基于单片机带温度显示的电子万年历设计毕业设计(编辑修改稿)

基于单片机带温度显示的电子万年历设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

写日期、时间和温度 分离日期 \时间 \温度显示值 键扫描子程序 显示子程序 闹铃子程序 结束 湖北工业大学商贸学院毕业设计 7 3 系统单元模块设计 主控模块（ AT89S52 模块） 目前，在我国比较流行的就是美国 ATMEL 公司的 89C51 它是一种带 Flash ROM的单片机，事实上 ,89C51 目前正在用 89S52 代替。 本系统就是以 AT89S52 作为主控芯片。 图 AT89S52 封装图 AT89S52 采用 40Pin 封装的双列直接 DIP 结构，图 是它的封装图， 40 个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根， 4 组 8 位共 32 个 I/O 口，中断口线与 P3 口线复用。 现在我们对这些引脚的功能加以说明： Pin20:接地脚。 Pin40:正电源脚，正常工作或对片内 EPROM 烧写程序时，接 +5V 电源。 Pin19:时钟 XTAL1 脚，片内振荡电路的输入端。 Pin18:时钟 XTAL2 脚，片内振荡电路的输出端。 时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方 式，但需在 18 和 19 脚外接石英晶体(212MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取 10p30p。 另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1 接地，外部时钟信号从 XTAL2 脚输入。 输入输出 (I/O)引脚： Pin32Pin39 为 输入输出脚， Pin1Pin8 为 输入输出脚， Pin21Pin28为 输入输出脚， Pin10Pin17 为 输入输出脚，这些输入输出脚的功能阐述如下： 湖北工业大学商贸学院毕业设计 8 P0 口（ 32 脚～ 39 脚）：是双向 8 位三态 I/O 口，在外接存储器时 ，与地址总线的低8 位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 负载。 P1 口（ 1 脚～ 8 脚）：是 8 位准双向 I/O 口。 由于这种借口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向 I/O 口。 P1 口能驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 负载。 P2 口（ 21 脚～ 28 脚）：是 8 位准双向 I/O 口。 访问外部存储器时，它可以作为高 8位地址总线送出高 8 位地址。 P2 可以驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 负载。 P3 口（ 10 脚～ 17 脚）：是 8 位准双向 I/O 口， P3 口能驱动（吸收或输出电流） 4个 TTL 负载。 P3 口除了作为一般的准双 向通用 I/O 口使用外，每个引脚还有第二功能。 P3 口的 8 条线都定义有第二功能 [6]，如表 所列。 表 P3 口的第二功能表 引脚 第二功能 RXD（串行口输入端） TXD（串行口输出端） INT0（外部中断 0 请求输入端，低电平有效） INT1（外部中断 0 请求输入端，低电平有效） T0（定时器 /计数器 0 的技数脉冲输入端） T1（定时器 /计数器 0 的技数脉冲输入端） WR（片外数据存储器写选通信号输出端，低电平有效） RD（片外数据存储器写选通信号输出端，低电平有效） Pin9:RESET/Vpd 复位信号复用脚，当单片机通电，时钟电路开始工作，在 RESET引脚上出现 24 个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。 初始化后，程序计数器 PC指向 0000H， P0P3 输出口全部为高电平，堆栈指钟写入 07H，其它专用寄存器被清 “0”。 RESET 由高电平下降为低电平后，系统即从 0000H 地址开始执行程序。 然而，初始复位不改变 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的状态，单片机复位后的状态如下： P0～ P3=FFH，各口可 用于输出，也可用于输入； SP=07H，第一个入栈内容将写入 08H 单元； IP、 IE 和 PCON 的有效位为 0，各中断源处于低优先级且均被关断，串行通讯的波 特率不加倍； 湖北工业大学商贸学院毕业设计 9 PSW=00H，当前工作寄存器为 0 组。 Pin30:ALE/PROG 当访问外部程序器时， ALE(地址锁存 )的输出用于锁存地址的低位字节。 而访问 内部程序存储器时， ALE 端将有一个 1/6 时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。 更有一个特点，当访问外部程序存储器， ALE 会跳过一个脉冲。 如果单片 机是 EPROM，在编程其间， PROG 将用于输入编程脉冲。 Pin29:PESN 当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号， PC 的 16 位地址数据将出现在 P0 和 P2 口上，外部程序存储器则把指令数据放到 P0 口上，由 CPU 读入并执行。 Pin31:EA/Vpp 程序存储器的内外部选通线， 8051 和 8751 单片机，内置有 4kB 的程序存储器，当 EA 为高电平并且程序地址小于 4kB 时，读取内部程序存储器指令数据，而超过 4kB 地址则读取外部指令数据。 如 EA 为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。 显然，对内部无 程序存储器的 8031,EA 端必须接地。 DS1302 时钟模块 DS1302 简介 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与单片机进行通信，实时时钟 /日历电路提供秒分时日月年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整。 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，仅需用到三个口线。 复位， ， 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。 DS1302 是由 DS1202 改进而来，增加了以下特性：双电源管脚用于主电源和备份电源供应， Vcc1 为可编程涓流充电电源，附加七个字节存储器，备份电源可由大容量电容（ 1F）替代。 它广泛应用于电话传真便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。 主要性能如下： 时钟具有能计算 2100 年之前的秒，分，时，日，星期，月，年的能力，还有闰湖北工业大学商贸学院毕业设计 10 年调整的能力。 31*8 位暂存数据存储 RAM 串 行 I/O 口方式使得管脚数量最少 宽范围工作电压： ～ 工作电流： 时，小于 300nA 读 /写时钟或 RAM 时，有两种传送方式：单字节传送和多字节传送（字符组方式） 8 脚 DIP 封装或可选的 8 脚 SOIC 封装 简单的 3 线串行 I/O 接口 与 TTL/COMS 兼容（ VCC=5V 时） 可选工业级温度范围： 40oC～ +85oC DS1302 结构与工作原理 引脚及功能表 DS1302 的 脚功能如表 所示， 引脚如图 所示 表 引脚功能 图 DS1302 的引脚图 引脚号 引脚名称 功能 1 Vcc2 主电源引脚 2， 3 X1,X2 振荡源，外接 晶振 4 RST 接地 5 GND 复位 /片选端 6 I/O 串行数据输入 /输出端（双向） 7 SCLK 串行时钟输入端 8 Vcc1 备用电源 湖北工业大学商贸学院毕业设计 11 工作原理 串行时钟芯片主要由寄存器、控制寄存器、振荡器、实时时钟以及 RAM 组成。 为了对任何数据传送进行初始化，需要将 RST 置为高电平且将具有地址和控制信息的 8位数据（控制字节）装入移位寄存器。 数 据在 SCLK 的上升沿串行输入，前 8 位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作时输出数据，写操作时输入数据。 时钟脉冲的个数在单字节方式下为 8 加 8（ 8 位地址加 8 位数据），在多字节突发模式方式下为 8 加最多可达 248 的数据。 控制命令字节与寄存器 控制命令字节 控制命令字节的格式如表 表 控制命令字节的格式表 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RD/ W 控制字节的最高有效位（位 7）必须是逻辑 1，如果它为 0，则不能把数据写入到DS1302 中。 位 6 如果为 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 指示操作单元的地址。 最低有效位（位 0）为 0 表示要进行写操作，为 1 表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。 寄存器 （ 1） 历、时钟寄存器 DS1302 共有 12 个寄存器，其中有 7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据为BCD 码形式。 其日历、时间寄存器及其控制字如表 所示。 寄存器的选择 由命令字而定，日历，时钟各个寄存器与控制字对照表如表 所示。 最后一位 RD/W 为 0 表示要进行写操作，为 1 表示进行读操作。 表 为主要寄存器命令字、取值范围以及各位内容对照表。 湖北工业大学商贸学院毕业设计 12 表 日历、时钟寄存器与控制字对照表 寄存器名称 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RD/W 秒寄存器 1 0 0 0 0 0 0 分寄存器 1 0 0 0 0 0 1 小时寄存器 1 0 0 0 0 1 0 日寄存器 1 0 0 0 0 1 1 月寄存器 1 0 0 0 1 0 0 星期寄存器 1 0 0 0 1 0 1 年寄存器 1 0 0 0 1 1 0 写保护寄存器 1 0 0 0 1 1 1 慢充电寄存器 1 0 1 0 0 0 0 时钟突发寄存器 1 0 1 1 1 1 1 湖北工业大学商贸学院毕业设计 13 表 DS1302 的日历、时钟寄存器表 寄存器名称 命令字 取值范围 各位内容 写操作 读操作 7 6 5 4 3～ 0 秒寄存器 80H 81H 00～ 59 CH 10SEC SEC 分寄存器 82H 83H 00～ 59 0 10MIN MIN 小时寄存器 84H 85H 01～ 12 或00～ 23 12/24 0 10 A/P HR HR 日寄存器 86H 87H 01～ 28，29， 30，31 0 0 10DATE DATE 月寄存器 88H 89H 01～ 12 0 0 0 10M MONTH 星期寄存器 8AH 8BH 01～ 07 0 0 0 0 DAY 年寄存器 8CH 8DH 01～ 09 10YEAR YEAR 写保护 寄存器 8EH 8FH WP 0 0 0 0 慢充电 寄存器 90H 91H TCS TCS TCS TCS DS DS RS RS 时钟突发 寄存器 BEH BFH 特殊位的说明： CH：时钟暂停位。 当此位设置为 1 时，振荡器停止， DS1302 处于低功耗空闲状态，这时芯片消耗电流将小于 100NA。 当此位为 0 时，振荡器启动，时钟开始启动。 12/24： 12 或 24 小时方式选择位。 为 1 时选择 12 小时方式，在 12 小时方式下，位5 是 AM/PM 选择位，此位为 1 时表示 PM。 为 0 时选择 24 小时方式，在 24 小时方式下，位 5 是第 2 个小时位（ 20～ 23 时）。 WP：写保护位。 写保护寄存器的开始 7 位（ 0～ 6）置为 0，在读操作时总是读出 0。 在对时钟或 RAM 进行写操作之前，位 7（ WP）必须为 0，当它为高电平时，写保护位湖北工业大学商贸学院毕业设计 14 防止对任何其他寄存器进行写操作。 TCS：控制慢充电的选择，为了防止偶然因素使 DS1302 工作，只有 1010 模式才能使慢速充电。 DS：二极管选择位。 如果 DS 为 01，那么选择一个二极管；如果 DS 为 10，则选择两个二极管；如果 DS 为 11 或 00，那么充电器被禁止，与 TCS 无关。 RS：选择连接在 VCC2 与 VCC1 之间的电阻，如果 RS 为 00，那么充电 器被禁止，与 TCS 无关。 选择的电阻如表 所示。 表 RS 与所选电阻对照表 RS 位 电阻器 典型值 00 无 无 01 R1 2 KΩ 10 R2 4 KΩ 11 R3 8 KΩ 由上所述， 根据涓流充电寄存器的不同编程，可得到不同的充电电流。 其充电电流具体计算公式如下： 5 .0 RDEc V V VI。