目        录
摘  要    - 3 -
Abstract    - 4 -
第一章  前言    - 5 -
第二章 方案论证与比较    - 6 -
2.1 数字时钟方案    - 6 -
2.2 数码管显示方案    - 7 -
第三章 系统设计    - 9 -
3.1 总体设计    - 9 -
3.1.1 系统说明    - 9 -
3.1.2 系统框图    - 11 -
3.2 模块设计    - 11 -
3.2.1 电源部分    - 11 -
3.2.2 复位电路    - 13 -
3.2.3 程序下载接口    - 15 -
3.2.4 位选部分    - 16 -
3.2.5 数码管连接电路    - 17 -
3.2.6 控制部分    - 17 -
第四章 原理图与PCB图    - 21 -
4.1 原理图    - 21 -
4.2 PCB图    - 25 -
第五章 软件设计    - 26 -
5.1 程序流程图    - 26 -
5.2 源程序    - 28 -
第六章 总 结    - 41 -
6.1 物品清单与元件特性    - 41 -
6.2 设计总结    - 42 -
参考文献（References）    - 43 -
致  谢    - 44 -

摘  要

本文用单片机以及DS12C887时钟芯片实现高精度实时时钟的设计。并由数码管进行时、分、秒的时钟显示。新型时钟芯片DS12C887具有计时精确、断电情况下运行十年以上不丢失资料等优点，在单片机计时系统中有着广泛应用。

本设计是以 AT89C51 为控制核心，由DS12C887时钟模块、键盘、定时闹铃、LED共阴极数码管和8279等功能模块组成。本文对系统的设计方案进行了论证与比较，介绍了DS12C887与AT89C51单片机系统的硬件电路图，并完成了PCB板的设计。 同时介绍了单片机C程序的设计流程与编写方法。

关键词： 单片机 时钟芯片DS12C887 数码管

数字时钟方案

本次设计根据实验要求设计数字时钟。可利用如下两种方案实现。

方案一：本方案完全用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息，并通过程序控制扫描输出显示数据。利用定时器0与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点，但当单片机不上电，程序将不执行。且由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。

方案二：本方案采用美国DALLAS公司的专用时钟芯片DS12C887。DS12C887时钟芯片功能强大，可代替IBM AT计算机的时钟/日历，断电情况下运行十年以上不丢失资料。它采用二进制数码或BCD码表示时间、日历和警报，具有计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有润年补偿功能，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时，系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。

鉴于以上两种方案，时钟芯片DS12C887具有精度高、稳定性好、掉电正常工作、软件编程简单等优点，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。