基于51单片机的多功能电子时钟设计

杨洁，叶晶晶

（黔南民族师范学院物理与电子科学学院，贵州都匀，558000）

0 引言

目前单片机的使用已经十分广泛，本次设计的多功能电子钟能完成年、月、日、星期、时、分、秒的显示与调整，并且还添加了温度、阴阳历转换显示及闹钟、12/24小时转换、整点提示等功能，有较强的应用性。

1 整体设计方案

1.1 系统硬件描述

基于51单片机系统的多功能电子时钟基本结构框图如图1所示。

图1 系统基本结构框图

单片机采用STC90C58；温度传感器采用DS18B20检测温度；时钟芯片采用DS1302提供时间；按键模块负责对该电子时钟进行校准或调解的功能；数码管显示模块用于显示时间、温度等信息；蜂鸣器闹钟模块负责进行提醒功能。

1.2 整机原理图

基于51单片机系统的多功能电子时钟的整机原理图如图2所示。

图2 整机原理图

时钟芯片 DS1302通过 SCLK（7脚）、I/O（6脚）、RST（5脚）与单片机 STC90C58的 P3^6（16脚）、P3^4（14脚）、P3^5（15脚）相连，向单片机提供提供准确的时钟信息，包括年、月、日、时、分、秒以及星期。本设计还专门为时钟芯片增添了一个锂电池，所以断电情况可以运行十年以上不丢失数据，重新上电后不用校正时钟。

温度传感器DS18B20通过DQ（2脚）与单片机STC90C58的P3^7（17脚）相连，完成把采集到的温度数据送单片机的作用。DS1820 测温范围-55℃～+125℃，以0.5℃递增。按键部分共有6个按键，通过单片机STC90C58的P0^0～P0^5（34脚～39脚）采集并识别按键状态，做出相应的反应。

单片机STC90C58通过P1^0～P1^7（1脚～8脚 ）外接74HC154、CD4511控制数码显示管，显示年、月、日、时、分、秒以及星期和温度。

1.3 系统软件描述

系统程序实现三部分功能：日期部分实现阴阳历年、月、日、星期显示，时间部分实现时、分、秒显示；温度测量部分实现环境温度测量及显示；键盘部分主要为时钟、闹钟、12/24小时转换和整点提示设置。主程序流程框图如图3所示。

图3 主程序流程框图

DS18B20子程序流程图如图4所示。

图4 DS18B20子程序流程图

DS1302时间显示流程图如图5所示。

图5 DS1302时间显示流程图

2 总结

基于51单片机的多功能电子时钟既可以显示时间、日期、温度等信息，又具有闹钟、整点、12/24小时转换、阴阳历显示等功能，并且价格便宜，易于制作，十分适合初学者完成相关的单片机的设计与运用。