论文总字数：13527字

摘 要

：人们在平时的生活和工作中都无法避免对时间的精确要求。随着科技的进步与发展，多功能数字钟成为了最常用的计时工具。由于多功能数字钟简单直观，应用广泛，给人们的生活带来便利，因此本文基于51单片机设计多功能数字钟。此多功能数字钟具有校准时间、设置闹钟、显示温度等功能。在软件设计方面则其主要包括日历程序、时间校准程序、显示程序、闹钟设定程序、温度检测程序等。等到编写完所有程序后，在proteus软件中进行调试，确定调试结果无误后，烧写到单片机上进行测试。最后将硬件组装好后与软件结合调试整个单片机模板并成功实现了上述各项功能。本系统成本低廉，功能实用。

 

关键词：多功能数字钟；单片机；温度检测

Abstract： People"s daily life and work can not avoid the precise grasp of time. With the development of science and technology, electronic calendar has become the most commonly used timing tool. So far, the market of the calendar is powerful, variety, simple and intuitive, and brings great convenience to people"s life. The electronic calendar is widely used, Therefore, this paper is based on 51 Single Chip Microcomputer Design multi-function digital clock.The multifunctional digital clock has the functions of calibrating time, setting alarm clock, displaying temperature and so on. After writing all the programs, debug in the Proteus Software, and confirm that the debugging results are correct, then write them to the micro controller. Finally, the hardware is assembled and combined with software to debug the whole micro controller template, and the above functions are successfully realized. This system is cheap and functional.

Keywords: Calendar，Single chip microcomputer，Temperature detection

目 录

1 前言 4

1.1 课题研究的背景及意义 4

1.2 本课题的工作内容 4

2 系统的硬件设计 5

2.1 设计要求 5

2.2 系统概述 5

2.3 元器件的选择 6

3 系统的软件设计 15

3.1 程序开发环境 15

3.2 程序流程图设计 16

4 仿真设计和实物 18

4.1 proteus仿真设计 18

4.2 元器件的测量与组装 21

4.3 电路的调试 22

4.4 实物展示 22

结 论 25

参 考 文 献 26

致 谢 27

1 前言

1.1 课题研究的背景及意义

由于科学技术的快速发展，计算时间,从观太阳、摆钟到现在计时设备，人们不断探究，不断寻找计时方法。本设计可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302（时钟芯片）的使用寿命长，误差更小。对于多功能万年历采用的是直观的数字显示，既可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该设计产品就是一个很好的例子，采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。符合人们创新事物与电子仪器的发展趋势。总而言之，多功能数字钟的出现给人类的生活带来了极大的便利，其包含的附加功能则更加越来越广泛的被应用于各种电子产品中，其广阔的市场前景不言而喻。
　　近年来我国开始重视对多功能数字钟的设计与开发，让越来越多的人能够接触到功能强大，精度高的电子时钟。此设计具有容易方便读取、显示直观、功能多样、电路简单、成本低等诸多优点，符合现在的电子设备的发展趋势，并且具有光明的市场前景，例如定时报警装置、定时打铃系统、定时广播控制对我们的生产生活有着很大的帮助^[1]。

1.2 本课题的工作内容

本文设计的多功能数字钟具有同时显示年、月、日、星期、时、分、秒等信息的功能。另外，此多功能数字钟还具有校准时间、设置闹钟、显示温度等功能。在Proteus软件中进行调试，确定调试结果无误后，烧写到单片机上进行测试。最后将硬件组装好后与软件结合调试整个单片机模板并成功实现了上述各项功能，在操作上便捷，功能多样，显示界面美观，符合现代人的审美标准。

通过搜集相关的资料与文献后，利用之前学过的C语言程序、单片机原理、数字电路基础与模拟电路基础等课程的相关知识，并通过自己的实践将需求与模型进行匹配，从而实现了硬件需求与软件需求的各个环节，从分析系统框架到方案的选择，从功能模块的划分到原理图的设计与绘制，从程序设计到软硬件的调试与PCB板的制作，期间获得了很多启发与实践经验，从而通过自己的努力与老师的指导完成了本次课题要求。

2 系统的硬件设计

2.1 设计要求

本文基于单片机构建的最小系统框架作为多功能数字钟的主要控制芯片，由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统的核心采用的是AT89S52单片机；数据显示模块采用的是LCD液晶显示；温度采集模块用的是DS18b20温度传感器，该传感器所采用的是单总线传输，内部带有A/D转换，用起来非常方便；时间处理模块用的是DS1302时钟芯片；调整设置模块共包括四个按键：模式选择键、功能选择键、调整加按键、调整减按键，完成相关硬件电路的设计实现应有的功能。

2.2 系统概述

整个系统以STC89C52单片机为主控核心，用LCD1602液晶显示屏作为显示模块；用DS1302作为时钟模块，模块初始化后，开始运行计算时间，此时单片机开始读取时间信息；用DS18B20作为温度传感器，其测量值可以精确到小数后一位^[4]。设计的系统框图如图2.1所示：

显示模块

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