基于51单片机的多功能电子时钟系统


一. 绪论
1. 单片机的概述
单片机的结构特征是将组成 机的基本部件集成在一块晶体芯片上，构成一台功能独特的单片微型 机。一台典型的单片机的基本组成结构包括中央处理器（CPU），存储器（ROM和RAM），并行I/O 串行I/O 定时器/计数器，定时电路及元件。由此可见，单片机在结构上突破了常规的按逻辑功能划分芯片。由多片构成了微型计算机的设计思想，将构成 机的许多功能集成在一块晶体芯片上。
单片机的特点：
受密度限制：芯片存储器存储容量较小，一般ROM小于4/ 2KB，RAM小于256字节。
可靠性良好：单片机是按照工业控制要求设计的，其抗工业噪 扰优于一般的 CPU，程序指令及常数数据都烧在ROM内，其许多信号通道均在同一芯片内，因此可靠性较高。
易扩充：单片机具有一般微电脑所必须的器件，可以扩充为各种规 微电脑系统。
控制功能强：为了满足工业控制要求，单片机指令除了输入/输出控制指令，逻辑判断指令外，还有更为丰富的条件分支跳跃指令。
单片机的应用领域如下：
家用电器领域：目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取 统的控制电路，做成单片机控制系统。
办公自动化领域：现代办公室所使用的大量通信，信息产品多数采用了单片机。
在商业营销系统已广泛使用的电子秤，收款机，条形码阅读器，仓库安全监控系统，商场保安系统，空气调节系统等，目前已纷纷采用单片机构成专用系统。
工业自动化：如工业过程控制，过程监测，工业控制器及机电一体化系统等，这些系统除一些小型工控机之外，许多都是以单片机为核心的单机或多机网络系统。
智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路：目前各种变送器，电气测量仪表普遍采用单片机应用系统替代传统的测量系统，使测量系统具有各种智能化功能。将单片机和传感器相结合可以构成新一 智能传感器。他将传感器初级变换后的电量做进一步的变换，处理，输出能满足远距离传送，能与微机接口的数字信号。
汽车电子与航空航天电子系统：通常在这些电子系统中的集中显示系统，动力监测控制系统，自动驾驭系统，通信系统，以及运行监视器（黑 ）等，都要都成冗余的网络系统。
设计的意义和目的
电子定时是现 会的一项重要的生产手段，该设计可用于时钟电路或工业生产中，具有高度的精确性好稳定性。
3． 总体设计方案
控制器采用单片机STC 89C52，时钟采用DS1302，用8段共阴数码管，实现显示，利用蜂鸣器和按键定时发生报警。
二． 硬件设计
1． 硬件电路的设计
本设 统共由三部分组成：
① STC 89C52为控制装置，负责各部分的控制和控制和数据采集。
② DS1302实现时钟电路提供秒、分、时等信息。
③ 共阴极数码管为显示装置，负责显示工作状态。
注：LED数码管驱动电路中采用P0 上上拉电阻的形式，为方便焊接，本设计中电阻使用了排阻的方式，三极管使用的是S9012.
2． 各元器件介绍
STC 89C52 ：
STC 89C52 是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能 CMOS8位微处理器。该器件采用 STC高密度非易失存储器制造计术制造，与工业标准的 MCS-51指令集和输出管脚相兼容，并有ISP管脚，只需要将单片机的ISP引脚接入专用的下载线上就可以编程。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在这个芯片中，STC 89C52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

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