基于STC89C52单片机的数字时钟设计.docVIP

第九届 长通杯电子设计大赛论文 基于STC89C52单片机的数字时钟设计 目 录 1 - 2 - 1.1、方案比较与选择 - 2 - 1.1.1、单片机选择与论证 - 2 - 1.1.2、稳压电源选择与论证 - 2 - 1.1.3、时钟芯片选择与论证 - 2 - 1.1.4、感温器件选择与论证 - 3 - 1.1.5、显示器件选择与论证 - 3 - 1.1.6、键盘形式选择与论证 - 3 - 2、电路与程序设计 - 3 - 2.1、电路的设计 - 3 - 2.1.1、总体框图设计 - 3 - 2.1.2、单片机最小系统电路 - 4 - 2.1.3、稳压电源电路 - 4 - 2.1.4、时钟芯片电路 - 5 - 2.1.5、按键电路 - 5 - 2.1.6、蜂鸣器电路 - 6 - 2.1.7、感温电路 - 6 - 2.1.8、显示电路 - 7 - 2.2、程序设计 - 7 - 2.2.1、DS1302程序流程图 - 7 - 2.2.2、液晶显示子程序流程图 - 8 - 附录 - 9 - 附录1：电路原理图 - 9 - 附录2：源程序 - 10 - 1、系统方案 1.1、方案比较与选择 1.1.1、单片机选择与论证 方案一：SST单片机。SST单片机省去了开发用的编程器和仿真器。省去了外部EEPROM、电压监控芯片、上电复位电路和5个UART的扩展芯片。它自带在线下载和在线仿真功能，带有5路PCA模块(主成分分析)，PCA功能比普通单片机有更强的计时性。利用PCA的脉冲宽度调制（PWM）模式可产生一个8位PWM。 方案二：STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。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。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。 基于以上比较，本设计选用方案二。 1.1.2、稳压电源选择与论证 方案一：采用集成多路输出电源模块。集成多路输出电源模块具有制作简单，使用方便等特点，但临时短时间内要购买比较困难，而且价格较贵，电源组合方式固定不易选择。 方案二：采用LM7805稳压电路。LM7805是我们最常用到的稳压芯片，它的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源，而且它的输出电压恰好为5V，是51系列单片机运行所需的电压。 考虑到设计成本，本设计选用方案二。 1.1.3、时钟芯片选择与论证 方案一：是一款低功耗，具有56字节非失性RAM的全BCD码时钟日历实时时钟芯片，地址和数据通过两线双向的串行总线的传输，芯片可以提供秒，分，小时等信息，每一个月的天数能自动调整。并且有闰年补偿功能。AM/PM 标志位决定时钟工作于24小时或12小时模式，芯片有一个内置的电源感应电路，具有掉电检测和电池切换功能。 方案二：DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、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，工作电压为2.5V～5.5V。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。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。 考虑到时钟应该具有掉电保护功能，因此本设计选用方案二。 1.1.4、感温器件选择与论证 采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。封装后的DS18B20耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 故本设计采用DS18B20数字温度传感器作为感温模块。 1.1.5、显示器件选择与论证 方案一：数码管。数码管显示能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。发光响应时间极短(0．1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高。体积小，重量轻，抗冲击性能好。寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。但显示功能有限，只能显示数字和个别字母。 方案二：液晶显示器。液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，显示质量高。其接口都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。功耗主要消耗在其内部