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STC89C52单片机驱动的多功能数字电子时钟设计
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更新于2024-06-24
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本篇学位论文主要探讨的是单片机多功能数字电子时钟的设计。随着科技的进步,人们对时间的精准需求日益增强,电子时钟凭借其高精度、稳定性、易用性而被广泛应用。设计目标是利用STC89C52单片机和DS1302芯片,以及DS18B20温度传感器,配合按键和LCD显示器,构建一个具备日期、时间、温度显示及校正功能的电子设备。 论文首先介绍了时钟在计算机系统中的基础地位,指出它既是系统工作稳定性的关键,也是实现定时任务的重要组件。对于单片机系统,时钟有两层含义:一是基础的振荡定时信号,依赖于晶振和外围电路;二是用于系统定时的标准化时钟,可通过软件定时器/计数器或专用时钟芯片实现。 设计的主要目的是开发一个具备以下功能的电子时钟: 1. 显示完整的年、月、日、星期、时、分、秒信息。 2. 提供年、月、日、星期、时、分、秒的校准功能。 3. 支持12小时制与24小时制之间的切换。 4. 实现温度测量并显示。 论文着重于方案选择,提出了两种方案: - 方案一:选用STC89C52,这款单片机拥有8KB ROM存储空间、512字节数据存储空间和2K字节EEPROM,且与MCS-51系列单片机兼容,支持串口下载,适合对存储容量和兼容性有较高要求的应用。 - 方案二:考虑了AT89S52,它有8K字节程序存储空间和256字节数据存储空间,但不包含EEPROM,且支持在线编程和擦除,适用于对成本和编程便利性有考虑的设计场景。 通过这个项目,学生将深入理解单片机的基本原理,并熟练掌握如何集成各种功能模块,构建实用的电子设备。设计过程不仅锻炼了硬件技能,还提升了软件编程和系统设计的能力。
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其读写地址如下表所示。
表 2-3 DS1302 时钟寄存器
读寄
存器
写寄
存器
Bit7
Bit7
Bit7
Bit7
Bit7
Bit7
Bit7
Bit7
范围
81H
80H
CH
10 秒
秒
00—5
9
83H
82H
10 分
分
00—5
9
12
10
0—23
85H
84H
24
0
AM/PM
时
时
1—12
87H
86H
10 月
日
0—23
89H
88H
10 月
月
1—12
8BH
8AH
0
0
0
0
周
1—31
8DH
8CH
10 年
年
1—12
8FH
8EH
WP
0
0
0
0
0
0
0
——
。
第一行秒寄存器,CH 为时钟暂停标志位、该位为 1 时时钟停止,该位为 0 时时钟运
行。
第二行分寄存器,bit0—bit6 表示分钟数�因采用 BCD 编码�所以低四位最大能表
示的数字为 9,计数满向高三位进 1。
第三行时寄存器、12/24 用来定义 DS1302 小时的运行模式,12 小时模式下 bit5 为 1
表示 PM 下午,bit5 为 0 表示 AM 上午。 第八行控制寄存器�bit7 是写保护位 WP�当 WP
为 1 时�写保护位可防止对任一寄存器的写操作,在任何的对时钟和 RAM 的写操作之前,
WP 位必须为 0。
此外�DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与 RAM
相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。
DS1302 与 RAM 相关的寄存器分为两类一类是单个 RAM 单元,共 31 个,每个单元组态为一
个 8 位的字节,其命令控制字为 C0H—FDH,其中奇数为读操作、偶数为写操作,另一类
为突发方式下的 RAM 寄存器,此方式下可一次性读写所有的 RAM 的 31 个字节,命令控制
字为 FEH(写)、FFH(读)。
2.3 1602 字符液晶介绍
2.3.1 1602 液晶概述
工业字符型液晶,1602 是指显示的内容为 16*2,能同时显示两行,每行 16 个字符。常
见的 1602 字符液晶有两种,一种显示绿色背光黑色字体,另一种显示蓝色背光白色字体
�目前市面上绝大多数基于 HD44780 液晶芯片控制,原理是完全相同的。本课题所用 1602
液晶模块,显示屏是蓝色背光白色字体。如图 2-5 所示。
9
图 2-5 1602 字符液晶
2.3.2 1602 引脚介绍
图 2-6 LCD 液晶显示
表 2-4 1602 字符液晶引脚说明
编号
符号
引脚说明
编号
符号
引脚说明
1
GND
电源地
2
VCC
电源正极
3
V0
液晶显示对比
度调解端
4
RS
数据/命令选
择端
5
R/W
读写选择
6
E
使能信号
7
D0
数据口
8
D1
数据口
9
D2
数据口
10
D3
数据口
11
D4
数据口
12
D5
数据口
13
D6
数据口
14
D7
数据口
15
BLA
背光电源正
16
BLK
背光电源负
各个引脚具体功能说明:�
第 1 脚,GND 为地电源。
第 2 脚,VCC 接 5V 正电源。
第 3 脚,VO 为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最
高,对比度过高时会产生重影,使用一个 1K 的电位器调整对比度。
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