论文总字数：16419字

摘 要

随着人们对时间观念需求和对温度敏感度的日益增长，并且伴随着单片机技术的日益成熟，一些新型的基于单片机的时钟温度设计就出现在大众的日常生活中，这些设计不光满足了人们对时间上的需求，而且可以让人们了解到实时温度值。

作为本设计的两大核心功能：温度测量及时钟显示，其功能实现是基于单片机STC89C52设计，另外以温度传感器DS18B20和时钟芯片DS1302作为支持，同时使用C语言编写程序，采用Proteus仿真，最终在液晶显示器LCD1602上显示温度和时间。此设计具备容易读取，显示直观，操作容易，电路清晰，成本低廉等诸多特点，在公众中越来越流行。

关键词：温度测量 时钟显示 单片机 C语言 仿真

Design of temperature measurement and clock display based on single chip microcomputer

Abstract

With people's demand for time and temperature sensitivity, and with the maturity of single-chip technology, some new single-chip-based clock temperature design appears in the daily life of the public, these designs not only meet people's Time needs, and can let people know the real-time temperature value.

As the two core functions of this design: temperature measurement and clock display, its function realization is based on the design of single-chip STC89C52. In addition, it is supported by temperature sensor DS18B20 and clock chip DS1302. At the same time, the program is written in C language, Proteus simulation is used, and finally in liquid crystal. Temperature and time are displayed on the display LCD 1602. This design is easy to read, intuitive to display, easy to operate, clear circuit, low cost and many other features, and is becoming more and more popular in the public.

Key words: Temperature measurement；Clock display；SCM；C Language ；Simulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2设计的功能介绍 1

1.3需要研究或解决的问题 2

1.4论文章节结构 2

第二章 系统总体介绍及元件的选择 3

2.1 系统设计功能分析 3

2.2 系统整体框架图 3

2.3 元件的选择 4

2.3.1 单片机选择缘由 4

2.3.2 按键设计选择缘由 4

2.3.3 温度传感器选择缘由 4

2.3.4 时钟设计选择缘由 5

2.3.5 显示器的选择缘由 5

第三章 硬件设计 6

3.1 单片机模块硬件设计 6

3.1.1 单片机STC89C52简介 6

3.1.2 单片机STC89C52引脚介绍 6

3.2 时钟模块硬件设计 8

3.2.1 时钟芯片DS1302简介 8

3.2.2 时钟芯片DS1302引脚介绍 8

3.2.3 时钟模块电路设计 9

3.3 温度模块硬件设计 10

3.3.1 温度传感器DS18B20简介 10

3.3.2 温度传感器DS18B20主要特点 11

3.3.3 温度模块的电路设计 11

3.4显示模块的硬件电路设计 13

3.4.1 LCD1602简介 13

3.4.2 LCD1602引脚介绍 14

3.4.3显示模块的电路设计 15

3.5按键模块的硬件设计 16

3.6其它模块的硬件电路设计 17

3.7系统的整体电路 18

3.8系统所用元件清单 20

第四章 软件设计 21

4.1 软件设计主流程 21

4.2 温度模块的软件实现 22

4.3 时钟模块的软件实现 24

4.4 显示模块的软件实现 27

第五章 系统的调试仿真 29

5.1仿真软件环境的介绍和配置 29

5.1.1 软件工具介绍 29

5.1.2 Keil软件环境的配置 29

5.1.3 Proteus环境配置 30

5.2 仿真效果演示 31

5.2.1 系统整体仿真效果演示 31

5.2.2 温度报警仿真效果演示 31

5.2.3 时钟仿真效果演示 33

第六章 总结与展望 34

参考文献 35

致 谢 37

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

数字化科技时代已经到来，小型的嵌入式系统开始风靡起来，而单片机作为嵌入式设计必不可少的技术，它所起的作用越来越大，与我们日常生活联系越发的密切，用途也越来越广泛。大到航天技术，小到电子工艺品和家电都是包含单片机技术，其中时钟和温度这两个生活中最常见也是使用频率最高的两个类别的设计更是占了很大的比重。以往的时钟和温度都是单独设计成产品的，而此次设计就是将时钟和温度两者结合在一起实现出一个功能丰富的产品，因为时间和温度可以说应用在我们生活中的任何场所，可以实时地将时间和温度直观的展现出来，方便大众的生活。所以说基于单片机的温度测量及时钟显示设计符合大众需求，适合市场前景，满足社会之需。

此设计具备容易读取，显示直观，操作容易，电路清晰，成本低廉等诸多优点，可以适应于各种场所，这些都促进了此设计得到广泛的应用，所以研究实现此次设计是十分必要的。

1.2设计的功能介绍

这次的设计是基于单片机芯片为系统，型号为STC89C52，加上软硬件设计相结合的方法最终设计出一个功能丰富的温度测量及时钟显示设计。本设计它主要包括了以下几个功能需求：数据显示，温度采集，时间处理，设置调整，闹钟。

数据显示模块是以液晶显示器LCD1602为基础，在其上交替显示当前温度及当前时间，时间格式显示为“时：分：秒”。温度采集模块是以DS18B20芯片为基础，实时获取当前温度。时间处理模块是以时钟DS1302芯片记录当前的实时时间，同时增加了一个闹钟设计，可以提高人们的时间观念。同时还设置了温度报警这个功能，可以及时提醒“高温”预警。并且设计了四个按键来设置当前时间及温度报警值，当测量的温度超过预设值时，发光二极管开始闪烁并且蜂鸣器开始鸣叫。本程序选用了当下流行且稳定的C语言进行编写，用Proteus软件画出设计的电路原理图，然后可以利用Keil4软件将编写的程序生成目标文件，再使用Proteus软件将目标文件导入到电路图中，使电路图能够实现相应功能的模拟与仿真。

1.3需要研究或解决的问题

本设计需要研究或解决的主要问题有：

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