目 录
一、 引言 1
（一） 数字时钟的发展背景 1
（二） 数字时钟的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 主控芯片的选择 3
（二） AT89C51单片机简要介绍 3
（三） DS1302时钟芯片介绍 4
（四） LCD1602屏幕概述 5
（五） DS18B20温度传感器介绍 6
三、 硬件系统设计 8
（一） 数字时钟控制系统方案设计 8
（二） 单片机最小系统设计 8
（三） DS1302芯片及外围电路设计 9
（四） LCD1602显示器外围电路设计 10
（五） DS18B20温度传感器电路设计 11
四、 软件系统设计 12
（一） 软件系统流程图设计 12
（二） DS1302工作流程图设计 13
（三） LCD1602屏幕显示流程设计 14
（四） DS18B20测温流程设计 15
总结 16
参考文献 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
数字时钟的发展背景
所谓数字时钟指的是通过微处理器以及传感器的作用，为人们提供实时时间的一种小型电子控制系统，通常情况下它由微处理器（DSP、ARM或者单片机较为常见）核心部分、RTC时钟模块、语音提示部分、温度模块以及电源管理部分组成，往往性能越高的数字时钟时间误差越小，功能越多样化，它的出现是电子技术高速发展并趋向成熟的一个典型标志，另一个方面也反映了人们对于生活的一种热爱。随着电子技术的迅速发展，微处理控制技术使得人们的生活变得更加智能化，数字时钟就是这么一个与时俱进的产品，早期的数字时钟是由液晶数码管、单片机、按键和蜂鸣器等器件组成，数码管上能对时间以及日期等信息进行显示，并具有闹钟等功能，这种功能单一的数字时钟的出现改变了以往人们使用数字时钟的方式，数字时钟大多被做
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^* 
化，它的出现是电子技术高速发展并趋向成熟的一个典型标志，另一个方面也反映了人们对于生活的一种热爱。随着电子技术的迅速发展，微处理控制技术使得人们的生活变得更加智能化，数字时钟就是这么一个与时俱进的产品，早期的数字时钟是由液晶数码管、单片机、按键和蜂鸣器等器件组成，数码管上能对时间以及日期等信息进行显示，并具有闹钟等功能，这种功能单一的数字时钟的出现改变了以往人们使用数字时钟的方式，数字时钟大多被做成一个面板艳丽的玻璃板，上面被嵌入多个液晶数码管作显示时间日期用，因此这种数字时钟可以被当作一种装饰物使用，挂在家里、商店里的墙上，既美观又有使用价值。由于技术还不成熟，这种数字时钟还存在诸多弊端，比如使用数码管只能显示较少量的信息，却占用了大量的面积；最为关键的缺点是这种数字时钟一掉电时间将被清零，上电后需要重新设置才能使用，这主要是因为其内部没有掉电锁存技术，另外也没有备用电源技术，因此一掉电所有信息都将被清零。随着半导体技术的飞速发展，向美国DALLS等公司就率先意识到了这一点，推出了他们的DS1302、DS1307等专门用于计时的RTC时钟芯片，这种计时芯片不但具有主电源管脚，更配置了辅助电源管脚，当系统掉电时，辅助电源为芯片继续供电，保持芯片稳定的计时。因此在这种RTC芯片推出后，技术研究人员就迅速的将这种技术融入到数字时钟中，更有甚者将该技术做到了单片机芯片中，如今很多中高档单片机内部都已经集成了RTC时钟模块，如STM32以及宏晶公司的51单片机系列。随着传感器技术的发展并取得成熟，许多温湿度、气压传感器已经能够被集成到一个绿豆粒大小的半导体内，并且稳定度和测量速度都非常高，如今数字时钟中都采用了这些功能各异的传感器来实现室温、湿度以及气压测量功能。
数字时钟的国内外发展现状
相关资料以及国内外文献显示，目前数字时钟在国内外都有着大批的研究者，由于新型单片机（处理器）的性能越来越强大，32位单片机的性价比越来越高，使得设计者或者很多兴趣小组都意识到有必要以往设计的控制核心以及相关传感器，以此来提高设计的性能和功能，并降低总体成本。前不久国外的一所大学的研究此项目的兴趣小组成功地将控制系统中所有的硬件模块集成到了一块芯片上，构建了属于他们自己的片上系统，这款片上系统的问世，不但使得控制系统的稳定性因素不再受分立器件的干扰，并且极大地降低了控制系统的硬件成本，因为在开发该系统时，不需要在经过相关调试，只需要将一块小小的芯片即可，这就是片上系统。
本文主要研究内容
本文以“基于单片机的数字时钟电子钟的设计”为课题，选用了美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为主控核心，片外配合了液晶显示器、DS1302型RTC时钟模块以及按键等器件设计了一款智能数字时钟，具有时间显示、日期显示、温度显示以及闹钟设置等功能。
方案选择及元器件介绍
主控芯片的选择
方案一：选择8位单片机中的51单片机作为控制系统的主控芯片，所谓51单片机是指那些片内采用MCS—51架构作为内核的单片机，如美国ATMEL公司的AT89C51、AT89C52、AT89S51以及AT89S52，中国宏晶公司生产的STC89C51、STC89C52、STC12系列等，它们都是采用51内核，只是片内资源不同的经典51单片机。采用51单片机作为控制系统有两大好处，一是51单片机内部需要操控的寄存器较少，非常适合初学者和学生使用，容易完成系统的设计；而是51单片机采用串口进行程序的下载和调试，不需要专门的JATG式仿真器，因此成本非常低。但是使用51单片机作为主控核心也有几个缺点，一是51单片机的主频较低，内部没有集成锁相环电路，因此芯片的处理速度较低；二是51单片机内部集成的资源较少，如常用的IIC、SPI以及AD采样模块都没有集成进去，使用者需要自己在片外配置。然而综合到自身的学习情况，对于51单片机的使用能够很熟练的程度，这对于顺利完成毕业设计是有利的。
方案二：选用美国微芯半导体（Microchip）公司研发的PIC单片机作为主控芯片，PIC单片机的最大亮点是它以应用为出发，推出了适用于不同应用的几十种型号，这种单片机在推出时凭借着它极强的抗干扰能力迅速地在汽车领域赢得了广泛的应用，比如在汽车的点火器应用中，对单片机的要求是抗干扰能力强、芯片管脚少、管脚输出电流能力强、存储器容量小以及片内资源少，于是Microchip就推出了只有八个管脚PIC12
原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/33333.html