毕业设计（论文）-基于at89s51单片机的电子时钟带温度显示

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1、摘要本文介绍了一款基于AT89S51单片机控制的带有温度显示的电子钟的设计，通过多功能数字钟带有温度的设计思路，详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。论文重点阐述了数字钟硬件中MCU模块、温度模块、时钟模块、显示模块和相关控制模块等的模块化设计与制作；软件同样采用模块化的设计，包括中断模块、温度模块、时间调整模块设计，并采用简单流通性强的C语言编写实现。本设计实现了时间的修改功能和年、月、日和星期的显示和温度显示功能。关键词：单片机；C语言编程；DS1302时钟芯片；DS18B20；温度传感器前言单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它

2、具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍由单片机控制的带有温度显示的电子钟的设计。随着人们生活水平的日益提高，人们对生活的要求越来越高，原有的事物已经不能满足人们的生活需求了，一些带有新功能的事物已经在慢慢的取代旧事物。就像电子钟一样，人们用电子钟不仅仅只是看时间了，人们还需要看温度了。越来越多的新功能更贴近人们的生活了，所以也越来越受人们所喜欢。带有温度的的电子钟可以使人们随时都可以了解温度的变化

3、。1.系统实现功能、设计方案论证及芯片介绍1.1.设计要求本设计准备实现的功能：(1)万年历(2)三键调时（设置键，＋键，－键）(3)可每次增减一进行时间调节(4)按键蜂鸣器提示(5)温度显示2.方案论证与设计2.1.设计方案论证方案一：用主芯片为AT89C51的单片机控制实现，使用单片机内部的定时计数器实现时间的设定，使用按键进行时间的调整和定时，按键有蜂鸣器提示，温度传感器使用DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（提供9位二

4、进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片。显示时间和温度使用数码管显示。方案1系统结构框图如图1-1所示。图1-1方案1系统结构框图方案二：用主芯片为STC89C52的单片机控制实现，为了满足单片机系统的实时控制的需求，采用实时钟芯片DS1302，使用按键进行时间的调整和定时，温度传感器使用DS18B20。显示时间和温度使用LCD1602显示。方案2系统结构框图如图1-2所示。图1-2方案2系统结构框图1.1.方案选择方案一直接使用单片机内集成的定时器，产生定时节拍，编制软件计数器，进行节拍技术，理论上讲，不但能够完成秒表设计，还能够实现分

5、钟、刻钟、小时的实时计时功能，在此基础上，如果加上足够精确的误差时间补偿处理，甚至可以实现日、星期、月、年等日历功能。但使用片内定时器有以下几个问题：1.1.1.时间补偿片内定时器采用中断方式提供计时节拍，中断的实质是随机程序切换，那么，中断响应时间是不可精确预测的。这样，必然会导致计时节拍的时间误差，在计时时间较短的情况下，比如1~99s计时，可以采用一些软件措施进行误差补偿，但当系统所需要的计时时间较长时，比如进行年、月、日的日历计时，定时中断误差扥积累就会很大，无法满足时间精度的要求。因此，在需要日历、时钟的场合，片内定时器的作用有限。片内定时器只适合于

6、单片机短时间计时的要求。1.1.1.时钟维持使用片内定时器进行计时的时候，单片机始终要处于工作状态。才能维持计时时间，一旦停机或进入待机状态，开机后，计时时间就需要重新设定。在单片机系统中，有时，需要维持一个时钟，对控制工作进行时间标定。不管单片机系统开机、关机还是待机，系统时钟要始终维持。为了满足单片机系统的实时钟需求，最可靠的方法是采用实时钟芯片DS1302。温度的数据采集如果是一般的温度传感器，需要对信号进行处理，另外还需要模数转换装置，如果采用的是数字温度传感器18B20，可以直接将采集的信号转化为数字信息供单片机控制，这样不仅节约了成本，还提高了系统

7、的可靠性和稳定性。所以本设计采用的是方案三。芯片介绍1.2.DS18B20芯片介绍DS18B20是DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、搞干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（提供9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片。它具有3引脚TO－92小体积封装形式，温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生

8、电源方式产生，多个DS18B20可以并