单片机多功能电子钟毕业设计论文

任何一种行业，如有一窝蜂的趋势，过度发展，就会造成摧残。 少为失败找理由 多为成功找方法 大多数人想要改革这个世界 却不晓得即时从小事做起

XX大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文）

题 目：单片机多功能电子钟的设计 -硬件设计 学生姓名：昊天 学 号：20011616 专 业：电子信息工程 班 级：010203 指导教师：刘华

摘 要 电子钟主要是利用现代电子技术将时钟电子化、数字化 与传统的机械钟相比 具有时钟精确、显示直观、无机械传动装置等优点 因而得到广泛应用 另外 在生活和工农业生产中 人们对电子钟的功能又提出了诸多要求：报时、闹钟、日历、温度显示 这就需要电子时钟的多功能性

根据人们的不同要求 本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃的多功能电子时钟

笔者通过查阅大量的资料 对当前电子钟开发技术进行了认真的比较和分析 最终确定采用单片机技术实现多功能电子时钟 本设计基于AT89C51芯片作为核心 7位LED数码管显示 使用DS1302时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能 同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度 这种设计方法的优点是电路简单 性能稳定 实时性好 时间和温度精度高 性价比高 开发较为容易

关键词：电子时钟；多功能；DS1302时钟日历芯片；AT89C51；温度传感器 The Design with Investigation of the Multi-function Electron Clock －The Design of the Hardware Abstract The electronic clock mainly uses the electronic technology make the clock computerization the digitization.Compared with the traditional mechanical bell it has the clock precision intuitive display the advantages of no mechanical transmission device which is widely used.In addition living and industrial and agricultural production people on the clock's function has also put forward many demands: alarm clock calendar temperature display so electronic clock need multi-function. According to the different requirements of the people the design for the main implementing a clock/calendar can be displayed normal collecting personal ambient temperature with the timing alarm of the multi-function electronic clock Through access to a lot of information.Comparing and analysising the development technology of the electron clock the design determines to use the MCU technology to realize the multi-functional electron clock. This design application AT89C51 as a core chips 7 LED digital displaying using DS1302 real-time clock chip to complete the basic function of the clock/calendar. At the same time the design use of DS18B20 temperature sensors to collect the environmental temperature. The method has the advantage of being simple circuit reliable performance good real-time high precision of the time and temperature cost-effective to develop more easily.

Key words: Electronic clock; Multi-function; DS1302; AT89C51; Temperature pickup 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 引 言 1 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 1 1.2 电子时钟的功能 2 第二章 电子时钟设计方案分析 3 2.1 NE555时基电路设计方案 3 2.2 单片机设计方案 4 第三章 基于单片机的电子时钟硬件设计 5 3.1 主要IC芯片选择 5 3.1.1 微处理器选择 5 3.1.1.1常用时钟日历芯片比较 6 3.1.1.2 DS1302简介 6 3.1.1.3 DS1302引脚说明 7 3.1.1.4 DS1302的控制字和读写时序说明 7 3.1.1.5 DS1302的片内寄存器 9 3.1.2 环境温度传感器选择 10 3.1.2.1 常用温度传感器比较 10 3.1.2.2 DS18B20简介 11 3.1.2.3 DS18B20内部结构 11 3.2 电子时钟硬件电路设计 13 3.2.1 时钟电路设计 14 3.2.2 环境温度采集电路设计 14 3.2.3 显示电路 15 3.2.4 按键电路设计 16 3.2.5 闹铃电路设计 17 3.2.6 复位电路设计 18 第四章 电子时钟软件设计 20 4.1 主程序设计 20 4.2 子程序设计 20 4.2.1 实时时钟日历子程序设计 20 4.2.2 环境温度采集子程序设计 21 4.2.3 显示子程序设计 24 4.2.4 键盘扫描子程序 25 4.2.5 闹铃子程序设计 25 结 论 29 参考文献 30 附录A 多功能电子时钟元器件一览表 31 附录B 多功能电子时钟硬件原理图 32 致 谢 33

第一章 引 言 一寸光阴一寸金 寸金难买寸光阴 从古至今 时间是人们生活中不可缺少的重要伴侣 如果没有时间的概念 社会将停滞不前 从古代的圭表、水漏 到后来的机械钟表以及当今的电子钟 都充分显现出了时间的重要 因此利用当今先进的科技致力于电子钟的研究将能更好的服务于人们的生活

1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术 二十世纪发展最迅速 应用最广泛 成为近代科学技术发展的一个重要标志 在其推动下 现代电子产品正在以前所未有的革新速度 向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展 电子技术的发展有力的推动社会生产力的发展

郭沫若先生曾说：时间就是生命 时间就是速度 时间就是力量 时间对我们来说总是那么宝贵 在我们的日常工作、学习、生活中 时间概念愈加显得重要 在高度发达信息化的21世纪 人们总是那么忙碌 生活工作中班车要准点 上班要准时 开会要有时间限制；工业生产中 每一道工序都要有严格的时间限制 这样才能做到井井有条；严谨的科技研究中 时间更是重中之重 能够准确的了解并且实时性的知道时间 是我们学习、工作、生活中不可或缺的

机械式钟表虽然也可以告知人们时间 也可以定时 显示日历 但是由于受到机械结构、动力和体积的限制 在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比

电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置 广泛应用于个人家庭 室外广场 汽车站和火车站等公共场所 成为人们日常生活中不可少的必需品 由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用 使得数字钟的精度 远远超过老式钟表 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便 而且大大地扩展了钟表原先的报时功能 诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等 所有这些 都是以钟表数字化为基础的 因此 更为先进的电子钟的研究有着良好的发展前景和市场潜力

随着社会的进步 人们越来越青睐功能多样化的产品 温度实时显示系统技术已经发展成熟 比如空调遥控器上当前室温的显示、热水器温度的显示等等 如果能够在电子钟上利用电子技术实时性的准确的显示环境温度 那将为我们的生活、工作、和工业生产中带来极大的便利 同时也可以让我们随时的了解周围环境的变化以及必要措施的施行

1.2 电子时钟的功能 电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化 拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点 被广泛应用于生活和工作当中 当今市场上的电子时钟品类繁多 外形小巧别致 也有体型较大的 诸如公共场所的大型电子报时器等 电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器 在此基础上 人们可以根据不同场合的要求 在时钟上加置其他功能 比如定时闹铃 万年历 环境温度、湿度检测 环境空气质量检测 USB扩展口功能等

本设计电子时钟主要功能为： 1. 具有时间显示和手动校对功能 24小时制；