毕设-智能太阳能电子钟.doc

本科毕业设计（论文）

智能太阳能电子钟

Smart solar power electronic clock

学 院： 电气工程
专 业：电气工程及其自动化
学生姓名：
学 号：
指导教师：

北京交通大学
2025年3月

1

北京交通大学毕业设计（论文） 版权使用授权书

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北京交通大学毕业设计（论文） 中文摘要
中文摘要
摘要：随着社会和科学技术的发展，人类得知时间的方法一直在不断研究、创新，从观测太阳、钟摆发展到现在的电子钟。电子钟相比于传统时钟具有读取方便、显示直观、功能多样等诸多优点，具有广阔的市场前景。
虽然现在电子钟的技术已经比较成熟，但市场上电子钟大部分还是以传统电池为电源。传统电池的使用对环境污染大、难以降解、成本高，而智能太阳能电子钟则与之相反，作为一种新能源，太阳能不会产生废渣、废水、废气，可以长期使用，不会造成环境污染，成本低廉，而且也免去了不断更换电池的麻烦。
本课题研究的是以太阳能为主要供电源的智能太阳能电子钟，系统由主控制器STC89C51、时钟电路、液晶显示电路、按键电路、复位电路、太阳能供电系统及备用电池供电系统等部分构成，能实现日历显示的功能，能进行时、分、秒的显示与调节。

关键词：电子钟，单片机，太阳能

北京交通大学毕业设计（论文） 英文摘要
ABSTRACT
ABSTRACT:Along with the development of the society, science and technology, the methods humans use to know time develop from the point of view of the sun and the pendulum to the electronic clock presently, continuing researching and innovating. Compared with traditional clock, electronic clock is convenient, intuitive display, multiple functions and many other advantages, with electronic instrumentation the trend of development, which has a broad market prospect.
Although electronic clock technology is relatively mature, however, most electronic clocks on the market are supplied by traditional battery power. The use of traditional battery can cause a lot of pollution to the environment and it is also expansive and difficult to degradate. On the contrary, the smart solar power electronic clock has its natural advantage. As a kind of new energy, the solar power would not produce waste residue, waste water or waste gas and it can be used for a long time. It may cause no pollution to the environment and the cost is low.It also avoids the trouble of change the battery.
This topic is about the smart electronic clock which is supplied by solar power. The system consists of STC89C51 maincontroller, clock circuit, liquid crystal display circuit, key circuit, reset circuit, solar power supply system and battery backup power supply system components, which can realize the clock calendar display function and can carry out the time display by hour, minute and second.

KEYWORDS：electronic clock; single-chip microcomputer; solar power

北京交通大学毕业设计（论文） 目录
目 录
中文摘要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1 引言 1
2 系统硬件设计 2
2.1 硬件选择 2
2.1.1 单片机 2
2.1.2 显示模块 4
2.1.3 键盘模块 5
2.1.4 时钟芯片模块 5
2.1.5 充电管理模块 6
2.2 系统硬件框图 9
2.3 电路设计 9
2.4 太阳能板及电池 12
2.4.1 太阳能发电原理 12
2.4.2 太阳能发电的优缺点 12
2.4.3 锂离子电池充放电原理 13
2.4.4 太阳能板及锂电池选择 13
3 系统软件设计 14
4 仿真与实物 15
5 结论 21
参考文献 22
致 谢 23
附 录 24

北京交通大学毕业设计（论文） 正文
1 引言
近年来，太阳能作为可再生能源越来越受到人们的重视，人类对化石能源枯竭、能源安全和环境恶化的担忧导致对清洁、可再生能源的需求增大，许多国家已经做出大规模开发利用太阳能发电、风力发电的决策和规划，我们可以看到，一个以新能源发电为标志的电力系统新时代似乎已经到来了。
独立太阳能光伏电源系统，在大多数国家主要用在离电网遥远的分散居民的地区作电站或户用发电装置。我国的光伏发电应用始于20世纪70年代，在20世纪末，我国太阳能电池的研究和生产还处于基础和小规模阶段。然而进入21世纪，已建成7个初具规模的光伏电池生产厂，光伏电池组件的年生产能力为4.5MW左右，其中，单晶硅电池为2.5MW，非晶硅电池为2MW，但多晶硅电池只有少量的中试产品，远远满足不了需要。新世纪以来，在国家重视环保、大力开发利用新能源和可再生能源的政策环境下，我国太阳能电池的研究和开发明显加快了步伐。在当前国际国内能源日趋紧张的形势下，受西方发达国家大力推广太阳能光伏发电应用并取得显著成效的鼓舞，我国在2005年3月正式颁布了Ⅸ中华人民共和国可再生能源法》，并于2006年开始实施。该政策的出台，将促进我国太阳能光伏发电产业的大发展，使太阳能光伏发电量上升到一个新的水平。中国西部地区已进行的“乡通电”计划，已建立了近20兆瓦的这样的系统。这些大型光伏电源系统大多耗资大，需要专员维护，而且需要广阔的地域空间。
而相对于大型光伏发电系统而言，小型光伏发电系统的应用似乎更贴近于大多数人的生活，更容易被人们认知，如太阳能钟表、太阳能热水器等。在大型光伏发电系统已有一套基本完备的体系和架构的现在，小型光伏发电系统无疑更具有发展潜力。
太阳能电子钟是太阳能光伏显示装置的一种，它需要一天24小时都正常工作，因此，除光伏器件外，还需有蓄电池做储能装置。有光照射时，光伏发电系统工作，将光能转化为电能储存在蓄电池中，同时供给时钟工作；无光照时，由蓄电池供给电能，使时钟仍能正常工作。
相比于使用传统电源的电子钟而言，智能太阳能电子钟具有清洁、无污染、成本低廉、便捷等优点。小型智能太阳能电子钟置于有光处即可工作，无需更换电池，大型智能太阳能电子钟无需供电，节能环保。
本课题以光伏发电理论为基础，以太阳能电池板为主要供电源并配以储能电路，以STC89C51来实现时钟等功能设计，达到采用太阳能电磁板吸收光能并转化为蓄电池电能并驱动时钟正常工作的设计要求，满足没有太阳光的时候时钟能继续正常运转，实现自动化、智能化的目的。

2 系统硬件设计
2.1硬件选择
2.1.1 单片机
采用STC89C51芯片，算术运算功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。
STC89C51是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。

图2-1 STC89C51引脚图
管脚说明
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RESET：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。
EA/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器,EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路输入。   
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
2.1.2显示模块
方案一：使用LCD1602液晶显示屏显示，LCD1602能够同时显示16x02即32个字符点阵的LCD液晶显示，轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优点，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强。
方案二：采用点阵数码管显示，点阵数码管是有八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合，如采用在显示数字则太浪费，且价格也相对较高。
方案三：使用传统的LED数码管显示。数码管具有：低功耗、低损耗、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精确可靠，操作简单，数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。
根据各方案优劣对比，采用方案一。

1602采用标准的16脚接口，如图2-2所示

图2-2 LCD1602引脚图
1.VSS为电源地。
2.VCC接5V电源正极。
3.V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
4.RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
5.RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。
6.E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。
7.D0～D7为8位双向数据端。
8.BLA为背光正极。
9.BLK为背光负极。
2.1.3键盘模块
选择独立式键盘独立式按键就是各按键相互独立，每个按键单独占用一根I/O口线，每根I/O口线的按键工作状态不会影响其他I/O口线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键被按下了。优点是电路配置灵活，软件结构简单。
2.1.4时钟芯片模块
采用DS1302时钟芯片，它是一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，可采用突发方式一次性传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5~5.5V，使用双电源供电，可设置电源充电方式。用于数据记录，特别是对某些具有特殊意思的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。其所使用的32678Hz外部晶振较单片机内部的RC振荡器精确度高很多。

图2-3 DS1302引脚图
DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。32768=2^15,15分频后就变为1HZ,t=1/f=1s，即1s计数一次。CE是复位/片选线，通过把CE输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。CE输入有两种功能：首先，CE接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，CE提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当CE为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中CE置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，CE必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将CE置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)。SCLK为时钟输入端。
DS1302 的控制字如图2-4所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。

图2-4 DS1302控制字
在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。
DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。 此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
2.1.5充电管理模块
采用CN3063充电管理芯片。CN3063是可以用太阳能电池供电的单节锂电池充电管理芯片。该器件内部包括功率晶体管，应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。内部的8位模拟-数字转换电路，能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流，用户不需要考虑最坏情况，可最大限度地利用输入电压源的电流输出能力，非常适合利用太阳能电池等电流输出能力有限的电压源供电的锂电池充电应用。

图2-5 CN3063及其外接电路
如图2-5所示，CN3063输入电压范围为4.35V~6V，并可通过调节Rx的大小来调节充电电压，同时具有温度监测功能。
充电电压与Rx的关系为

管脚功能：
1.TEMP为电池温度检测端。将TEMP管脚接到电池的温度传感器的输出端，如果TEMP管脚的电压比输入电压的46%×VIN小超过0.15秒，则证明电池的温度过低或者过高，然后充电过程将被暂停。如果TEMP管脚的电压比输入电压的46%×VIN大超过0.15秒，则电池故障状态将被清除，充电将继续。如果将TEMP管脚接到地，电池温度监测功能将被禁止。
2.ISET为恒流充电电流设置和充电电流监测端。从ISET管脚连接一个外部电阻到地端可以对充电电流进行编程。在预充电阶段，ISET管脚的电压被调制在0.2V；在恒流充电阶段，此管脚的电压被调制在2V。在充电状态的所有模式，此管脚的电压都可以根据下面的公式来监测充电电流：

3.GND管脚为电源地。
4.VIN管脚为输入电压正输入端。此管脚上所加的电压为内部电路的工作电源。当VIN管脚与BAT管脚的电压之差小于20mV时，CN3063芯片将进入功耗较低的睡眠模式，此时BAT通过管脚的电流将小于3µA。
5.BAT管脚为充电电池连接端。将此管脚连接到电池的正极。在电源电压低于锁存阈值或者睡眠模式时，BAT管脚的电流将小于3µA。BAT管脚向电池提供充电电流和恒压充电电压。
6.DONE管脚为漏极开路输出的充电结束状态指示端。在充电结束时，管脚将被内部开关拉到低电平，这表示充电已经结束；在充电未结束时管脚则处于高阻态。
7.CHRG管脚为漏极开路输出的充电状态指示端。当充电器向电池充电时，管脚被内部开关拉到低电平，这表示充电正在进行；在充电结束后管脚将处于高阻态。
8.FB管脚为电池电压Kelvin检测输入端。此管脚可以Kelvin检测电池正极的电压，从而精确调制恒压充电时电池正极的电压，避免了从电池的正极到CN3063的BAT管脚之间的导线电阻或接触电阻等寄生电阻对充电的影响。如果在FB管脚和BAT管脚之间接一个电阻，可以调整恒压充电电压。

2.2系统硬件框图

2.3电路设计
总电路图如图2-6所示。

图2-6 电子钟总电路图

图2-7 按键模块电路图
图2-7所示为键盘模块，第一个按键对应光标，第二个按键实现加一，第三个按键实现减一。

图2-8 时钟模块电路图
图2-8所示为时钟模块，其中外接晶振选择为32.678KHz，Vcc1接太阳能供电，Vcc2接备用电源，两个电容均为30pF。

图2-9 显示模块电路图
图2-9所示为显示模块，其中10kΩ滑动变阻器用来调节液晶显示亮度，16*2液晶显示上第一行显示日期和星期，第二行显示时间。RP1为10kΩ排阻，其作用为增大D0至D7的电流。

图2-10 STC89C51及其外接电路
图2-10所示为单片机外接电路，其中C1、C2为22pF，C3为10μF，晶振为12MHz，按键实现复位功能。
2.4太阳能板及电池
2.4.1太阳能发电原理
太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍。
光—电直接转换方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
根据课题的设计要求及实际情况考虑，本设计选用光-电直接转换的形式。
2.4.2太阳能发电的优缺点
与常用的发电系统相比，太阳能光伏发电的优点主要体现在：
1.可持续发展，无资源枯竭危险；
2.安全可靠，无噪声，无废气、废液，绝对干净（无公害）；
3.不受资源分布地域的限制，免去交通运输的不便及成本，可利用建筑屋面的优势；
4.无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；
5.能源质量高；
6.建设周期短，获取能源花费的时间短，成本低。
主要缺点：
1.照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积，若是大型太阳能发电设备则更是要占用广阔的地域空间，条件很难满足；
2.获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关，日发电量不如传统能源稳定。利用太阳能来发电，设备（即太阳能电池板）成本高，太阳能利用率较低，无法广泛应用于各种极端环境。
2.4.3锂离子电池充放电原理
锂离子电池内部成螺旋型结构，正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。锂离子电芯是一种新型的电池能源，它不含金属锂，在充放电过程中，只有锂离子在正负极间往来运动，电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L，重量容量密度可以达到125Wh/L。锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。锂离子电池的正极采用钴酸锂，正极集流体是铝箔；负极采用碳，负极集流体是铜箔，锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。     
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈现层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样道理，党对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，有运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
2.4.4太阳能板及锂电池选择
主要参数：
1.根据电子钟电路可以算出其正常工作的功率约为。
2.考虑到实际生活使用情况，需要蓄电池满电量时可保证电子钟工作3天。
3.每天光照数约为6小时。
根据公式

计算得

结合市面上现有产品，选择的锂电池型号为3.7V2200mAh，通过升压的方式将输入电压变为5V。选择太阳能电池板的型号为6V2W。

北京交通大学毕业设计（论文） 正文
3 系统软件设计
采用C语言进行编程，程序代码如附录A所示。

北京交通大学毕业设计（论文） 正文
4 仿真与实物
仿真结果如图4-1所示。

图4-1 仿真结果
可见，该设计可以正常实现时钟显示功能，并可以通过左下三个按键进行时间和日期的调节。
实物如图4-2所示。

图4-2 实物
左端按键可实现光标，如图4-3所示。

图4-3 实现光标选择
中间按键可实现加一功能，如图4-4所示。

图4-4 实现光标选取位置加一
右边按键可实现减一功能，如图4-5所示。

图4-5 实现光标选取位置减一
在无光照时，依靠锂电池内储存的电量，电子钟仍能继续工作，如图4-6所示。

图4-6 无光时仍可正常工作
综上所述，本设计可实现课题的基本目的，实现电子钟正常运作与调节，在有光时太阳能电池板吸收光能并转化为蓄电池电能，并驱动时钟正常工作，没有太阳光的时候时钟能继续正常运转。
北京交通大学毕业设计（论文） 正文
5 结论
本课题的主题是智能太阳能电子钟，本设计采用STC89C51单片机为控制核心，DS1302时钟芯片提供时钟，LCD1602液晶屏显示，太阳能电池板作为电源，蓄电池及CN3603作为充电管理，具有较高的精确度，实现了自动化、智能化，体现了环保、节能、无污染、可持续的主要思想。
太阳能作为一种尚未被广泛使用的清洁能源，具有着极为广阔的发展前景，其清洁、环保、无污染等特点对于未来的电力设备和电子产品有着重要意义。通过对本课题的研究可发现，太阳能可以在一定程度上替代传统能源，并有着传统能源无法比拟的优势。但同时，太阳能板的成本、发电受到气候的制约等弊端尚无法解决，因此，太阳能更大规模、更广泛的应用还有待商榷。
设计尚有以下几点不足之处：
1.功能还可以增加，诸如温度、秒表等；
2.设计可以更加美观。
随着社会和科学技术水平的不断发展、人们思想的不断进步、对环境保护的重视，可持续发展将是大势所趋，太阳能的利用有很广阔的发展空间。在不久的将来，太阳能等清洁能源产品将占据更多市场，走进千家万户。
北京交通大学毕业设计（论文） 参考文献
参考文献
[1]刘晓波.光伏电源钟表的设计原理[C].//中国太阳能光伏进展.2006:478-483.
[2]丁明,王伟胜,王秀丽等.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].中国电机工程学报,2014,(1):1-14.
[3]蒋荣竿,邓良平,冯地直等.我国硅太阳能电池的新发展[J].新材料产业,2008,(2):39-45.
[4]林红,李鑫,刘忆翥等.太阳能电池发展的新概念和新方向[J].稀有金属材料与工程,2009,38(z2):722-725.
[5]张可菊,赵丹.浅谈数字电子钟的设计[J].电子制作,2014,(9):18-18.
[6]朱曾志.数字电子钟的设计与仿真[J].计算机光盘软件与应用,2013,(8):25-26.
[7]刘翠玲,吕娣,丛俊玲等.基于AT89S51单片机数字电子钟设计与实现[J].信息系统工程,2011,(12):16-17.
[8]袁秋凤.基于Proteus和Keil的数字电子钟的设计与仿真[J].宁德师专学报：自然科学版,2011,23(2):164-167.
[9]陈刚,张天鹏.数字电子钟的分析与设计[C].//2010年OA办公室自动化国际学术研讨会论文集.2010:130-131.
[10]罗佳.基于单片机的数字电子钟及其实现[J].常州信息职业技术学院学报,2010,9(2):17-19,22.
[11]余亮,李超.基于AT89C52的电子钟设计与实现[J].军民两用技术与产品,2014,(11):131-131.
[12]谢家兴,王建,刘洪山等.L ED点阵显示式多功能数字电子钟设计[J].软件导刊,2014,(4):93-95.
[13]张红元.基于单片机多功能电子钟的研究与开发[J].中国电子商务,2014,(12):84.
[14]谢侠飞.AT89C2051单片机电子时钟设计[J].科学时代,2014,(12):311-314.
[15]李刚仁,王进.基于单片机AT89S52的实时电子钟的Proteus仿真[J].公路与汽运,2011,(2):20-22,54.
[16]任航,叶林.太阳能电池的仿真模型设计和输出特性研究[J].电力自动化设备,2009,29(10):112-115.

北京交通大学毕业设计（论文） 致谢
致 谢

北京交通大学毕业设计（论文） 附录
附 录
附录A 程序代码
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LCDIO P0
sbit rs=P2^5;
sbit rd=P2^6;
sbit lcden=P2^7;
sbit acc0=ACC^0; //移位时的第0位
sbit acc7=ACC^7; //移位时用的第7位
uchar second,minute,hour,day,month,year,week,count=0;
uchar ReadValue,num,time;
uchar code table[]={" 2010-11-29 MON"};
uchar code table1[]={" "};
uchar code table2[]= "THUFRISATSUNMONTUEWES";
uchar data disdata[5];
sbit DATA=P2^2; //时钟数据接口
sbit RST=P2^3;
sbit SCLK=P2^1;
sbit menu=P1^0; //菜单
sbit add=P1^1; //加一
sbit dec=P1^2; //减一
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=120;y>0;y--);
}
void delay1(uint z)
{
for(;z>0;z--);
}
void write_com(uchar com)
{
rs=0;
rd=0;
lcden=0;
P0=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}

void write_date(uchar date)
{
rs=1;
rd=0;
lcden=0;
P0=date;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}

void init()
{
uchar num;
lcden=0;

write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x01);
write_com(0x80);
delay(5);
write_com(0x80);
for(num=0;num<15;num++)
{
write_date(table[num]);
delay(5);
}
write_com(0x80+0x40);
for(num=0;num<15;num++)