高精度电子时钟_开题报告

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《高精度电子时钟》

--------开题报告

姓名：陈永亮

学号：200800204

系(部)：电子通信系

专业：电子技术应用

年级：0 8届

指导教师：尹勇老师

开题日期：

2011 年11 月24 日

高精度电子时钟

（一）课题的研究意义：

时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着社会的进步，科技的的发展，人们对它的功能又提出了新的要求，怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。

现代社会，守时已不仅关系到一个人的职业生涯，还成了衡量一个人道德的标准。时钟为人们提供了科学利用时间规律的依据，然而，普通的机械钟表与半机械钟表对于忙碌的生活显然早已不太适应，设计一款高精度数字时钟势在必行。本课题将通过对目前市场上的数字电子钟的研究，制作一个以89C51单片机、DS12C887时钟芯片为核心控制部件的高精度数字式电子钟，该时钟具有精确显示年、月、日、时、分、秒；校时；报时；闹钟等功能。使人们可以得到精确时间显示,帮助人们合理安排时间，方便人们的生活。

（二）课题的研究现状：

数字电子钟一个无处不在的电子产品，经过多年的发展技术已经相当成熟了。

随着电子技术的产业结构调整，生产工艺的飞速发展，市场对智能电子时钟的需求也越来越大，而现今市场上多采用常用的普通电子表, 不具备报时和闹钟的双重功能。为此本课题用DS12C887时钟芯片设计了一种具有校时和闹钟功能的高精度电子钟。DS12C887可精确计时到2100年。

目前应用广泛的数字钟大多用DS12C887时钟芯片，以51单片机为核心控制部件制作的，可以实现对年、月、日、周、时、分、秒精确计时，闰年补偿，可计时至2100年。DS12C887内嵌一个锂电池和32.768MHz石英晶振，可以保证在没有电源系

统的情况下做到非易挥发性计时。通过对相应管脚电平的简单设置，就可以轻松地适应Intel处理器或Motorola处理器的总线时序。通过扩展还可实现对电子钟所在

地点的温度显示和智能闹钟功能，广泛应用于车站、医院、机场、厕所等公共场所的时间显示。该电子钟运用单片机进行设计制作, 通过软件编程完成实时时间显

示、按键调节时间和闹铃功能, 与数字电路电子钟相比具有设计电路简单、成本低的优点。与机械钟表和3V电源半机械钟表相比，数字电子钟具有时间精确度高、停电不用校准、减少汞电池的使用等优点。

（三）研究方案设计

本课题将以软件仿真模拟、软硬件结合，自行设计实验电路、使用AT89C51单片机、时钟芯片DS12C887和LCD1602液晶屏等硬件实物实现。

1．设计要点

（1）课题研究采用的主要方法

课题研究采用的主要方法有行动研究法、测验法、实验法、文献分析法等，从而保证所设计的时钟系统的完整性和实用性,使所设计的高精度时钟符合实

际需要。

（2）运行环境和开发工具

AT89C51、时钟芯片DS12C887、LCD1602液晶屏；Keil uVisionshon3单片机汇编、ISIS 7 Professional单片机仿真软件等。

DS12C887时钟芯片引脚图 DS12C887时钟芯片与单片机典型接口图 LCD1602液晶屏引脚图

（3）可行性分析

通过可行性分析对所开发的高精度时钟从适用性、经济效益以及开发成本进行研究。通过调查和高精度时钟设计目标分析，对要开发的硬件、软件从技术、经济、资源和管理进行可行性的分析。以保证资源合理使用、避免失误和浪费。

●技术可行性：

本课题通过AT89C51单片机来设计电子时钟，采用C语言进行编程，可以实现小时，分，秒和年，月，的显示、定时报警等功能。本次设计的电子时钟系统由时钟电路，LCD显示电路，定时报警电路，按键调整电路四部分组成。

本课题需要详细介绍AT89C51单片机的基本原理，分析时钟芯片DS12C887各个管脚的功能及它在设计电路中的作用工作原理及其软件设计过程以及LCD1602液晶屏在设计电路中的作用。

●经济可行性：

本课题使用的单片机,是集CPU ,RAM ,ROM ,计数和多种接口于一体的微控制器。自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注。它体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易，广泛应用于智能生产和工业自动化上。

DS12C887时钟芯片设计了一种具有校时和闹钟功能的高精度电子钟。

DS12C887可精确计时到2100年。其价格一般为几元至几十元，性价比极高。

操作可行性：

51单片机通过软件编程，在LCD1602液晶屏上实现时、分、秒和年、月、日，并且按秒实时更新显示；利用时钟芯片DS12C887来实现计时，定时功能；通过四个按键开关：一个用于时钟的调节、一个用于闹钟的调节、另外两个为数值增大和减小，来实现参数设置和调节功能；到达设置的闹钟时间时，由蜂鸣器发声，起报警作用。本次设计的电子时钟，走时精度较高，可满足多种场合的应用需求。

2、高精度数字时钟介绍与使用说明

（1）、高精度数字时钟结构、流程图

结构功能图

高精度数字时钟流程图

（2）、时间显示功能模块：

通过自行设计的电路使用时钟芯片DS12C887设计一个时钟，利用51单片机通过软件编程，在LCD1602液晶屏上实现小时、分、秒和年、月、日，并且按秒实时更新显示。

（3）、定时功能模块：

利用时钟芯片DS12C887来实现计时，定时功能；通过两个按键开关，一个用于时钟的调节，一个用于闹钟的调节，来实现参数设置和调节功能；到达设置的闹钟时间时，由蜂鸣器发声，起报警作用。

（4）、校时显示模块

使用时钟芯片DS12C887，通过调节按键钮校对时间。使用四个按键开关：一个用于时钟的调节、一个用于闹钟的调节、另外两个为数值增大和减小，来实现参数设置和调节功能

（5）、闹铃功能模块

具有闹铃设置及到达设置的闹钟时间时，由蜂鸣器发声，起报警作用。

（四）完成课题的条件：

本课题的研究设计难度相对较大，需要掌握的知识较多，对这些知识的认识和掌握并不是很透彻，并且没有相关方面的实践经验，应用起来就显得相对很难。是该时钟开发的最重要部分，该高精度电子时钟对DS12C887时钟芯片的使用要求很高也就决定了DS12C887时钟芯片的使用在该高精度电子时钟中的份量。

若要顺利完成该高精度电子时钟的设计，要认真做好需求分析，加强自学，进一步提高DS12C887时钟芯片的使用方法，同时要积极与指导教师沟通，认真听取指导教师的指导意见和要求。尽管自身条件在做该课题设计并不是很有实力，但是通过指导教师的帮助，小组人员共同努力，认真做好每一个内容，该课题设计一定会顺利完成。

综合该高精度时钟设计的内容和要求，若要很好地完成该课题需要以下条件：

1．认真进行课题研究，做好自己的本职工作，全身心投入到设计过程中；

2．需要指导教师耐心指导，多给学生提供意见和方法，以及经验帮助；

3．同组人员通力合作，共同讨论，相互帮助；

4．大量查阅相关书籍和资料；

5．向有相关系统开发经验的前辈请教；