基于51单片机电子温度计台历_毕业设计(编辑修改稿)

基于51单片机电子温度计台历_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

换为数码管的显示数字，从而简化了程序，节约了单片机的 IO开销。 译码为编码的逆过程。 它将编码时赋予代码的含义“翻译”过 来。 实现译码的逻辑电路成为译码器。 译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。 74LS47 是输出低电平有效的七段字形译码器。 与数码管配合使用。 价格贵 单片机方案 电子温度计台历论文 11 单片机 （常用英文字母的缩写 MCU表示）是微型机的一个主要分支，它在结构上的最大特点使把 CPU、存储器、定时器和多种输入 /输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。 就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。 单片机具有如下特点： 有优异的性能价格比； 1 集成度高、体积小、有很高的可靠性； 2 控制功能强； 3 低功耗、低电压，便于生产便携式产品； 4 外部总线增加了 I2C、 SPI 等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构； 5 单片机的系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。 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。 导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域传统。 利用单片机的智能性，可方便地实现具有智能的电子钟设计。 单片机均具有时钟振荡系统，利用系统时钟借助微处理器的定时器 /计数器可实现电子钟功能。 然而系统时钟误差较大，电子钟的积累误差也可能较大，所以可以通过误差修正软件加以修正，或者在设计中加入高精度时钟日历芯片，以精确时间。 另外很多功能不同的单片机是兼容的，这就更便于实现产品的多功能性。 单片机方案设计框图： 图 24 单片机方案设计框图 电子温度计台历论文 12 芯片选择 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 ～。 采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 318 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。 DS1302是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源 /后 备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。 使用时钟芯片 DS1302。 它是 一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能。 （ 12864）进行显示。 MD12864C1 汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置 8192 个中文汉字（ 16X16 点阵）、 128个字符（ 8X16 点阵）及 64X256 点阵显示 RAM（ GDRAM）。 主要技术参数和显示特性 : 电源： VDD ~+5V(内置升压电路，无需负压 )； 显示内 容： 128 列 64 行 显示颜色：灰膜 显示角度： 6： 00钟直视 LCD 类型： STN 与 MCU 接口： 8位或 4位并行 /3位串行 配置 LED 背光 多种软件功能：光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等 18B20 测温 DS18B20是美国 DALLAS半导体公司继 DS1820之后最新推出的一种数字化单总线器件。 属于新一代适配微处理器的改进型智能温度传感器。 与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9～ 12位的数字值读数方式。 DS18B20 的性能特点如下： （ 1） 采用 DALLAS 公司独特的单线接口方式： DS18B20 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 的双向通讯； （ 2）在使用中不需要任何外围元件； （ 3）可用数据线供电，供电电压范围： +～ +； 电子温度计台历论文 13 （ 4）测温范围： 55～ +125℃。 固有测温分辨率为 ℃。 当在 10℃～ +85℃范围内，可确保测量误差不超过 ℃，在 55～ +125℃范围内，测量误差也不超过 2℃； （ 5）通过编程可实现 9～ 12 位的数字读数方式； （ 6）用户可自设定非易失性的报警上下限值； （ 7）支持多点的 组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现多点测温 （ 8）负压特性，即具有电源反接保护电路。 当电源电压的极性反接时，能保护 DS18B20不会因发热而烧毁，但此时芯片无法正常工作； （ 9） DS18B20 的转换速率比较高，进行 9位的温度值转换只需 ； （ 10）适配各种单片机或系统； （ 11）内含 64 位激光修正的只读存储 ROM，扣除 8位产品系列号和 8位循环冗余校验码 (CRC)之后，产品序号占 48 位。 出厂前产品序号存入其 ROM 中。 在构成大型温控系统时，允许在单线总线上挂接多片 DS18B20[6]。 目前在单片机系统中，应用比较广泛的微处理器芯片主要为 8XC5X 系列单片机。 该系列单片机均采用标准 MCS51 内核，硬件资源相互兼容，品类齐全，功能完善，性能稳定，体积小，价格低廉，货源充足，调试和编程方便，所以应用极为广泛。 AT89S52 单片机是一款低功耗，低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8KB（可经受 1000 次擦写周期）的 FLASH 可编程可反复擦写的只读程序存储器（ EPROM），器件采用CMOS 工艺和 ATMEI 公司的高密度、非易失性存储器（ NURAM）技术制造，其输出引脚 和指令系统都与 MCS51 兼容。 片内的 FLASH 存储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失性存储器编程器来编程。 因此， AT89S52 是一种功能强，灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用在各个控制领域。 AT89S52 具有以下主要性能： 1. 8KB 可改编程序 Flash 存储器； 2. 全静态工作： 0—— 24Hz； 3. 256 8 字节内部 RAM； 4. 32 个外部双向输入 /输出（ I/O）口； 5. 8 个中断优先级； 3个 16 位可编程定时计数器； 电子温度计台历论文 14 6. 可编程串行通道； 7. 片内时钟振荡器。 此外， AT89S52 是用静态逻辑来设计的，其工作频率可 下降到 0Hz，并提供两种可用软件来选择的省电方式 —— 空闲方式（ Idle Mode）和掉电方式（ Power Down Mode）。 在空闲方式中， CPU 停止工作，而 RAM、定时器 /计数器、串行口和中断系统都继续工作。 在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，只保存片内 RAM 中的内容，直到下一次硬件复位为止。 语音报时方案 语音芯片是特定的固定标准模块，可以通过单片机最少一个 IO 口控制多达 32 段声音任意调用和组合的语音标准芯片。 通常最常用的控制方式是采用了模拟串行的控制方式（ 3个 IO）。 如需要播放第几个地址的内容就发送几个脉冲，可以快速的控制多达 32 段地址的任意组合。 3 数字钟的硬件设计 最小系统设计 单片机的最小系统是由电源、复位、晶振、 /EA=1 组成。 图 31最小系统设计 中央处理器 ： 电子温度计台历论文 15 中央处理器 (CPU)是整个单片机的核心部件，是 8 位数据宽度的处理器，能处理 8 位二进制数据或代码， CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 数据存储器 (RAM) 8052 内部有 128 个 8位用户数据存储单元和 128 个专 用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的 RAM 只有 128 个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 图 32 单片机 8052的内部结构 程序存储器 (ROM)： 8052 共有 4096 个 8位掩膜 ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 定时 /计数器 (ROM)： 8052 有两个 16 位的可编程定时 /计数器，以实现 定时或计数产生中断用于控制程序转向。 并行输入输出 (I/O)口： 8052 共有 4组 8位 I/O 口 (P0、 P P2或 P3)，用于对外部数据的传输。 全双工串行口： 8052 内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可电子温度计台历论文 16 以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 中断系统： 8052 具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时 /计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2级的优先级别选择。 时钟电路： 8052 内置最高频率 达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8052单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一。 8052 的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图 4。 此外， RESET/Vpd还是一复用脚， Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部 RAM 的数据不丢失 图 33 上电自动和手动复位电路图 图 34 内部和外部 时钟方式图 电子温度计台历论文 17 Pin30:ALE/ 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， 将用于输入编程脉冲。 Pin29: 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。 显示器 液晶显示模块概述 MD12864C1汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置 8192 个中文汉字（ 16X16 点阵）、 128个字符（ 8X16 点阵）及 64X256 点阵显示 RAM（ GDRAM）。 主要技术参数和显示特性 : 电源： VDD ~+5V(内置升压电路，无需负压 )； 显示内容： 128 列 64 行 显示颜色：灰膜 显示角度： 6： 00钟直视 LCD 类型： STN 与 MCU 接口： 8位或 4位并行 /3位串行 配置 LED 背光 多种软件功能：光 标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等 外形尺寸 外观尺寸： 93 70 视域尺寸： 73 39mm 模块引脚说明 电子温度计台历论文 18 表 2模块引脚说明 时钟芯片 1302 DS1302 时钟芯片简介 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 ～。 采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 318 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。 DS1302是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源 /后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。 结构 DS1302 的引脚排列 ,其中 Vcc1 为后备电源， VCC2 为主电源。 在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。 当 Vcc2 大于Vcc1+ 时， Vcc2 给 DS1302 供电。 当 Vcc2 小于 Vcc1 时， DS1302 由 Vcc1 供电。 X1 和电子温度计台历论文 19 X2是振荡源，外接 晶振。 RST是复位 /片选线，通过把 RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。 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传送的方法。 当 RST为高电平时。