基于AT89C51单片机的电子时钟

沈康 杨俊婷 王颖 大连理工大学城市学院

1 引言

随着信息化水平的逐步发展提高，人们越来越重视系统的智能化。由于现在市场上普遍的闹钟大多都只是一种到了人们设定的时间就被令人烦躁的声音而吵醒的机械化闹钟，机械化的闹钟不仅将熟睡的人们从梦中惊醒，而且影响了人们起床的心情，对于人们的身心健康有很大的影响。基于保证良好的休眠状况这一目的设计了一款带有闹钟功能的智能时钟。

本设计的主控芯片采用运用广泛的51单片机，利用DS1302时钟芯片采集时间，采用DS18B20温度传感器采集温度，采用数码管作为显示模块。系统设计主要由单片机最小系统、温度检测模块、实时时钟模块、数码管显示模块和按键控制模块等几个部分组成。

2 系统的结构

2.1 系统设计方案

电子时钟系统设计主要由单片机最小系统、温度检测模块、实时时钟模块、闹钟模块、显示和按键模块等几个部分组成。DS1302的时钟模块是电子时钟系统的核心功能负责时间信息的采集；再有就是按键模块，负责时间的调整、显示切换和闹钟的设定。

2.2 系统运行流程

电子时钟系统的运行流程：程序运行后DS1302采集到的信息被显示到数码管上，如果时间与我们之前设定的闹钟时间相等的时候，系统经过判断发出控制闹钟就会响起小灯也会亮起。当我们起床后我们可以通过按键关闭闹钟，开始一天的工作生活。我们还可以通过按键来切换显示温度。

图1 系统流程图

3 硬件设计

3.1 主控芯片

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

3.2 显示模块

显示模块采用了现在市面上常见的数码管，数码管具有操作简单，控制容易，亮度大，电量损耗小等优点，能够完美满足我们平时的使用。本设计采用6段共阴数码管，分别显示时分秒。

3.3 时钟模块

时钟模块是ds1302实时时钟芯片，ds1302是DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.0V～5.5V。

“我自用我法”，一语破天惊，这是石涛早期最为重要的一句画论，其蕴涵了石涛勇于突破古法，自用“我法”的革新精神，更是体现了其“搜尽奇峰打草稿”的艺术创造理论。在石涛从事绘画的早期，他便四处游历，这也是他为以后的长期艺术创作所做的铺垫。此题跋“我自用我法”可以很好的说明石涛从他早期的创作写生中就已经意识到了不能墨守成规，拘泥于古法之中，他摆脱了当时清代画坛上呆板程式化的绘画枷锁。在绘画上反对以南北宗为师，反对当时四王在绘画程式上拘泥于古法之中。这反映了他在艺术创作上一直以来坚持的个性，也直接影响了后人对于写生创作的理念反思，从而让人们不断的去寻找探索中国画的意境和灵魂之美。

3.4 按键模块

本设计中采用了三个独立按键，通过对按键进行不同的操作来实现不同的功能。在系统正常运行时，通过按下一次add按键进行闹钟显示，再次摁下add按键返回显示时间；在系统正常运行时，通过摁下一次dec按键进行温度显示，再次摁下dec按键返回显示时间；

3.5 闹钟模块

闹钟模块由蜂鸣器和led构成，通过单片机的通用io口控制输出。

4 系统原理图

图2硬件电路图

本设计的电路图如图2所示，该电路以at89c51芯片的最小系统电路图为展开，并且加入了数码管，ds1302，按键，蜂鸣器，led等多种外设模块，时钟电路采用11.0592MHZ的晶振，复位电路采用上电复位与按键复位两种复位方式。DS1302在硬件连接中需要加一个32.768kHz 的晶振，在硬件连接上DS1302只需要连接SCLK、I/O、RST三条线。因为单片机提供的电流较小，所以在使用蜂鸣器时，最好使用三极管作为驱动，确保蜂鸣器正常运行。

5 结语

这款基于AT89C51单片机的电子时钟，可以完成年月日的显示，闹钟的开启和关闭，还可以切换显示温度等功能。而且该设计改变了普通闹钟的唤醒功能的机械性，取而代之的是使用人性化的声光唤醒模式，可以极大的改善人们由于普通闹钟的频繁唤醒导致的精神衰弱。不仅在我们的日常生活中为我们提供便利也保证我们日常工作和生活所需要的精神需求。