文档介绍：B-1 多功能电子钟设计报告
组员：彭希灵、冯旭鑫、张正鹏
完成时间：2016年5月9日
目录
4
4
4
5
5
5
5
6
6
7
7
7
8
STC89C51单片机最小系多样化，多功能化，给系统加上温度测量显示模块，能够方便人们的生活，使该设计具有人性化。
方案一：采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测小于1摄氏度的信号是不适用的。
方案二：采用温度传感器DS18B20。DS18B20可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，且DS18B20测量精度高，，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。
基于DS18B20的以上优点，我们决定选取DS18B20来测量温度。
本设计采用STC89C51单片机作为本系统的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现时间、闹铃和温度的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的数据显示出来，并且显示多样化。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
总体框架如图1所示
USB转串口
P17
图1 总体框架
本设计采用的是学校实验单片机，由于单片机中蜂鸣器声音较小，现外接一个喇叭的简单电路，当闹钟时间一到时，以能较清晰的听到有节奏的音乐。设计中还将原来的12M晶振换成了24M晶振，用以减小一半的周期，以达到提高单片机运行速度和稳定时钟频率的效果。
STC89C51单片机最小系统
单片机最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图2为STC89C51单片机的最小系统。
图2 STC89C51最小系统电路图
时钟模块采用DS1302芯片，DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口可与单片机进行通信，实时时钟/日历电路能计算2100年前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息以及每月的天数和闰年的天数，还可自动调整时钟操作，可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式，DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，且仅需用到三个口线：RST复位、I/O数据线、SCLK串行时钟。
时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW，其接线电路如图3所示。
图3 时钟电路
LCD液晶显示模块
LCD液晶显示模块采用LCD12864型号，具有很低的功耗，-。通过编程实现自动关闭屏幕能够更有效的降低功耗。其接线如图4所示。
图4 LCD12864显示电路
在原有的蜂鸣器的基础上并联了一个100KΩ的电阻，用以分压，减少功率的损耗，并且把蜂鸣器换成了喇叭，以增大音量。接线如图5所示
P17
P17
图5 喇叭发声电路
温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路。接口电路如图6所示。
图6 DS18B20温度测量电路
整个程序是在Keil 4环境下编写运行的，程序包含了main，ds1302，lcd12864，key，ringlock，menu，DS18B20等模块组成。整个程序能实现对多功能电子钟的各种操作。下面分别对各个模块进行简要介绍。
main模块
该模块是对所有模块的汇总，是整个程序的核心部分。在该模块中包含了主函数，时钟显示函数，中断函数，设置时间函数，延时函数，设置闹钟函数。
主函数void main()：在该函数开始调用了LCD12864_Init()，Ds1302Init1()，ClockInit()，四个函数对LCD12864，DS1302进行了初始化设置；renum=menu()是菜单返回值控制进入哪个设置；接着对中断作了相应的设置，如打开中断之类的；然后是一个while(1)的无限循环。在该部分中用了两个if语句来判断是进入时间的设定，还是进入闹钟的设定，在设定时间和闹钟的同时，时钟不会停止，仍旧在运行中。
时钟显示函数：在void LcdDisplay()、void Lcd