论文总字数：18593字

摘 要

现代生活，人们越来越重视时间观念，时间就等于金钱。数字电子时钟成为了人们日常生活中不可或缺的必需品。本文以STC89C52单片机为核心，结合实时时钟芯片DS12887，温度传感器DS18B20，通过液晶显示器LCD1602实时显示时间及温度，通过按键设置年、月、日、周几、时、分、秒以及定时闹钟，定时闹钟时间到自动发出警报。本设计的 5V电源采用LM1117电压转换元件，将电源适配器转换得到的12V电压直接变成5V电压供系统使用。经过测试，系统可以正常完成预定的功能。

关 键 词：电子时钟，单片机，DS12887，DS18B20；

Abstract：Modern life, people pay more and more attention to the concept of time, time is money.Digital electronic clock is an integral, necessary part of daily life.In this paper, STC89C52 chip is used as the core control chip, DS12887chip is used as the clock chip, DS18B20 chip is used as the temperature sensor and LCD1602 was used to diaplay time and temperature。 You can set year, month and time alarm clock through the four buttons.When the real time reach to the time clock，the system will warn automatically. The 5V power of the system is supplied by LM1117 voltage conversion device. The 12V voltage get from power adapter was transformed directly into 5V voltage for the system. After testing, the system can complete the scheduled function normally.

Keywords：electronic clock，MCU，DS12887，DS18B20

目 录

1 绪论 4

1.1 电子时钟的研究背景及意义 4

1.2 电子时钟的国内外研究现状 5

2 总体方案 6

2.1 系统的设计思路 6

2.2 系统硬件描述 6

2.3 系统软件描述 6

2.4 设计流程和预期成果 7

3 硬件设计 7

3.1 硬件芯片介绍 7

3.2 系统硬件架构 18

4 软件设计 23

4.1 软件设计总体说明 23

4.2 主程序软件实现 23

4.3 DS18B20模块软件子程序流程图 25

4.4 LCD1602模块软件子程序流程图 26

4.5 DS12887模块软件子程序流程图 26

4.6 报警模块软件子程序流程图 27

5 系统调试 28

5.1 最小系统的调试 28

5.2 液晶显示模块和蜂鸣器报警模块的调试 28

5.3 整体调试 29

5.4 实物图 29

结 论 30

参 考 文 献 31

致 谢 32

1 绪论

现代生活中，人们越来越重视时间观念，时间就相当于金钱。对于那些对人或事的时间掌握准确要求非常严格的，时间不准带来了非常大的麻烦，所以数码管显示时钟比指针式时钟显示出巨大的优势。数码管显示时间的简单快速，时间精确到秒。而机械式的依赖于晶体振荡器，可能会导致误差。并且数字钟因其小巧，成本低，精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，得到了广泛的使用。

1.1 电子时钟的研究背景及意义

20世纪末，电子技术快速发展，在它的推动下，现代电子产品几乎渗透到社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息的增强程度，也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新的节奏也越来越快。随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温度检测等功能。同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。

多功能电子时钟除了具有时钟的功能外还可以包含对环境温度检测的功能。温度是一种最基本的环境参数。在生产和生活的各个领域，温度测控一直占有非常重要的地位。目前，典型的温度测量和控制系统由模拟温度传感器，A / D转换电路及各种单片机组成。由于模拟输出型温度传感器必须由A / D转换变换成数字信号，方能与单片机等微处理器接口进行读取与写入的操作，所以硬件电路更为复杂和昂贵。DS18B20作为一类新的单线总线数字温度传感器设置温度测量和A / D转换器的代表，可以直接输出数字量，而微控制器接口电路的结构非常简单，并且可以广泛地用于距离，节点分布较多的场合，具有较强的应用价值^[1]。

数字电子时钟是采用数字电路实现对时，分，秒数字显示的装置，广泛用于个人家庭、车站、办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可或缺的必需品。在对公共场所的电子钟设定的时候，使用者还可根据周边的气候、温度等对LCD屏进行设置。同时，因为LCD的显示耗电量很省，所以能够保持持续的工作效果。

因为数字集成电路的快速发展与石英晶体振荡器的广泛应用，数字时钟的精准度远超老式的钟表，数码管显示时间的简单快速，时间精确到秒，而机械式钟表依赖于晶体振荡器，可能会导致误差。 数字化时钟给人们日常的生产与生活带来了很大方便，同时也极大的拓展了钟表原本的报时功能。比如：夜间在睡觉的时候，床头如果放个带投影功能的电子钟，可以不用起床，直接让时间显示在天花板上，非常直观与有效；现在生产的大部分汽车中，车内前方仪表盘旁边一般也都自带电子钟功能，采取蓝色背景光板成像效果，非常清晰。因此，研究数字时钟与扩大其应用，有着非常现实的意义。

1.2 电子时钟的国内外研究现状

数字电子时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。但随着时间的推移，科学技术的不断发展，生活节奏越来越快，竞争日益激烈，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。可以说时间的准确已成为各行各业安全运行的基础，如果时间出现误差而不能及时校正，会造成一系列严重的后果和经济损失。

电子时钟的设计方法有多种，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用对单片机编程来实现电子钟。其中，利用单片机实现的电子时钟具有硬件结构简单、编程灵活、便于功能扩展等特点。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术或者数码管显示技术。

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