基于单片机的时钟显示系统的设计

【摘 要】本设计以AT89S51单片机为核心的时钟显示系统的工作原理和设计方法。以及如何对时钟芯片DS12887进行编程设计，以期达到实际的设计要求。

【关键词】AT89S51单片机；DS12887时钟芯片；LCD显示器件

0 引言

时钟显示别广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车站、火车站、广场、宾馆等等，常用的时钟显示因不同的场所显示有所不同，但对时钟芯片的编程控制原理都大体相差无几，关键是根据实际的需要来达到不同的效果，如报警、铃声等。

1 主要技术

1.1 AT89S51单片机

AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8 位单片机，片内含8K ISP的可反复擦写1000次的FLASH只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，兼容标准MCS-51指令系统及8051引脚结构，AT89S51微型机可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下结构：40个引脚，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），4kBytes Flash片内程序存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

1.2 DS12887时钟芯片主要特点

（1）可作为IBM AT计算机的时钟和日历；（2）与MC14688B和DS1287的管脚兼容；（3）在没有外部电源的情况下可以工作10年；（4）自带晶体振荡器及电池 ；（5）数据地址总线复用 ；（6）可选用的夏令时模式；（7）可以应用于MOTORLA和INTEL 两种总线；（8）内建128字节RAM；（9）14字节时钟控制RAM；（10）114字节通用RAM；（11）可编程方波输出；（12）总线兼容中断（IRQ）；（13）三种可编程中断：时间性中断 可产生美妙一次直到每天一次中断 周期性中断122ms 到 500ms 时钟更新结束中断。

图1

2）管脚名称

AD0-AD7 地址、数据复用总线

NC -脚

NOT-总线类型选择（MOTOROLA/INTEL）

CS -片选

AS -ALE

R/W-在INTEL总线下作为/WR

DS-在INTEL总线下作为/RD

RESET-复位信号

IRQ-中断请求输出

SQW-方波输出、

VCC-+5电源

GND-电源地

图1位DS12887的结构图

3）DS12887时间、日历和闹钟区域

可以通过读取应用的存储器来获得时间、日历信息。通过对AT98S51单片机进行编程来写入DS12887存储器设置时间、日历和闹钟。时间和闹钟的设置可以是12小时和24小时制，可以通过对AT89S51编程来实现所需要的功能。在DS12887存储器中，0XC0-0XFF位特殊的数，如果小时闹钟位OXC0-0XFF，表示每小时中断一次；如果小时闹钟和分钟闹钟是OXC0-0XCFF，表示每分钟中断一次如果小时闹钟、分钟闹钟和秒钟闹钟都是0XC0-0XCFF，表示每秒中断一次。DS12887时钟芯片有四控制寄存器，分别是寄存器A 、B＼、C、D，它们可以在如何时候读写。

1.3 LCD液晶显示

图2LCD显示时间：

图2

通过对AT89S51的编程时间，按照需要显示时间、闹钟等设置，在一次编程后，DS12887可以在掉电后仍然保持时钟时间的准确性，这是因为时钟内有电池的结果。

2 结论

本设计方法方案所使用的单片机比较容易获得，价格便宜，易于实现，所使用的DS12887价格稍高，但可以实现很多功能，能够满足多种实际需要，LCD也比较容易获得，对于学习及实际需要都有十分重要的意义。

【参考文献】

[1]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社.

[2]徐爱钧，徐阳.keil c51单片机高级语言应用编程与实践[M].电子工业出版社.