一、引言

随着科技的发展和智能化生活的普及，电子设备在日常生活中扮演着越来越重要的角色。作为电子技术的基础课程之一，《51单片机》是许多高校电子信息工程专业的重要实践环节。本次课程设计旨在通过实际操作，深入理解51单片机的工作原理及其在电子时钟中的应用。本报告将详细介绍本次课程设计的具体内容、实现方法以及遇到的问题及解决措施。

二、设计目标与功能需求

本次课程设计的主要目标是利用AT89C51单片机设计一款多功能电子时钟。该电子时钟需要具备以下基本功能：

1. 实现时间显示（时、分、秒）；

2. 设置闹钟功能；

3. 显示日期（年、月、日）；

4. 具备手动调整时间的功能；

5. 提供直观的用户界面。

此外，为了增强系统的实用性，还增加了以下扩展功能：

- 温度监测模块；

- 低电量报警提示。

三、硬件设计

1. 核心组件选择

- 主控芯片：选用AT89C51作为主控芯片，因其具有强大的运算能力和丰富的接口资源。

- 显示屏：采用LCD1602液晶显示屏用于时间、日期等信息的显示。

- 按键模块：使用独立按键完成时间设置、模式切换等功能。

2. 电路连接

- 单片机与LCD1602之间通过数据线和控制线相连；

- 按键模块通过IO口接入单片机；

- 温度传感器DS18B20与单片机串行通信。

四、软件设计

1. 程序框架

- 初始化部分：包括单片机初始化、LCD初始化、定时器配置等；

- 主循环：不断读取当前时间并刷新显示；

- 中断服务程序：处理按键输入事件，如时间调整、模式切换等。

2. 关键算法

- 时间计数：采用定时器中断方式每秒更新一次秒值，并根据秒值更新分钟、小时；

- 温度采集：调用DS18B20驱动程序获取温度值，并转换为可读格式。

五、测试与调试

经过多次测试，系统运行稳定，各项功能均达到预期效果。但在初期调试过程中遇到了一些问题，例如：

- LCD显示不全：发现是由于初始化代码未正确配置导致，修正后恢复正常；

- 按键响应延迟：通过优化中断优先级解决了此问题。

六、总结

通过本次课程设计，不仅加深了对51单片机的理解，也锻炼了团队合作能力。整个项目从方案制定到最终完成，经历了一个完整的开发流程，积累了宝贵的经验。未来可以进一步扩展功能，比如加入无线通信模块实现远程控制等。

七、参考文献

[1] 李华明, 《51单片机完全学习手册》, 北京: 人民邮电出版社, 2018.

[2] DS18B20官方文档.

以上内容基于实际教学经验编写而成，旨在帮助学生更好地理解和掌握相关知识。希望这份报告能够为您提供有价值的参考。