基于51单片机的万年历设计
单片机实训报告 - 基于51单片机的数字万年历设计
《单片机应用实训》课程设计报告姓名：班级：指导老师：实习时间：基于51单片机的数字万年历设计摘要：利用单片机、DS1302芯片、DS18B20芯片搭建一个数字万年历模块，编写程序，实现了年、月、日、时、分、秒计数，温度测量、时钟报警等功能。
关键词： STC89C51 数字时钟一、 实训目的电子时间显示器现在在任何地方都有涉及到，例如电子表和商场的时间显示等等，所以它是一种既方便又实用的技术，而我们所做的万年历则是在它的基础上做出来的，通过万年历的制作，我们可以进一步了解计数器的使用，了解各个进制之间的转换，以及其他的任意进制计数器的构成方法等，并且进一步了解DS1302芯片、DS18B20芯片的使用等。
二、总体设计方案根据项目任务，该系统采用STC89C51为控制核心，以电子大赛开发板为实验平台，利用各种芯片实现相应功能，三、硬件设计1、单片机最小系统STC89C52为40引脚双列直插芯片,有四个I/O 口P0,P1,P2,P3,每一条I/O 线都能独立地作输出或输入。
单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接晶振电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。
第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够成上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。
时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个22pF的瓷片电容和一个12MHz的晶振组成，并接入到单片机的XTAL1和XTAL2引脚处 使单片机工作于内部振荡模式。
此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。
时钟振荡电路如下图所示。
复位电路由电阻和极性电容组成，如下图所示，通过高电平使单片机复位，在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约2us时，即可实现复位。
基于51单片机的万年历设计
目录第一章绪论 (3)第二章设计要求及设计框图 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 设计框图 (4)第三章知识要点 (4)3.1 LMO16L液晶模块 (4)3.1.1 LM016L引脚说明 (5)3.1.2 控制指令 (5)3.1.3 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真 (6)3.2 单片机A T89C51 (8)3.2.1 主要特性 (8)3.2.2 管脚说明 (9)3.2.3 振荡器特性 (11)3.2.4 芯片擦除 (11)3.3 时钟芯片DS1302 (11)3.3.1 DS1302的控制字节 (12)3.3.2 数据输入输出（I/O） (12)3.3.3 DS1302的寄存器 (12)3.4 DS18B20数字温度传感器 (13)3.4.1技术性能描述 (13)3.4.2 DS18B20主要的数据部件 (14)3.4.3 DS18B20温度处理过程 (15)3.4.4 DS18B20的主要特性 (17)3.4.5 DS18B20的外形和内部结构 (17)3.4.6 DS18B20工作原理 (18)3.4.7 DS18B20的应用电路 (21)3.4.8 DS18B20使用中注意事项 (23)第四章硬件设计 (24)4.1 Proteus软件 (24)4.1.1 Proteus软件介绍 (24)4.1.2 功能特点 (24)4.1.3 革命性的特点 (24)4.1.4 基本操作 (25)4.1.5 选择要使用的元件 (25)4.1.6 功能模块 (26)4.2 基于89C51的万年历与温度显示器的硬件设计 (28)4.2.1 设计框图 (29)4.2.2 电路原理图 (29)4.3 元件清单 (30)第五章软件设计 (30)5.1 Keil软件 (30)5.1.1 Keil软件介绍 (30)5.1.2Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (31)5.1.3 使用独立的Keil仿真器时的注意事项 (31)5.1.4 Keil的优点 (31)5.2 程序流程 (32)5.3 程序清单 (32)第六章系统仿真及调试 (38)第七章设计心得体会 (39)参考文献 (40)第一章绪论目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
基于51单片机的万年历设计
基于51单片机的万年历设计一、系统设计方案本万年历系统主要由 51 单片机、时钟芯片、液晶显示屏、按键等部分组成。
51 单片机作为核心控制器，负责整个系统的运行和数据处理。
时钟芯片用于提供精确的时间信息，液晶显示屏用于显示万年历的相关内容，按键则用于设置时间和功能切换。
二、硬件设计1、单片机选型选用常见的 51 单片机，如 STC89C52 单片机，它具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点。
2、时钟芯片选择 DS1302 时钟芯片，该芯片能够提供高精度的实时时钟，具有闰年补偿功能，并且可以通过串行接口与单片机进行通信。
3、液晶显示屏采用 1602 液晶显示屏，能够清晰地显示字符和数字，满足万年历的显示需求。
4、按键电路设计四个按键，分别用于时间设置、功能切换、加和减操作。
三、软件设计1、主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机端口初始化、时钟芯片初始化、液晶显示屏初始化等。
然后读取时钟芯片中的时间数据，并在液晶显示屏上显示出来。
接着进入循环，不断检测按键状态，根据按键操作执行相应的功能，如时间设置、功能切换等。
2、时钟芯片驱动程序通过单片机的串行接口向 DS1302 发送命令和数据，实现对时钟芯片的读写操作，获取准确的时间信息。
3、液晶显示屏驱动程序编写相应的函数，实现对1602 液晶显示屏的字符和数字显示控制。
4、按键处理程序采用扫描方式检测按键状态，当检测到按键按下时，执行相应的按键处理函数，实现时间设置和功能切换等操作。
四、时间设置功能通过按键操作进入时间设置模式，可以分别设置年、月、日、时、分、秒等信息。
在设置过程中，液晶显示屏会显示当前设置的项目和数值，并通过加、减按键进行调整。
设置完成后，将新的时间数据保存到时钟芯片中。
五、显示功能万年历的显示内容包括年、月、日、星期、时、分、秒等信息。
通过合理的排版和显示控制，使这些信息在液晶显示屏上清晰、直观地呈现给用户。
六、系统调试在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行调试。
基于51单片机的液晶显示万年历设计
基于51单片机的液晶显示万年历设计摘要随着社会的进步和发展，电子万年历作为日常计时工具被广泛地应用。
此电子万年历在硬件方面主要采用ＳＴＣ89C51单片机作为主控核心，由ＤＳ１３02时钟芯片提供时钟及1602LCD液晶显示屏显示。
SＴC89C51单片机是由宏晶公司公司生产的,功耗小,电压可选用3．４v～5．5ｖ电压供电；DS１3０2时钟芯片是美国DＡLLAS公司推出的低功耗实时时钟芯片,它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,而且DS1302的使用寿命长，误差小;对于数字电子万年历采用直观的数字显示，数字显示是采用的1６0２LCD液晶显示屏来显示，可以同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、温度等信息。
此外,该电子万年历在软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,显示程序等。
所有程序编写完成后,在Ｋei ｌ软件中进行调试，确定没有问题后,烧写到单片机上进行测试。
本次课程设计主要由时钟芯片DＳ13０2和温度传感器DS18Ｂ2０采集数据到单片机进行处理再通过ＬCＤ1602显示出来,本设计主要研究了液晶显示器LCD及时钟芯片ＤS1３02,温度传感器DS18B20与单片机之间的硬件互联及通信，对数种硬件连接方案进行了详尽的比较。
关键词:单片机；DS1３02;DS1８B２0;LCＤ１60２--ABSTRACTWith the socｉａl progrｅss aｎd ｄeｖelopmｅnt, Ｅlectrｏnｉc cａleｎdar is widely used as a dａilｙｔiming tｏol. The ｅlecｔr ｏniｃｃaleｎdａrｉｎｈaｒdｗａre usiｎg STC89C51micrｏｃon ｔｒoｌler as thｅmain coｎtroｌcentｅr, prｏvｉded by the DS1302 clock chｉｐand 160２ＬCD LCD display.STC89C5１mic ｒocontroｌler is prｏｄuced ｂy ｔhｅmacrｏｃrystａl companｙ, small ｐｏwｅr cｏｎsumpｔion，the ｖoltaｇeｃan ｂｅchｏosen aｍong 3.4V ~５.5V ｆor pｏwｅr supply；DS1３０２clｏck cｈip is ａｌｏｗpoｗｅr ｒeａl-tｉme clocｋchip proｄuced by DAＬLAS, it caｎbe ａtｉmｅoｆyears,months，days,weｅkｓ，hours,mｉnute ｓ,sｅconds, ａnｄDS１３02 haｓa loｎｇｓerｖiceｌifｅ．The errｏr iｓｓmａll;fｏｒｔhe ｄigiｔal eleｃtronic caｌｅndarｕsi ｎｇvisual digｉtalｄｉsplay，1602LCＤdｉｇｉtal ｄispｌay is ｕsed tｏdisplay LCD ｓcreenｔhａt caｎdisｐlay ｙeａrs,ｍo ｎtｈs, days, weeｋs, hｏurｓ，minｕtｅs ａｎd sｅconds, tｅmpeｒat ｕrｅandｏtｈer inｆorｍaｔion. In adｄiｔion，tｈe electronic calｅndａr mａinｌy ｉncｌuｄeｓcalendaｒｐrｏgrａm，time ｔo adjus ｔprocｅｄures,ｄisplaｙｐroｇｒam eｔc iｎｓofeｗａre. After ｔｈe cｏmpｌeｔionｏf all tｈe procedurｅs,ｉn thｅKeil soｆtｗa ｒｅdeｂuｇｇiｎg, detｅrmｉne no prｏbｌem afｔer，and ｂurｎing ｔo thｅmｉcrｏｃｏｎtrｏllｅｒｔｅst.--Ｔhe curricuｌum ｄeｓｉgn maｉnｌy ｂｙthｅcloｃk cｈｉp ＤS1302ａnｄｔeｍperaｔuｒeｓensor DS18B20 ｃolｌeｃtinｇｄata to the microcｏｎtrollｅｒfor proｃessiｎg andｔhｅn ｔhrough the LCD16０2 dispｌay, tｈiｓdesign maiｎly sｔｕdiｅs ｔｈe liquid cryｓtal diｓplay LＣD aｎd theｃlocｋchip DS１302, theｈardware ｃｏnｎectｉon aｎd commｕｎicａtion betwｅeｎｔｈｅte ｍpeｒatuｒe ｓｅnsｏｒDS18B20 and the MCＵ, a number of ｈarｄwaｒｅconnectiｏn scheme foｒａdｅｔaｉlｅd ｃoｍpaｒiｓon.Ｋey wordｓ:SCM,DS1302,DS18B20,LCD1６02--目录1-第一章绪论ﻩ-1.1 单片机的概述ﻩ－1-1．１．1 单片机的概念ﻩ－１－１.1.２单片机的特点 --------------------------------------------------------------------------------- -１-1.2 课题背景 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- -１-1．3 课题内容 ----------------------------------------------------------------------------------------------- -２- 第二章设计要求和方案 ----------------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于MCS-51的万年历设计
毕业设计（论文）-基于MCS-51的万年历设计1 引言1.1 万年历的背景与意义万年历作为一种常见的时间计数工具，被广泛应用于日常生活和工业生产中。
随着电子技术的飞速发展，电子万年历以其准确、方便、易操作等特点逐渐取代了传统的机械万年历。
基于MCS-51单片机的万年历设计，不仅满足了人们对时间精确计量的需求，同时也为单片机技术在时间测量领域的应用提供了新的思路。
1.2 MCS-51单片机的介绍MCS-51单片机是美国Intel公司推出的一种高性能的8位单片机，具有较高的性价比、丰富的指令集和灵活的I/O端口。
由于其结构简单、易于编程和扩展，MCS-51单片机被广泛应用于工业控制、家用电器、智能仪表等领域。
1.3 论文结构及内容安排本文主要分为七个章节，首先介绍万年历的背景与意义以及MCS-51单片机的基本情况；其次，阐述万年历的原理与设计要求，并提出基于MCS-51单片机的万年历设计方案；接着，详细介绍MCS-51单片机的硬件设计和软件设计；然后，进行系统调试与性能测试；在此基础上，探讨万年历的实际应用与拓展；最后，总结全文并指出创新与不足之处，展望未来的研究方向。
2. 万年历的原理与设计2.1 万年历的基本原理万年历是一种可以显示公历日期、时间，并且可以自动调整闰年和平年的日历。
它的核心是通过算法处理时间的流逝，计算出当前的日期。
基本原理涉及以下几个核心概念：•时间单位：秒、分、时、日、月、年•时间算法：通过累计秒数，进行时、日、月、年的进位处理•闰年规则：四年一闰，百年不闰，四百年再闰2.2 万年历的设计要求在设计万年历时，需要遵循以下要求：•准确性：确保时间显示准确无误•可靠性：系统稳定运行，适应不同的环境条件•易用性：用户界面友好，操作简便•经济性：在满足功能要求的前提下，尽可能降低成本2.3 基于MCS-51单片机的万年历设计方案基于MCS-51单片机的万年历设计主要包括以下几个部分：2.3.1 时间计算模块利用单片机内部的定时器，以秒为单位递增计数，通过编写中断服务程序来处理时间进位，实现时、分、秒的计算。
基于51单片机GPS自动校时的万年历设计方案
3 硬件设计
HARDWARE DESIGN
3.1 系统概述
本系统由51单片机、DS1302时钟芯片、1062液晶显示器、DS18B20温度测量、键盘、蜂鸣器 系统等部分构成。软件部分在keil环境下用C51语言编写，包括时间设置、时间显示、定时设置、 定时闹钟、温度显示。原理框图如下：
3.2 系统框图
蜂鸣器设置:蜂鸣器报警时，设置响100毫秒，停100毫秒，循环响应，产生滴滴的声音。
液晶显示的设置:写入指令码write_com(0x38)，设置功能16*2显示，5*7点阵，8位数据接口显 示/开关及光标设置8)写入指令码write_com(0x0c)，设置开显示，不显示光标，光标不闪烁。 16)写入指令码write_com(0x06)，设置当读或写一个字符后地址指针加一，且光标加一。当写 一个字符，整屏显示不移动。显示清屏，写入指令码write_com(0x01)。
写入指令码函数write_com（）写指令过程 ：输入：rs=0，D0-D7=指令码，E=高脉冲写入数据 函数 write_date（） 写指令过程： 输入：rs=1,D0-D7=数据，E=高脉冲写入指令和数据时rw 端已经接地。数据指针设置 指令码80H+地址码（0-27H）显示第一行的字符指令码80H+地址码 （40H-67H）显示的第二行字符
本时钟还具有环保、走时无噪音、低功耗等非实时时钟不具有的功能。该实时时钟不但可以作 为家用，而且更可以在公共场合使用，如车站、码头、商场等场所。
2 总体方案
GENERAL PLANNING
本方案所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用，主要研究内容
包括以下几个方面： （1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功 耗、抗断电的器件。 （2）根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。
基于51单片机的万年历_毕业设计
基于51单片机的万年历中文摘要本设计万年历以AT89C51为控制中心，与温度传感器DS18B20,时钟芯片DS1302综合应用为一体，不仅能够准确显示时间、日期，闹钟设置，环境温度测量及温度高低温报警等功能。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
单片机与数字万年历相结合，用于时间显示，温度测试等不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被检测数值的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
关键词：单片机，温度传感器，C语言，液晶显示ABSTRACTThis design USES AT89C51 as calendar control center, and the temperature sensor DS18B20, the clock DS1302 chip integrated application as a whole, and not only be able to accurately display the time, date, alarm, the environment temperature measurement and high temperature, low temperature alarm functions.SCM is a collection of CPU, RAM, ROM, I/O interface and interrupt system is one of the devices, only require additional power can be used for vibration and grain is the process of digital information and control. Single-chip microcomputer and digital calendar, combining for time to show, temperature testing has not only control convenient, simple and flexible configuration advantages, and which could increase the technical index of the tested value, which can greatly improve the quality of the products and quantity.Key words：Single-chip microcomputer, Temperature Sensor,C language，Liquid crystal displ目录第一章前言 (4)1.1系统开发背景及现状 (4)1.2 系统开发的目的 (4)第二章总体设计 (5)2.1 本设计实现的功能和要求 (5)2.2 设计的选择方案和论证 (5)2.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (5)2.2.2显示模块选择方案和论证 (5)2.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (6)2.3.4 温度传感器的选择方案与论证 (6)2.3总体设计框图 (6)第三章硬件设计 (8)3.1 主要元器件介绍 (8)3.1.1 单片机简介 (8)3.1.2 传感器DS18B20介绍 (9)3.1.3 LCD1602液晶显示介绍 (10)3.2 各模块设计 (11)3.2.1 主控制电路 (11)3.2.2 LCD1602显示模块设计 (12)3.2.3 DS18B20温度传感器模块 (13)3.2.4 键盘输入模块设计 (13)3.2.5 蜂鸣器模块设计 (13)3.2.6 DS1302时钟电路模块 (14)第四章软件设计 (16)第五章安装与调试 (18)5.1 安装制作 (18)5.2 硬件调试 (18)5.2.1布线的原则与焊接 (18)5.2.2 硬件调试与测试 (19)5.3 软件调试 (19)5.3.1 软件测试仪器 (19)5.3.2 软件调试与测试 (19)5.4 联调 (20)5.5测试结果分析与结论 (21)第六章总结 (22)参考文献 (23)附录A (24)附录B (26)致谢 (28)第一章前言1.1系统开发背景及现状当今世界，知识更新的速度越来越快。
基于MCS51单片机的电子万年历设计
江西科技师范大学毕业设计（论文三稿）题目(中文)：基于MCS51的电子万年历的设计（英文):The design of the electronic calendar based on MCS51 院（系）：通信与电子学院专业：电子信息工程姓名：兰小玲学号： 20122623指导教师：宗文军2016年4月22日目录基于MCS51的电子万年历的设计摘要：随着现今世界信息化时代和经济的快速发展的来临，各式各样的小型智能家电产物陆续出现在我们的生活中。
日历是人们不可或缺的日常用品。
但一般日历都是纸制的，使用不便，寿命不长。
电子万年历采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。
本设计以AT89C51单片机为核心，构成单片机主控制电路，结合DS1302时钟芯片和DS18B20温度芯片，完成时间的自动调整和掉电保护，全部信息用液晶显示。
时间、日期调整由三个按键来实现，并可对闹铃开关进行设置。
日历能显示年、月、日以及星期、时、分、秒。
关键词：电子万年历51单片机时钟芯片温度芯片液晶显示器第一章引言跟着微电子技术和超大范围集成电路技术的不停进步，家用电子产物不光种类日益丰硕，还变得加倍经济实用，单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点，在各个范畴得到了广泛普遍。
电子万年历是一种非常广泛的日常计时工具，数字电子钟已经越来越流行，特别适用于车站、广场以及办公，还可用于家庭居室。
LED数字显示的电子钟显示清晰直观、走时精准、能夜视，还能够延伸出其他功能。
功能也越来越齐全，除了公历年、月份、日期、时分秒、礼拜显示及闹铃。
但通过我们对各类电子钟的不停观察，总结发现目前市场的电子钟都出现一些不足之处，例如：时钟不精确、产物本钱太高、无环境温度显示等，这都给人们的使用带来了一些不便。
为此设计了一种功能周全、计时精确、本钱便宜的基于MSC51的电子万年历。
1.1 研究背景与意义当今社会的电子技术可谓是发展迅速，特别是随着大规模或者超大集成电路的出现，给人类学习、工作、娱乐、以及生活、都带来了本质性的改变。
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洛阳理工学院课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于STC89C51万年历得设计与实现专业物联网工程班级学号姓名完成日期大约在冬季目录摘要 (1)一、设计目标与内容 (2)1、1设计目标 (2)1、2 设计内容 (2)1、3设计要求 (2)1、4 本章小结 (2)二、系统设计 (3)2、1 电路设计框图 (3)2、2 系统硬件概述 (3)2、3 主要单元电路得设计 (4)2、3、1 时钟电路模块得设计 (4)2、3、2温度传感器电路设计 (5)2、3、3显示模块得设计 (7)2、4本章小结 (7)三、系统得软件设计 (7)3、1程序流程图 (7)3、1、1 系统总流程图 (7)3、1、2 温度程序流程图 (8)3、1、3 DS1302时钟程序流程图 (8)3、1、4 LCD显示程序流程图 (9)3、2程序得设计 (10)3、2、1 DS18B20测温程序 (10)3、2、2 DS1302读写程序 (11)3、2、3液晶显示程序 (13)3、3本章小结 (13)四、仿真与调试 (14)4、1 Keil软件调试流程 (14)4、2 Proteus软件运行流程 (16)4、3本章小结 (16)总结 (16)基于STC89C51万年历得设计与实现摘要古人依靠日冕、漏刻记录时间,而随着科技得发展,电子万年历已经成为日渐流行得日常计时工具。
本文研究得万年历系统拟用STC89C52单片机控制,以DS1302时钟芯片计时、DS18B20采集温度、1602液晶屏显示。
系统主要由温度传感器电路,单片机控制电路,显示电路以及校正电路四个模块组成。
本文阐述了系统得硬件工作原理,所应用得各个接口模块得功能以及其工作过程,论证了设计方案理论得可行性。
系统程序采用C语言编写,经Keil软件进行调试后在Proteus软件中进行仿真,可以显示年、月、日、星期、时、分、秒与温度并具有校准功能与与即时时间同步得功能。
实验结果表明此万年历实现后具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点,符合电子仪器仪表得发展趋势,具有广阔得市场前景。
关键词:万年历单片机仿真一、设计目标与内容1、1设计目标制作出可以检测温度并报警得得电子万年历。
1、2 设计内容用keilC51编译程序。
用proteus仿真电路图。
将电路图使用万用板或其她电路板焊接实物图。
1、3设计要求具备在液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒得功能。
具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能。
具有与即时时间同步得功能。
1、4 本章小结通过设计程序,制作仿真,焊接实物三个步骤,以小组合作得方式来设计满足设计要求得万年历并简单描述可以实现得功能,制作结束后,进行课程设计答辩并编写一份课程设计报告。
二、系统设计2、1 电路设计框图根据上章确定得方案给出了系统整体得设计框图:图1、1系统结构框图为使时钟走时与标准时间一致,校时电路就是必不可少得,键盘模块用来校正液晶上显示得时间;温度传感器则用来检测当前得环境温度;STC89C52单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作;而系统得时间、温度等数据则最终通过液晶模块显示出来。
2、2 系统硬件概述本电路就是以STC89C52单片机为控制核心,该芯片具有在线编程功能,功耗低,能在3、3V得超低压下工作;时钟芯片采用DS1302,它就是一款高性能、低功耗、自带RAM得实时时钟芯片,具有使用寿命长,精度高与功耗低等特点,同时具有掉电自动保存功能,可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,其工作电压为2、5V～5、5V;温度检测模块由DS18B20构成,它采用独特得单线接口仅需一个端口引脚进行通讯, 具有测量精度高、测量范围广等优点,其测温范围在-55~+125℃,工作电压为3v~5、5v;显示部份使用1602液晶显示屏来实现,该显示屏具有低功耗、寿命长、可靠性高得特点,其工作电压为5v。
2、3 主要单元电路得设计2、3、1 时钟电路模块得设计DS1302就是DALLAS公司推出得涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历与31字节静态RAM,通过简单得串行接口与单片机进行通信。
图4、5所示为DS1302得引脚排列,其中VCC1为后备电源,VCC2为主电源。
DS1302由VCC1或VCC2两者中得较大者供电。
所以在主电源关闭得情况下,也能保持时钟得连续运行。
X1与X2就是振荡源,外接32、768KHz晶振用来为芯片提供计时脉冲。
RST就是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有得数据传送。
RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据得传送手段。
当RST为高电平时,所有得数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。
如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。
上电行动时,在VCC大于等于2、5V之前,RST必须保持低电平。
在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平,I/O为串行数据输入端(双向)。
SCLK始终就是输入端。
如图2、1图2、1 DS1302得硬件接线图时钟芯片DS1302得工作原理:(1) DS1302得控制字节DS1302控制字节得高有效位(位7)必须就是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元得地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作,为1表示进行读操作,控制字节总就是从最低位开始输出(2) 数据输入输出(I/O)在控制指令字输入后得下一个SCLK时钟得上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。
同样,在紧跟8位得控制指令字后得下一个SCLK脉冲得下降沿读出DS1302得数据,读出数据时从低位0位到高位7。
(3) DS1302得寄存器DS1302有12个寄存器,其中有7个寄存器与日历、时钟相关,存放得数据位“CH”就是时钟暂停标志位,当该位为1时,时钟振荡器停止,DS1302为BCD码形式。
处于低功耗状态;当该位为0时,时钟开始运行。
“WP”就是写保护位,在任何得对时钟与RAM得写操作之前,“WP”必须为0。
当“WP”为1时,写保护位防止对任一寄存器得写操作。
此外,DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关得寄存器等。
时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外得所有寄存器内容。
DS1302与RAM相关得寄存器分为两类:一类就是单个RAM单元,共31个,每个单元组态为一个8位得字节,其命令控制字为C0H～FDH,其中奇数为读操作,偶数为写操作;另一类为突发方式下得RAM寄存器,此方式下可一次性读写所有得RAM得31个字节,命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
2、3、2温度传感器电路设计数字温度传感器DS18B20就是由Dalles半导体公司生产得,它具有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样(如图4、6),适用于各种狭小空间设备数字测温与控制领域。
如图2、2图2、2 DS18B20得两种封装1、DS18B20得主要特性(1)适应电压范围更宽,电压范围:3、0～5、5V,在寄生电源方式下可由数据线供电。
(2)独特得单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20得双向通讯。
(3)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一得三线上,实现组网多点测温。
(4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管得集成电路内。
(5)温范围－55℃～＋125℃,在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
(6)可编程得分辨率为9～12位,对应得可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃与0.0625℃,可实现高精度测温。
(7)在9位分辨率时最多在 93、75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快。
(8)测量结果直接输出数字温度信号,以"一线总线"串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强得抗干扰纠错能力。
(9)负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁, 但不能正常工作。
2、DS18B20得内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM 、温度传感器、非挥发得温度报警触发器TH与TL、配置寄存器(如图2、3)。
图2、3 DS18B20得内部结构组成DS18B20得供电方式有两种:寄生电源供电方式与外部电源供电方式。
本设计采用外部电源供电方式(如图2、4),DS18B20工作电源由VDD引脚接入,此时I/O线不需要强上拉,不存在电源电流不足得问题,可以保证转换精度。
外部电源供电方式就是DS18B20最佳得工作方式,工作稳定可靠,抗干扰能力强,而且电路也比较简单,可以开发出稳定可靠得多点温度监控系统。
图2、4 DS18B20引脚接线引脚说明:GND为接地引脚;DQ为数据输入输出脚。
用于单线操作,漏极开路;VCC接电源正;2、3、3显示模块得设计本设计中由于要对时间、温度进行显示,所以选择液晶显示屏1602模块作为输出。
1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线得LCD,多出来得2条线就是背光电源线。
它可以显示两行,每行16个字符,采用单+5V电源供电,外围电路配置简单,价格便宜,具有很高得性价比。
1602液晶模块内部得字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同得点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母得大小写、常用得符号、与日文假名等,每一个字符都有一个固定得代码,比如大写得英文字母“A”得代码就是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中得点阵字符图形显示出来,我们就能瞧到字母“A”。
将L1602得RS端与P2、0,R/W端与P2、1, E 端与P2、2相连,当RS=0时,对LCD1602写入指令;当RS=1时,对LCD1602写入数据。
当R/W端接高电平时芯片处于读数据状态,反之处于写数据状态,E端为使能信号端。
当R/W为高电平,E端也为高电平,RS为低电平时,液晶显示屏显示需要显示得示数。
2、4本章小结本章主要介绍了系统硬件设计,其中对时钟芯片DS1302、1602液晶显示屏、DS18B20温度传感器与STC89C52最小系统得设计做了详细阐述。
此外还介绍了各模块与单片机得连接方法、其特性及电路原理,最后确定系统得整体硬件设计方案。
三、系统得软件设计3、1程序流程图3、1、1 系统总流程图系统总流程图如图3、1所示。
流程图分析:首先系统初始化,系统开始运行,当有设置键按下时进入修改时间模式,无按键按下时读取时间、温度等数据送入液晶屏显示;在修改时间模式下设置时间完成后再送数据到液晶屏显示。