摘 要

自从二十世纪末以来，电子信息技术水平的快速提高，开始涉及到了我们的生活中。电子产品慢慢向多功能发展，以方便人们的简单方便快捷的生活需求。

本文是对多功能重力感应时钟的设计与实现，实现时钟、万年历、闹钟、温度计等功能，并可以通过重力感应来切换LCD显示屏上的功能画面。本系统以STC89C52RC芯片为系统控制核心模块，结合DS1302实时时钟芯片、DS18B20温度传感器和水银开关重力传感器，在KEIL软件上使用c语言进行编程，通过ISP烧录工具把程序烧录到开发板上实现各种功能。时间、万年历、计时功能是通过DS1302时钟芯片来实现的，并结合蜂鸣器实现闹钟功能。温度计功能由DS18B20来实现。重力传感器可以用水银开关来实现。本次设计完成了重力感应切换显示画面的功能，并且实现了时钟、万年历、闹钟、温度计的功能。

关键词：DS18B20， DS1302， 重力感应， 单片机

Design and Implementation of Multi -Function Gravity Induction Clock

ABSTRACT

Since the end of twentieth Century, the rapid development of electronic information technology has penetrated into all aspects of lives. Electronic products slowly develop to be multi-functional, in order to facilitate people's simple and convenient living needs.

This paper describes the design and implementation of the gravity sensing multi-functional clock，achieving clock, calendar, alarm clock, thermometer etc and switching LCD display screen by gravity induction. The system takes the STC89C52 chip as the control core, combined with the DS1302 clock chip, the DS18B20 temperature sensor and mercury switch, programming by the KEIL software on the use of C language, achieving the various functions through the ISP programming tool of the development board. The clock, calendar, timing function is realized by the DS1302 clock chip, and the alarm clock function is by the implementation of the buzzer. The thermometer function is realized by the digital temperature sensor DS18B20. The gravity sensor can be realized with the mercury switch. This design makes the realization of gravity sensing switch of the display and the realization of the clock, calendar, alarm clock and thermometer.

Key word:DS18B20; DS1302; Gravity induction；SCM

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景和依据 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文主要工作和论文结构 3

第二章 数字时钟整体设计方案 4

2.1 系统基本组成 4

2.2 关键芯片选择 4

2.2.1 系统控制核心芯片 4

2.2.2 温度传感器 4

2.2.3 时钟芯片 5

第三章 系统硬件电路 6

3.1 系统整体结构 6

3.2 单片机最小系统 6

3.3 时钟模块 8

3.4 测温模块 10

3.5 重力感应模块 11

3.6 蜂鸣器模块 12

3.7 LCD显示模块 13

第四章 系统软件设计 15

4.1概述 15

4.2系统整体设计方案 15

4.3时钟模块 16

4.3.1时钟和万年历 17

4.3.2闹钟 19

4.4温度检测模块 20

4.5重力感应与按键模块 23

4.6 LCD显示模块 25

第五章 系统调试与功能演示 28

5.1系统调试 28

5.2功能演示 29

第六章 总结与展望 31

6.1总结 31

6.2展望 31

参考文献 32

致谢 33

第一章 绪论

1.1 课题背景和依据

20世纪末至今，电子信息技术水平得到了飞快的发展，科学技术大步向前迈进。在科学技术发展的推动下，电子信息产品已经涉及到了社会的每个领域，强而有力地推动和促进了社会生产力的发展与信息化程度的加深，也让各个电子产品的性能得到大幅度的提高，也加快了信息产品变革的节奏与步伐。对任何人来说时间总是很珍贵的，人们都想利用好时间，把握好时间，但是越来越忙碌的生活节奏会让人忘记当前的时间。然而当人们遇到很紧急的事情的时候，时间如果被忘记，就会给自己造成很大的不必要的麻烦。人们每天上班，与别人约会或召开会议都需要准时的原则，公共汽车、火车、飞机都需要准时工作。所以时间对人们来说是很重要的，在人们的生活和工作中是必不可少的。既然提到了准确的知道时间，时钟自然是一个很好的选择。但是在忙碌当中我们还需要一个东西来及时地提醒我们时间，所以时钟最好能够拥有一个定时系统，随时提醒人们准确的时间。最早能够定时、报时的时钟属于机械钟表，但这种时钟受到诸多因素的限制，在功能、性能以及造价上都没办法与电子时钟相比^[1]。

1.2国内外研究现状

数字时钟一出现很快就成为了人们的必需品，给人们的生活、学习、工作带来了非常大的便利。但是科学技术在不断的发展，生活节奏也是越来越快，竞争也是越来越激烈，人们对时钟精度的要求也越来越高，在越来越多的地方用到了它。在现在的社会，对时间要求精确已成为社会各个阶层安全工作的基础，假如时间出现了误差并且不能及时去纠正它，那么这将造成一系列严重的后果。电子时钟有很多设计方法，可以用集成电路设计电子时钟，也可以利用专门的电子时钟芯片配合相应的外围电路组成电子时钟，也可以利用对单片机编写程序来设计电子时钟^[2]。其中，利用单片机来实现电子时钟具有硬件电路简单、编写程序很容易、便于修改等优点。由单片机作为数字时钟的系统控制核心，可以通过时钟信号来完成时钟功能，然后将其数据经单片机的输出口输出，通过显示模块进行显示，通过键盘可以进行定时和校时功能^[3]。

温度是一个基本的环境参数，在生活中可以经常见到对温度进行检测的情况，温度检测在社会的各个领域都是起着至关重要的作用。传统的检测温度方式有很多，比如热电偶和热电阻，但是因为其输出的是模拟信号，所以必须通过模数转换环节获得数字信号，才能传到处理器的接口进行处理，这样会让电路结构变得很复杂，造价也会很高^[4]。以 DS18B20为代表的一种新型单总线温度传感器，因为它的突出的特点，所以被广泛的使用。DS18B20芯片同时兼备有温度测量和模数转换功能，且输出端口是数字信号，方便处理器进行处理，而且其硬件电路结构较以往器件简单，与单片机接口可以直接相连，不需要外围电路。目前，世界上已经存在了很多种数字温度传感器，特点不同。数字温度传感器能够实时更新并直接输出温度数据，适用于各种单片机，并且可通过软件程序编写来显示数据。到了新世纪后，数字温度传感器向着高科技的方向飞速前进，不断地推出更加先进的测温系统^[5]。对时间和温度进行实时监控的需求已经存在于日常生活中，这给了多功能时钟提供了市场的需求，进一步推动了时钟的发展。

相关图片展示：