摘 要

单片机作为一种功能强大的芯片，加速了电子工业的进程，推动了社会的进步。而此次指针式电子钟的设计与仿真正是利用了单片机强大的控制功能而实现的。指针式电子钟要求能实现基本的功能：液晶显示表盘和指针，能正确显示当前时间，并且能够调节时针，分针，和秒针。

本次设计采用的是最常用的AT89C51单片机，以单片机作为核心控制器件，DS1302时间芯片作为时间模块与单片机进行通信提供时间信号，LCD12864芯片（一种T6963C液晶）作为显示屏从单片机输出端口获得经过处理的可以直接显示的时间信号来显示指针和表盘，按键电路由与门电路和3个按键开关K1,K2和K3组成，K1选择需要调节的指针，K2直接调节指针，K3是确定键。同时还要编写各个模块相对应的程序，烧写到单片机中，整个系统才能运转。

仿真采用proteus软件，按照首先分模块设计仿真电路图，然后得出总体仿真电路图的思路来进行仿真，根据仿真结果修改硬件和软件设计以达到功能。

关键词：AT89C51单片机；时钟芯片DS1302；T6963C液晶；电子钟

Abstract

SCM as a powerful chip, accelerated the process of the electronics industry, and promote social progress. The Design and Simulation of the Analog electronic clock is the use of powerful single-chip control functions achieved. Analog electronic clock requirements to achieve the basic functions: LCD dial and hands, can display the current time is correct, and can adjust the hour, minute, and second hands.

The design uses the most commonly used AT89C51 microcontroller, microcontroller as the core control device, DS1302 Time Chip as a time module communicate with the microcontroller provides a time signal, LCD12864 chip (s T6963C LCD) screen as obtained from the microcontroller via the output port time signal processing can be displayed directly to the display pointer and dial, key circuit by an AND gate circuit and three key switches K1, K2 and K3 composition, K1 pointer to select the desired adjustment, K2 directly adjustable pointer, K3 is OK key. But also to prepare a program corresponding to each module, programmed into the device, the entire system to operate.

Proteus simulation using the software, according to the first sub-module design circuit simulation, circuit simulation and then come to the overall idea to simulate, modify the simulation result of hardware and software designed to achieve functional.

Keyword：AT89C51 microcontroller；Clock Chip DS1302；T6963C LCD；

Electronic c

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题的背景及意义 1

1.2 国内外当前的研究现状 1

1.3 本课题的研究内容与研究计划 1

第2章 方案论证与设计 2

2.1设计思路和系统平台 2

2.2 系统工作原理 2

2.3 方案论证 2

第3章 系统硬件设计 3

3.1 AT89C51单片机介绍 3

3.2时钟模块设计 7

3.2.1 方案选择 7

3.2.2 时钟模块电路设计 7

3.3显示模块设计 9

3.3.1 PG12864LCD的特性介绍 9

3.3.2 LCD12864引脚介绍 10

3.3.3 LCD12864的原理简图 11

3.3.4 12864液晶与单片机接口电路 12

3.4 设置模块 13

3.5 整体硬件设计 14

第4章 系统软件设计 15

4.1 时钟函数模块 15

4.2 指针时钟函数设计 20

4.3 显示函数模块 22

4.4 按键函数模块 23

4.5 主函数模块 25

第5章 仿真设计与结果分析 26

5.1 仿真设计 26

5.2 仿真结果分析 26

第6章 总结与讨论 29

参考文献 30

致 谢 31

第1章 绪论

1.1 课题的背景及意义

21世纪以来，电子化的程度越来越高，老式的机械钟表不能满足当前快节奏的生活。电子钟的出现顺应了时代和潮流的发展，方便了人们的生活。现如今，电子钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是家庭、个人或者是工作单位，都采用电子钟进行报时。石英振荡计数的快速发展使得电子钟技术日趋成熟，计时准确，体积小，灵活易维护等诸多优点都使得电子钟流行起来。而指针式电子钟将电子技术和过去的机械表的指针显示风格融为一体，报时准确的前提下，也能让你体验到机械表的复古感觉^[1]。

1.2 国内外当前的研究现状

指针式电子钟是采用数字电路在液晶显示屏指针实现对时，分，秒显示的计时装置，广泛用于各种私人和公共场合。目前，国外对于数字电子钟十分热爱，反而对于指针式电子钟的发展不太热衷，国内的情况类似，由于数字集成技术的快速发展，芯片的集成度越来越高，这大大提高了电子钟的精度，在稳定性和精度方面都远胜于机械表。但是电子钟不具备老式钟表的时间厚重感，略显单调，而指针式电子钟可以两者兼备。因此，研究基于单片机的指针式电子钟及扩大其应用，有着非常现实的意义^[2]。

1.3 本课题的研究内容与研究计划

本次毕业设计我研究的主要内容是设计并完成一个基本的、功能比较完整的基于单片机的指针式电子钟仿真。根据任务书的要求和实际情况结合起来分析，该系统大体上应该分为四大模块：显示模块、控制模块、时间模块和设置模块。

第2章 方案论证与设计

2.1设计思路和系统平台

通过论文题目可知本系统必须以8051单片机为设计核心，同时选用T6963C液晶作为显示屏，单片机的时钟信号可以用时间芯片来提供，由实际生活可知，钟表都具有调节功能，所以还需要添加按键来调节指针。使用的仿真软件为proteus 7 ，编译软件为keil 4。

2.2 系统工作原理

系统启动后开始初始化液晶屏，同时启动T0定时器，T0定时器每秒钟从时间芯片读取时间和日期信息，并且与液晶屏进行通信，刷新液晶屏显示时间日期信息。在此过程中系统可以随时执行3个独立键盘而导致的外部中断，以达到实现调节时间的功能。在每次进入T0中断时，程序会重新绘制时钟面板和指针，保证稳定更新和显示时间，同时不会出现乱码。

2.3 方案论证

根据设计思路可以清晰的知道本次设计分为四大模块，并且四大模块之间相互联系完成特定的功能。控制模块写入控制程序之后，与时间模块通信获取时间信号，并且将时间信号输出给显示模块，同时从设置模块获取按键信号来调整时间信号。 如图2-1所示：

图2.1 基本设计框图

第3章 系统硬件设计

根据第2章的方案论证和设计，以4大模块为基础一一对应起来可以得到硬件系统的整体框图，如图3.1所示：