基于单片机电子万年历_的设计毕业论文

基于单片机电子万年历_的设计毕业论文内容摘要：

严格线广西工学院 2020届毕业论文 基于单片机的电子万年历 4 性的，会产生较大的测量误差。 方案二： 采用数字式温度传感器 DS18B20，此类传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以避免 A/D 模数转换模块，降低硬件成本，简化系统电路。 另外，数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范围广等优点。 因此，本设计 DS18B20 温度传感器作为温度采集模块。 电路设计最终方案决定 综上各模块的选择方案与论证，确定最后的主要硬件资源如下：采用 STC89C52作为主控制系统； DS1302 提供时钟； DS18B20 作为数字式温度传感器； LCD1602 液晶屏作为显示。 DS1302， DS18B20和 LCD1602的原理及说明 LCD1602 工作原理及说明 (1)寄存器选择控制 1602 字符型 LCD 通常有 14 条引脚线或 16 条引脚线的 LCD，多出来的 2 条线是背光电源线。 1602 液晶模块内部的字符发生存储器（ CGROM)已经存储了 160 个不同的点阵字符 ,图形寄存器选择控制表如表 所示： 表 LCD1602 寄存器选择控制表 (2)指令集 1602 通过 D0～ D7 的 8 位数据端传输数据和指令。 显示模式设置 (初始化 )00111000[0x38]设置 16 2显示， 5 7点阵， 8位数据接口；显示开关及光标设置： (初始化 ) 00001DCBD 显示 (1有效 )、 C光标显示 (1有效 )、 B 光标闪烁 (1有效 )。 000001NS N=1(读或写一个字符后地址指针加 1并且光标加 1)， N=0(读或写一个字符后地址指针减 1并且光 RS R/W 操作说明 0 0 写入指令寄存器（清屏指令等） 0 1 读 busy flag,以及读取位址计数器（ DB0~DB6）的值 1 0 写入数据寄存器（显示各字型等） 1 1 从数据寄存器读取数据 广西工学院 2020届毕业论文 基于单片机的电子万年历 5 标减 1)， S=1 且 N=1(当写一个字符后，整屏显示左移 )， S=0 当写一个字符后，整屏显示不移动。 数据指针设置：数据首地址为 80H，所以数据地址为 80H+地址码 (027H， 4067H)。 其他设置： 01H(显示清屏，数据指针 =0，所有 显示 =0)； 02H(显示回车，数据指针 =0)。 DS1302 原理及说明 (1) 时钟芯片 DS1302 的工作原理 DS1302 在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把 SCLK 端置 “ 0”，接着把RST 端置“ 1”，最后才给予 SCLK 脉冲；读 /写时序如下图 所示。 图 为 DS1302 的控制字，此控制字的位 7 必须置 1，若为 0 则不能把对 DS1302 进行读写数据。 对于位 6，若对程序进行读 /写时 RAM=1，对时间进行读 /写时， CK=0。 位 1 至位 5 指操作单元的地址。 位 0是读 /写操作位，进行读操作时，该位为 1；该位为 0则表示进行的是写操作。 控制字节总是从最低位开始输入 /输出的。 表 为 DS1302 的日历、时间寄存器内容：“ CH”是时钟暂停标志位，当该位为 1时，时钟振荡器停止， DS1302 处于低功耗状态；当该位为 0时，时钟开始运行。 “ WP”是写保护位，在任何的对时钟和 RAM 的写操作之前， WP 必须为0。 当“ WP”为 1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。 (2) DS1302 的控制字 DS1302 的控制字如图 所示。 控制字节的高有效位（位 7）必须是逻辑 1，如果它为 0，则不能把数据写入 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指示操作单元的地址；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，控制字节总是从最低位开始输出。 图 DS1302 的控制字 (3) 数据输入输出 在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入 DS1302，数据输入从低位即位 0 开始。 同样，在紧跟 8 位的控制指令字后的下 一个 SCLK 脉冲的下降沿读出DS1302 的数据，读出数据时从低位 0位到高位 7。 如下图 所示： 广西工学院 2020届毕业论文 基于单片机的电子万年历 6 图 DS1302 读与写的时序图 (3) DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 个寄存器，其中有 7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD码形式 ,其日历、时间寄存器 及其控制字见 表。 表 DS1302 的日历、时间寄存器 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相关的寄存器等。 时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302 与 RAM 相关的寄存器分为两类：一类是单个 RAM 单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8位的字节，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的 RAM 寄存器，此方式下可一次性读写所有的 RAM 的 31 个字节，命令控制字为 FEH(写 )、 FFH(读 )。 DS18B20 工作原理 及说明 DS18B20 的读写时序和测温原理与 DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由 2s 减为 750ms。 DS18B20 测温原理如图。 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数广西工学院 2020届毕业论文 基于单片机的电子万年历 7 器 1。 高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器 2 的脉冲输入。 计数器 1 和温度寄存器被预置在－ 55℃ 所对应的一个基数值。 计数器 1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器 1的预置值减到 0 时，温度寄存器的值将加 1，计数器 1 的预置将重新被装入，计数器 1 重新开始对低温度 系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器 2计数到 0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。 图 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器 1的预置值。 图 DS18B20 测温原理框图 第 3 章 系统的硬件设计与实现 电路设计框图 本系统的电路系统框图如图 所示。 STC89C52 单片机对 DS1302 和 DS18B20写入控制字并读取相应的数据，继而控制 LCD1602 作出对应的显示。 图 系统硬件框图 系统硬件概述 本电路是由 STC89C52单片机作为控制核心，能在 5V 电 压工作， STC89C52是一个低功按键控制模块 温度采集模块 STC89C52主控模块 LCD1602 液晶显示模块 DS1302 时钟模块 广西工学院 2020届毕业论文 基于单片机的电子万年历 8 耗，高性能 CMOS 8位单片机，片内含 8kBytes ISP(Insystem programmable)的可反复擦写 1000次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS51指令系统及 80C52引脚结构，芯片内集成了通用 8位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案；时钟电路由 DS1302提供，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、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 31*8的用于临时性存放数据的 RAM寄存器。 可产生年、月、日、周、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；温度的采集由 DS18B20完成，它具有独特的单线接口方式， 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的双向通讯，测温范围 － 55℃～＋ 125℃，固有测温分辨率 ℃，支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联 8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温， 工作电源 :3～ 5V/DC，在使用中不需要任何外围元件；显示部份由 LCD1602液晶显示器完成，该显示器为 工业字符型液晶，能够同时显示 16x02即 32个字符（ 16列 2行）。 主要 模块 电路的设计 STC89C52单片机主控制模块的设计 STC 系列单片机是由 STMicroelectronics 公司 生产，并有 宏晶 公司 做大陆代理的。 本设计使用 STC89C52 作为控制核心，其管脚兼容其他 51系列的单片机，以下对 STC89C52进行简单 讲解。 STC89C52 单片机包含中央处理器、程序存储器 (ROM)、数据存储器 (RAM)、定时 /计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。 采用40Pin 封装的双列直接 DIP 结构，图 是它们的引脚配置， 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。 现在对 各引脚功能说明如 下（图 ）： （ 1）主电源引脚 Vcc ：接＋ 5V 电源正端。 Vss ：接＋ 5V 电源地端。 图 STC89C52 单片机管脚图 广西工学院 2020届毕业论文 基于单片机的电子万年历 9 （ 2）输入／输出引脚 ～ ： P0 口的 8个引脚。 在不接片外存储器与不扩展 I／ O 接口时，可作为准双向输入／输出接口。 在接有片外存储器或扩展 I／ O 接口时， P0 口分时复用为低 8 位地址总线和双向数据总线。 ～ ： P1口的 8个引脚。 可作为准双向 I／ O 接口使用。 对于 52 子系列， 与 还有第二种功能： 可用作定时器／计数器 2 的计数脉冲输入端 T2。 可用作定时器／计数器 2的 外部控制端 T2EX。 ～ ： P2 口的 8 个引脚。 可作为准双向 I／ O 接口；有接有片外存储器或扩展 I／ O 接口且寻址范围超过 256 个字节时， P2口用作高 8 位地址总线。 ～ ： P3口的 8个引脚。 除作为准双向 I／ O 接口使用外，还具有第二种功能 ，详见表。 表 P3 口第二功能表 （ 3）控制 总 线 ALE／ PROG：地址锁存有效信号输出端。 在访问片外程序存储器期间，每机器周期该信号出现两次，其下降沿用于控制锁存 P0 口输出的低 8 位地址。 对于片内含 EPROM 的机型，在编程期间，此引脚用作编程脉冲 PROG 的输入端。 PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，或称片外取指信号输出端。 在向片外程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期该信号两次有效（低电平），以通过数据总线P0 口读回指令或常数。 在访问片外数据存储器期间， PSEN 信号将不出现。 RST／ V：（ RST 是 RETET 简略写法。 ）是复位端。 单片机的振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。 上电时，考虑到振荡器有一定的起振时间 ，该引脚上高电平必须持续 10ms以上才能保证有效复位。 V。