1、11广东交通职业技术学院毕业论文题 目：专业名称： 学生班级： 学生姓名： 学生学号： 22指导教师： 机电工程学院目录第一章 引言 .3第二章 电子时钟设计要求及方案论证 .4、显示模块选择方案和论证 .4、时钟芯片的选择方案和论证 .4、电路设计最终方案决定 .5第三章 单片机简介 .5、STC89C52 主要功能及 PDIP 封装 .5、STC89C52 引脚介绍 .5 主电源引脚（2 根） .5外接晶振引脚（2 根） .6控制引脚（4 根） .6可编程输入/输出引脚（32 根） .63、 STC89C52 最小系统 .7时钟电路 .733复位电路 .74、 DS1302 时钟芯片简介
2、.8、简介 .8、DS1302 引脚介绍 .8、DS1302 使用方法 .95、液晶显示器简介 .11、1602 液晶概述 .112、基本特性: .123、模块接口说明： .124、控制器接口信号说明： .141、 RS，R/W 的配合选择决定控制界面的 4 种模式： .142、 E 信号 .155、光标/闪烁控制电路 .16此模块提供硬体光标及闪烁控制电路，由地址计数器的值来指定 DDRAM 中的光标或闪烁位置。 .166、指令说明 .167、应用举例： .191、使用前的准备 .192、 字符显示 .193 、图形显示 .204、应用说明 .206、自锁开关简介 .217、系统硬件设计 .
3、211、引脚具体连接介绍 .22448、软件设计 .22摘要随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，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。时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利，准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要，时钟是我们生活中必不可少的工具。电子钟的设计方法有很多种，但是基于单片机并通过 LCD 显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。利用 STC 单片机对 DS1302 时钟芯片进行读写操作并通过 12864 中文液晶显示实时时钟信息，这样便构成了一个单片机电子时钟
4、。关键词：单片机，电子时钟，LCD12864,DS1302,闹钟。55第一章 引言1957 年,Ventura 发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础，电子时钟开始迅速发展起来。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用 LED显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时
5、、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。该电子时钟由89C52，按键，12864 中文液晶显示器，等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。66第二章 电子时钟设计要求及方案论证、显示模块选择方案和论证方案一：采用点阵式数码管显示。点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，可用来显示数。但体积较大，且价格也相对较高，从便携实用的角度出发，不采用此种方案。方案二：采用 LED 数码管动态扫描。LED 数码管价格便宜,对于显示数字最合适, 但功耗较大，且显示容量不够，所以也不
6、用此种方案。方案三：采用 LCD 液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能强大, 可显示大量文字，显示多样,清晰可见, 且价格适中，所以采用了 LCD 数码管作为显示。、时钟芯片的选择方案和论证方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。所以不采用此方案。方案二：采用 DS1302 时钟芯片实现时钟，DS1302 芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高, 工作电压 2.5V5.5V 范围内，2.5V 时耗电小于 300nA.、电路
7、设计最终方案决定综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 采用 STC89C52 单片机作为主控制系统;采用 DS1302 作为时钟芯片;采用 12864 LCD 液晶作为显示器件。第三章 单片机简介、STC89C52 主要功能及 PDIP 封装STC89C52 是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容的单片机。STC89C52 主要功能如表 2.1 所示，其 PDIP 封装如图 2.1所示77主要功能特性兼容 MCS51 指令系统 8K 可反复擦写 Flash ROM32 个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM3 个 16 位可编程定时/ 计数器中
8、断 时钟频率 0-24MHz2 个串行中断 可编程 UART 串行通道2 个外部中断源 共 6 个中断源2 个读写中断口线 3 级加密位低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能STC89C52 主要功能、STC89C52 引脚介绍 主电源引脚（2 根）VCC(Pin40)：电源输入，接5V 电源GND(Pin20)：接地线外接晶振引脚（2 根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端控制引脚（4 根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现 2 个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PS
9、EN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。可编程输入/输出引脚（32 根）STC89C52 单片机有 4 组 8 位的可编程 I/O 口，分别位 P0、P1、P2 、P3 口，每个口有 8 位（8 根引脚），共 32 根。P0 口（Pin39Pin32）：8 位双向 I/O 口线，名称为 P0.0P0.7P1 口（Pin1Pin8）：8 位准双向 I/O 口线，名称为 P1.0P1.7 88P2 口（Pin21Pin28）：8 位准双向 I/O 口线，名称为 P2.0P2.7
10、 P3 口（Pin10Pin17）：8 位准双向 I/O 口线，名称为 P3.0P3.7S T C8 9 C 5 24 03 93 83 43 53 63 72 72 82 93 03 13 23 32 32 42 52 62 22 1P 1 . 0 1232 01 91 81 71 61 51 41 31 21 11 0987654T 0 / P 3 . 4I N T O / P 3 . 2R X D / P 3 . 0R S TV c cS C K / P 1 . 7M I S O / P 1 . 6M O S I / P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 1 . 1
11、T X D / P 3 . 1I N T I / P 3 . 3T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1G N DP 0 . 0 ( A D 0 )P S E NA L E / P R O GE A / V p pP 0 . 1 ( A D 1 )P 0 . 7 ( A D 7 )P 0 . 6 ( A D 6 )P 0 . 5 ( A D 5 )P 0 . 4 ( A D 4 )P 0 . 3 ( A D 3 )P 0 . 2 ( A D 2 )P 2 . 7 ( A D 1 5 )P 2 . 6 ( A D 1 4
12、)P 2 . 1 ( A D 9 )P 2 . 2 ( A D 1 0 )P 2 . 3 ( A D 1 1 )P 2 . 4 ( A D 1 2 )P 2 . 5 ( A D 1 3 )P 2 . 0 ( A D 8 )STC89C52 PDIP 封装图3、STC89C52 最小系统 最小系统是指能进行正常工作的最简单电路。STC89C52 最小应用系统电路如图 2.2 所示。它包含五个电路部分：电源电路、时钟电路、复位电路、片内外程序存储器选择电路、输入/输出接口电路。其中电源电路、时钟电路、复位电路是 保证单片机系统能够正常工作的最基本的三部分电路，缺一不可。时钟电路 单片机引脚 18
13、和引脚 19 外接晶振及电容， STC89C52 芯片的工作频率可在 233MHz 范围之间选，单片机工作频率取决于晶振 XT 的频率，通常选用 11.0592MHz 晶振。两个小电容通常取值 3pF，以保证振荡器电路的稳定性及快速性。复位电路 一般若在引脚 RST 上保持 24 个工作主频周期的高电平，单片机就可以完成复位，但为了保证系统可靠地复位，复位电路应使引脚 RST 保持 10ms 以上的高电平。如图复位电路带有上电自动复位功能，当电路上电时，99由于 C1 电容两端电压值不能突变，电源+5V 会通过电容向 RST 提供充电电流，因此在 RST 引脚上产生一高电平，使单片机进入复位状
14、态。随着电容 C1 充电，它两端电压上升使得 RST 电位下降，最终使单片机退出复位状态。正常运行时，可按复位按钮对单片机复位 P01234567VCGNDXTRS./EI8WALompnet_uF-BKYMHZSTC89C52 最小系统4、DS1302 时钟芯片简介、简介DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟芯片，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 2.5V5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。采用三线接口与 CPU 进行同步通信DS1302 封装图、
15、DS1302 引脚介绍各引脚功能为：Vcc： 主电源； Vcc2:备用电源。当 Vcc2Vcc1+0.2V 时，由 Vcc2 向1010DS1302 供电；当 Vcc2Vcc1 时，由 Vcc1 向 DS1302 供电。SCLK：串行时钟输入端，控制数据的输入与输出I/O： 三线接口时的双向数据线 RST： 输入信号，在读、写数据期间必须为高。、DS1302 使用方法(1) 时钟芯片 DS1302 的工作原理：DS1302 在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把 SCLK 端置 “0”，接着把 RST 端置“1”，最后才给予 SCLK 脉冲；读/写时序如图 5 所示。表 2 为DS1302
16、的控制字，此控制字的位 7 必须置 1，若为 0 则不能把对 DS1302 进行读写数据。对于位 6，若对程序进行读/写时 RAM=1，对时间进行读/写时，CK=0。位 1 至位 5 指操作单元的地址。位 0 是读/写操作位，进行读操作时，该位为 1；该位为 0 则表示进行的是写操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出的。表 6 为 DS1302 的日历、时间寄存器内容：“CH”是时钟暂停标志位，当该位为 1 时，时钟振荡器停止，DS1302 处于低功耗状态；当该位为 0 时，时钟开始运行。“WP”是写保护位，在任何的对时钟和 RAM 的写操作之前，WP 必须为 0。当“WP”为 1 时，写保
17、护位防止对任一寄存器的写操作。(2) DS1302 的控制字节DS1302 的控制字如表所示。控制字节最高有效位（位 7）必须是逻辑 1，如果它为 0，则不能把数据写入 DS1302 中，位 6 为 0，表示存取日历时钟数据，为 1 表示存取 RAM 数据；位 5 至位 1 指示操作单元的地址；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传输RAM RD1CKA4 A3 A2 A1 A0WRDS1302 控制字(3) 数据输入输出（I/O）在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位 0 开始。同样，在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿读出 DS1302 的数据，读出数据时从低位 0 位到高位
