论文总字数：29560字

摘 要

无论在生活还是在生产过程中，时钟一直是不可忽视的角色。时钟的用途有很多种，我们每一天的工作都是看时钟来安排的，吃饭睡觉，上班一天的日程安排都离不开时钟，看着时钟不起眼，但是我们的生活当中离不开时钟！时钟决定着接下来要做的事情，一天的日程安排，如果没有时钟的加入，生活将混乱没有秩序可言。随着时代的发展，时间的利用效率得到了越来越大的重视，时钟在人们心目中的地位也得到了很大的提升。本次毕业设计以AT89C51单片机为平台，完成了一个实时钟系统的设计与制作。硬件部分用最小单片机系统上加上六位八段LED数码管和DS18B20进行温度的检测与读取。时、分、秒分别用二位数码管显示，系统有时钟设置功能、闹钟功能、温度检测功能，所用编程语言为C语言。本次设计是建立在Proteus仿真成功的基础上，再进行硬件最终搭建以及PCB板的加工制作，所以可靠性较高。使用最小单片机系统进行构建，所以在硬件构造上会简单很多，在制作成本上也能得到节省。

关键词：实时钟；AT89C51；LED数码管；DS18B20；Proteus

MCU-based Study and Design of Real-time Clock

Abstract

The clock has been the role can not be ignored whether in life or in the production process. Every day，our work is decided by the time, such as eating, sleeping and arranging the work by the clock. We often look upon the clock, but we can not live without the clock. Clock determines the next thing to do, daily schedule. If there is no clocks to join, life will be confused and with no order at all. With the development of the times, the efficiency of time got more and more attention and the status of the clock in the minds of people has also been greatly improved. This graduation design is based on the AT89C51 MCU platform and completed a design of a real-time clock system. The hardware part with the smallest single-chip system and six digital tubes, use the DS18B20 to read the temperature . Display hours, minutes and seconds with two digital tubes respectively. The clock system has the function of Time setting, alarm setting and temperature displaying. The program is written by the C language. This design is based on the success of Proteus simulation, and then set up the hardware, finally we made the PCB board, so have the higher reliability. Use the smallest single-chip system to build, so the hardware will be much simpler, the cost can be saved in the production too.

Keywords: Real-time Clock;AT89C51;Digital tube;DS18B20;Proteus

目 录

第一章 绪 论 1

1.1论文研究的背景和意义 1

1.2论文研究的具体内容 1

第二章 实时钟系统总体结构 2

2.1实时钟系统任务规划 2

2.2实时钟系统结构框图 2

2.3实时钟系统方案论证与比较 2

2.3.1实时钟控制模块 2

2.3.2实时钟显示模块 3

2.3.3时、分、秒之间间隔 3

2.3.4实时钟电源模块 3

2.3.5实时钟复位模块和上电指示灯模块 3

2.4 实时钟最终方案 3

第三章 实时钟系统硬件设计 5

3.1主控芯片 5

3.1.1 P0口 6

3.1.2 P1口 6

3.1.3 P2口 6

3.1.4 P3口 6

3.2温度模块 7

3.2.1 DS18B20简要介绍 7

3.2.2 DS18B20的工作流程 8

3.3发声模块 10

3.4显示模块 12

3.4.1数码管显示优点 12

3.4.2引脚功能说明 12

3.4.3数码管使用方法 13

3.4.4数码管的驱动方式 14

3.5功能拓展模块 15

3.5.1 DS1302时钟芯片 15

3.5.2 闪烁模块 16

3.5.3 预留按键拓展 18

3.5.4 预留过孔拓展 18

3.6 电源电路和下载电路 19

3.6.1 电源电路 19

3.6.2 下载电路 19

3.7 按键复位和上电指示灯 19

第四章 实时钟软件设计 21

4.1 Protel99SE 21

4.1.1实时钟原理图的设计与绘制 21

4.1.2印制电路板图的设计 22

4.2 Proteus仿真软件的使用 24

4.3 KeilC程序的使用 24

4.3.1 KeilC 编译环境 25

4.4 Proteus和 KeilC混合仿真 25

第五章 实时钟实物调试及总结 26

5.1 实时钟实物调试 26

第五章 结束语 29

致 谢 30

参考文献（References） 31

附 录 32

第一章 绪 论

1.1论文研究的背景和意义

时间是一种尺度，借着时间，事件发生之先后可以按过去-现在-未来之序列得以确定（时间点），也可以衡量事件持续的期间以及事件之间之间隔长短（时间段） 。时间是除了空间三个维度以外的第四维度。像商业、工业、体育、科学及表演艺术都有一些用来标示及度量时间的方式。——维基百科

其实自古以来不论在国外或国内，时间在生活中都占据不可磨灭的地位。东晋文学家陶渊明曾经写下“盛年不重来，一日难再晨，及时当勉励，岁月不待人。”高尔基也曾经说过“世界上最快而又最慢，最长而又最短，最平凡而又最珍贵，最易被忽视而又最令人后悔的就是时间。”

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