基于STC89C52单片机的多功能数字钟的设计

2010年第35期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION

○本刊重稿○科技信息

张开碧王浩曾勇斌

(重庆邮电大学自动化学院中国重庆

400065)

【摘要】本文主要介绍了数字钟的功能以及相应的硬件电路的设计，并且用C语言编写了相应的程序下载到单片机上进行调试，让其结合硬件电路实现对应的功能：时间显示、日期显示、跑表、闹铃、温度显示和湿度显示。本文着重地介绍了多功能数字钟的硬件制作。

【关键词】数字钟；STC89C52单片机；硬件设计

DesignofMultifunctionalDigitaDigitalClockBasedonSTC89C52

ZHANGKai-biWANGHaoZENGYong-bin

(CollegeofAutomation，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing，400065，China)

【Abstract】Thisarticlepaperdescribesthefunctionofthedigitalclockandthedesignofthecorrespondinghardwarecircuit.Atthesametime,thecorrespondingprogramispreparatedwiththeClanguagewhichisdownloadedtotheMCUonthedebugginghardwaretocombinethefunctionsofthecorrespondingcircuit.Thesefunctionsincludethetimedisplay,datedisplay,stopwatch,alarm,temperaturedisplayandhumiditydisplay.Inthispaper,themulti-functiondigitalclockhardwareproductionisintroducedemphatically.

【Keywords】DigitalClock；STC89C52；Hardware

基于STC89C52单片机的多功能数字钟的设计

design

0前言

钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种,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。

1功能

本设计中选择STC89C52单片机来进行设计，主要由于其体积小、成本低，功能丰富并且实用方便。配合时钟芯片来实现时钟、跑表、闹铃、日历能功能，用温湿度传感器分别检测工作环境的温度和湿度，通过按不同的键在1602液晶显示器上显示对应的数值。数字钟的基本功能如下：

1.1计时及校时：数字钟的最基本功能既是显示和调整时间，本设计可以让数字钟24小时制或12小时制显示，可以通过设置进行转换等。

1.2跑表：本数字钟还具备跑表的功能，跑表功能包括跑表的启动、停止、保持显示、清除等。

1.3闹钟：可以通过键盘设定闹钟时间，在设置的时间进行闹钟提示，每一次响5秒，每隔5秒响一次，如果不人为的进行干涉闹钟会一直响60分钟。

1.4日历：让数字钟可以显示日期(包括年、月、日)，并且可以显示星期几。

1.5温度、湿度等的显示：通过传感器等相关硬件配合相应的电路将测试到的温度和湿度数据转换为数字在时钟液晶显示屏上显出来。

图1ATC89C52芯片

2.2.2

时钟电路

DS12C887时钟芯片的电路图如图2所示，它是通过对应的端口与单片机相连接的。

图2DS12C887时钟芯片

2.1

系统硬件的设计

硬件的选择

本设计选ATC89C52单片机作为主芯片以外，还要用的其他各种元件来实现相应的功能，因此还要对其他电子元件做一个合理的选择和安排。在设计过程中结合实际情况对相关硬件做了如下选择：时钟电路中将用到DS12C887时钟芯片，温度检测电路用的是温度传感器DS18B20，湿度检测电路用到的是HS1101湿度传感器，闹钟以及按键提示均用到蜂鸣器。这样的硬件选择既可以实现数字钟的一系列功能，又是一个简洁的选择结果，而且成本低，较容易入手。2.2硬件的电路设计2.2.1ATC89C52芯片

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。根据实际搭建电路图画出芯片的电路图如图1所示，端口接的其他设备在后面分别介绍[4]。

DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBMPC上的时钟日历芯片DS12887，同时它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。2.2.3液晶显示电路

液晶1602与单片机的电路图如图3，它是通过对应的端口与单片机的连接的。其中：

①1，2端为电源；15，16为背光电源；为防止直接加5V电压烧坏背光灯，在15脚串接一个10Ω电阻用于限流。

②液晶3端为液晶对比度调节端，通过一个10kΩ电位器接地来调节液晶显示对比度。首次使用时，在液晶上电状态下，调节至液晶上面一行显示出黑色小格为止。

③液晶4端为向液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机的P1.3口。

④液晶5端为读/写选择端，因为我们不从液晶读取任何数据，只向其写入命令和显示数据，因此此端始终选择为写状态，即低电平接地。

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