源，而本方案线路设计中所使用的是直流电源，并且线路设计中许多芯片所用到的电压为+5V，因此，需要有把220V交流电转化到5V直流电的转换电路。此转换采用三端稳压器7805来完成，左端

34、为输入，右端为输出，转换图如图7所示。图7 电压转换电路 对于7805来说，该三端稳压器的固定输出电压是5V，而输入电压至少大于7V，这样输入/输出之间有23V及以上的压差。使调整管保证工作在放大区。但压差取得大时，又会增加集成块的功耗，所以，两者应兼顾，即既保证在最大负载电流时调整管不进入饱和，又不至于功耗偏大，此处电压合适。当Vin5V时，Vout端可得到稳定的5V电压。1.5 按键部分电路设计 本设计总的用了三个按扭开关作为键盘，用于调整时间和设置状态（包括复位键），电路如图8所示。图8 按键电路 键盘及读数原理：键盘是人与微机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动

35、的方法处理，软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如不采取妥善处理的话，将引起按键命令错误或重复执行，在这里采用软件延时的方法来避开抖动，延时时间20ms。系统有三个独立按键，独立按键Set、Up、Down分别接至单片机P3.0、P3.1、P3.2口。用来功能选择，其功能可以用按键次数N来表示，N=1：校准计时的小时位；N=2：校准计时的分钟位；N=3：退出Up主要功能用来进行加一操作；Down用来进行减一操作。在有功能选择的情况下，无论选中那一种功能操作，按下Up即进行一次加一操作，在没有功能选择的情况下，系统不响应此按键的任何操作。1.6 电路仿真与设计本章

36、前面几节详细介绍了数字时钟硬件部分的主控制模块、显示模块、时钟模块、电源转换模块的设计原理，并对每一模块所需要的元器件做了详细的说明。根据模块化设计方案可得出数字时钟的整体电路图，如图9所示。 图9 数字时钟电路设计2 数字时钟软件部分设计结果与分析 本次设计用Keil编程软件进行软件设计。Keil软件是目前最流行的开发MCS-51系列单片机软件，近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和仿真调试器在内的完整开发方案，通过集成开发环境将这些部分组合在一起。Keil支持汇编语言和C语言的程序设计，易学易用11。各个模块的C语言程序在附录之中。

37、2.1 主程序流程图 主程序的主要功能是显示日期时间信息。在主程序中，系统上电自动复位以后首先进行系统的液晶显示、时钟芯片DS1302初始化，然后读写日期、时间等信息，等待数据读写结束后显示时钟。 图10 主程序流程图 2.2 时钟模块程序流程图 首先对时钟芯片DS1302初始化，经过对状态寄存器判断之后，对DS1302进行读操作，阳历程序只需要从DS1302各寄存器中读出年、周、月、日、小时、分、秒等数据，从DS1302中读出数据，再经过处理后，送给显示缓存单元。时钟程序13。 流程图如图11所示。 图11 时钟程序流程图2.3 显示模块程序流程图 本次设计的显示模块采用1602LCD液晶显

38、示，由于单片机口线限制，在这里采用了串口设计思路。显示模块程序流程图如图12所示。 图12 显示模块流程图2.4 按键处理当系统在正常显示状态下要进行调整时，按一下切换键进入按键处理中断程序，并且此时默认的是调整年，在液晶显示器上显示N，此时按加或减按钮可以进行加减调整14。若再按一下切换键，则跳到月上显示Y，同样可以调整加减，同样的道理，进入日(R)、时(S)、分(F)、秒(M)的调整，最后再按一下切换键时退出中断程序，星期系统自动的调整过来。3 调试与检测安全调试与检测过程中，要接触各种电路和仪器设备，特别是各种电源及高压电路，高压大容量电容器等，为保护检测人员安全，防止测试设备和检测线路

39、的损坏，除严格遵守一般安全规程外，还必须注意调试和检测工作中制定的安全措施。3.1 供电安全、测量仪器安全大部分故障检测过程中都必须加电，所以调试检测过的设备仪器，最终都要加电检验。抓住供电安全就抓住了安全的关键。3.2 几个必须记住的安全操作观念 （1） 不通电不等于不带电。对大容量高压电容只有进行放电操作后才可以认为不带电。 （2） 断开电源开关不等于断开电源。可能相关部分仍然带电，只有拔下电源插头才可认为是真正断开电源。 （3） 电气设备和材料安全工作的寿命有限。无论最简单的电气材料，如导线、插头插座，还是复杂的电子仪器，由于材料本身老化变质及自然腐蚀等因素，安全工作的寿命是有限的，决不

40、可无限制使用。各种电气材料、零部件、设备仪器安全工作的寿命不等，但一般情况下，10年以上的零部件和设备就应该考虑检测更换，特别是与安全关系密切的部位。4 总结本设计能够准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置、闹钟开/关、止闹钟功能。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。基于单片机的数字时钟系统具有显示准确、直观、易于调整等特点，单片机所被占用的I/O口不多，因此系统具有一定的可扩展性。 电子时代已经到来，作为新时代的我们，更应该提高自身能力，适应新时代的发展，知识来自实践，

41、多去生活中探询所需要的。对于上述所提到的研究课题，我们应尽量考虑到人的因素，增强时钟的实用性和操作性，为使用者提供切实的方便，营造一种舒适的生活氛围。所以，在设计的时候，应该从多方面、多角度去考虑问题，而且应该进一步提高时钟的质量。参考文献：1 李海涛.关于如何提高单片机系统可靠性的探讨J. 宁夏机械,2005,(3).2王祁，智能仪器设计基础M.北京：机械工业出版社，2009.3孙玉艳, 实现PC机与单片机的数据通信与控制J. 广东白云职业技术学院学报,2002,(4).4马忠梅等，单片机的C语言应用程序设计M.北京：航空航天大学业出版社， 1999.5赖麒文，8051单片机C语言彻底应用M

42、.北京：科学业出版社， 2002.6田闯, 直流电源屏电池单片机监测系统J. 西铁科技,2001,(1).7赵新民，智能仪器设计基础M.北京：科学业出版社，2006.8李光飞，单片机C程序设计实例指导M.北京：航空航天大学业出版社， 2005.9秦曾煌，电工学(上、下) M.北京：高等教育出版社，2004.10彭同明, “单片机原理及应用”课程改革的分析J. 武汉电力职业技术学院学报,2004,(1).11 许超, 基于Proteus和Keil的单片机课程教学改革J. 辽宁大学学报,2011,(1).12康华光，电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2000.13STC89C52 Data s

43、heet ，ATMEL，2004.14DS1302 Data sheet，DALLAS Semiconductor，2004.致谢： 首先，感谢学校四年来对我的培养，通过四年的本科学习，我掌握了很多的专业知识，为本次设计奠定了理论基础。本课题的前期准备以及整个研究过程是在仲伟老师的耐心指导下完成的，他全身心投入工作的精神以及对学生尽心尽力的态度给了我极大的帮助与鼓励，使我受益匪浅。同时，王首军老师在本次设计中也提出了很多指导和宝贵建议，在此一并感谢之。最后，对在这次毕业设计和论文撰写过程中给我提供帮助的同学表示衷心的感谢。附录（C程序）#include#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit rs=P20;sbit rw=P21;sbit en=P22;sbit reset=P15;sbit sclk=P16;sbit io=P17;sbit DQ=P30;uchar str1=date: ;