基于AT89S52的数字式电子钟系统的设计与实现

　　电子钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来很大的方便。数字式电子钟的设计可由数字电路来实现，也可采用单片机来完成。如果用数字电路来完成，所设计的电路相当复杂，大概需要十几片数字集成块，其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现，焊接的过程比较复杂，成本也非常高。若用单片机来设计，由于其功能的实现主要通过软件编程来实现，既简化了硬件电路，又降低了成本。本系统采用 AT89S52 单片机为主控芯片，配合实时时钟芯片 DS12887，实现了时间显示、日期显示、时间和日期的调节及报时功能，且具备掉电情况下时间信息继续保持的功能。

　　1 系统的组成

　　该系统以 AT89S52 单片机为核心，由实时时钟芯片 DS12887、LCD(1602)模块、报时模块(蜂鸣器)、键盘模块等组成。单片机不断读取实时时钟芯片 DS12887 提供的时间、日期和星期，送入 LCD 显示。当达到设定的报时时间时，则控制蜂鸣器发声。当有键按下的时候，单片机就转而处理按键。整个系统的电源由 5 V 电池供电。以便于携带。系统总体结构如图 1。

　　所设计的数字式电子钟目标为实现以下功能：(1)24 h制显示时间;(2)显示日期、星期;(3)可随时进行时间校对;(4)闹钟功能。

        2 系统硬件选型与电路设计

　　2.1 硬件选型

　　2.1.1 AT89S52

　　AT89S52[1]是一种低功耗、高性能CMOS8 bit微控制器，具有8 K在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。AT89S52 具有以下标准功能：8 kbyteFlash，256 byteRAM，32 bitI/O接口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16 bit定时器/计数器，1个6向级2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

　　2.1.2 DS12887

　　带有 RAM 的实时时钟芯片[2]DS12887 其主要特点为：断电情况下运行 10 年以上不丢失数据，计秒、分、时、天、星期、日、月、年, 并有闰年补偿功能，可以用二进制数码或BCD码表示时间、日历和警报。因此，该芯片被大量用于工业控制中。DS12887 内部具有 128 个非易失性 RAM，RAM 的地址映象如表 1。

　　DS12887 有 A、B、C、D 4 个控制寄存器，因为本系统具有闹钟的功能，主要应用到了寄存器B来进行控制，因此，在此仅介绍寄存器B。其功能如表2。

　　SET为数据更新传送控制位。为0，允许传送，为1，禁止传送。P IE为定期中断允许控制位。为1 时，中断请求输出有效。为 0，禁止输出。AIE为告警中断允许控制位。为1时，当告警条件满足时，IRQ 为低;为0 时， 不能激活IRQ 信号，禁止告警。SQWE 为方波输出允许控制位。DM 为数据方式选择控制位。24/12控制位，为1 时，是24 h方式;为 0 时，是 12 h 方式。DSE 为夏令时允许控制位。