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1、济南大学毕业设计毕业设计题 目 电子万年历及温度计设计 学 院 自动化与电气工程学院 专 业 自动化 班 级 自动化0802班 学 生 张华虎 学 号 20080301147 指导教师 王中华 二一二年六月八日- 1 -摘 要电子万年历及电子温度计具有精度高、显示美观的优点，在商场、家庭、宾馆、银行、车站等场合都有应用。电子万年历具有显示直观、读取方便、功能多样、电路简洁、成本低廉等很多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。它可以对年、月、周、日、时、分、秒等进行计时，而且具有闰年补偿功能；温度作为人们日常生活中不可或缺的信息，关系千家万户。随着人们生活水平的不断提高，电子万年
2、历或将逐步取代传统的日历，并将越来越受到人们的欢迎。本设计以STC89C52单片机为主控芯片，系统采用温度传感器DS18B20进行温度测量，利用时钟芯片DS1302实现实时时钟功能，并在LCD12864液晶屏上显示实时时钟、当前温度等信息。能够开发学生的专用芯片、总线技术、电子线路、单片机等基础知识的应用能力，特别是对于单片机的学习，具有重要的实践意义。关键词：单片机；电子万年历；温度传感器；LCD12864；键盘ABSTRACTElectronic calendar and electronic thermometer with high accuracy, and show the adv
3、antages of appearance, are applied in shopping malls, family, hotels, banks, railway stations and other occasions. Electronic calendar with intuitive, easy to read display, versatile, simple circuit, low cost, and many other advantages, in line with the trend of development of electronic instrumenta
4、tion, and has broad market prospects. It can on the year, month, week, day, hour, minute, second timing, but also the leap year compensation function; temperature as the information indispensable in daily life, relationships, millions of households. With the continuous improvement of peoples living
5、standard, electronic calendar, or to gradually replace the traditional calendar, and more and more people are welcome.This design microcontroller to STC89C52 as the main chip temperature sensor DS18B20 temperature measurement, the clock chip DS1302 real-time clock function, and LCD12864 LCD screen d
6、isplays real-time clock, the current temperature and other information. Can develop students basic knowledge of the dedicated chip bus technology, electronic circuits, microcontroller applications, especially in single-chip learning, has important practical significance.Keywords: Single chip compute
7、r; electronic calendar; temperature sensor; liquid crystal display; keyboard- II -目 录摘 要IABSTRACTII1 前言12 总体设计23 系统硬件设计33.1 控制模块33.1.1 STC89C52单片机的特性33.1.2单片机的引脚说明43.1.3内部资源简介43.1.4 单片机的最小系统53.2 按键模块63.2.1键盘设计需要解决的问题63.2.2键盘的结构形式73.2.3 键盘工作方式83.3测温模块93.4显示模块93.5实时时钟模块114 系统软件设计134.1软件总体设计134.2温度模块软件
8、设计144.3 DS1302流程图154.4 键盘流程图174.4 12864液晶显示流程图185 系统硬件与软件的调试205.1硬件调试205.2软件调试205.3软、硬件综合调试21结 论22参 考 文 献23致 谢24附 录 一25附 录 二26- 10 -1 前言电子万年历的出现给人们的生活带来的极大的方便，电子万年历的核心是单片机。近年来，电子技术的发展迅速，特别是大规模集成电路的出现，HMOS和CHMOS技术的越来越成熟化，单片机技术也越来越成熟，单片机技术的应用产品也已经走进了千家万户，人类生活发生了根本性的变革1。而随着单片机的发展，电子万年历的制造也越来越小型化、更加智能化，
9、电子万年历采用数字电路实现对时、分、秒以及数字的显示，成为了人们日常生活的必需品甚至已经远远超过老式的钟表，给人们的生活、学习、工作带来了极大方便。随着人们生活水平的提高，智能产品将会越来越受到人们的欢迎，前景非常广阔。而今天单片机已经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。导弹的制造，计算机的网络通讯，飞机上的各种各样仪表，工业自动化的控制以及数据处理，使用频繁的各式各样智能IC卡，豪华轿车的安全系统，摄像机、录像机、全自动洗衣机的控制，以及程序控制玩具、电子宠物等，这些都是离不开单片机的1。伴随着迅猛发展的科技,时间的飞逝，人类的观测从太阳和钟摆到现在电子钟,人类从
10、事的研究从未间断过,纪录也在不断创新。DALLAS公司推出的具有低功耗性能的实时时钟电路DS1302，它可以对秒、分钟、小时、星期、日、月份、年份进行准确计时,同时还具有补偿闰年等好多种不同功能,DS1302使用很长时间也不会坏,误差相对小。电子万年历采用了很直观的数字化液晶显示,可以同时显示秒、分钟、小时、星期、日、月份、年份和温度等信息,还可以准确校准时间。本次设计采用STC89S52单片机作为MCU,只有很小的功耗,甚至能在3V这么低的低压下工作,从而可选用35V的电压作为供电电压。从以上所述来看，电子万年历具有方便读取、液晶显示非常直观、功能也很多样化、价格低等许多优点,顺应了电子仪表
11、未来的发展趋势,市场前景非常广阔 2。电子万年历及电子温度计具有精度高、显示美观的优点，在商场、家庭、宾馆、银行、车站等场合都有应用。本课题拟以单片机为核心，采用专用万年历芯片和温度检测芯片，应用One-Wire 总线技术，不仅能够开发学生的各种专用芯片、总线技术、电子线路、单片机等基础知识的应用能力，特别是对于单片机的学习，具有重要广阔的实践意义3。因此，单片机的学习、开发与应用可以对以后的工作、就业都会有很大的帮助，也可以造就一批熟悉计算机应用与智能化控制的工程师、甚至科学家以及相关的技术人员。2 总体设计本设计以STC89C52单片机为主控芯片，根据独立按键设定日期、时间，系统采用温度传
12、感器DS18B20进行温度测量，利用时钟芯片DS1302实现实时时钟功能，并在LCD12864液晶屏上显示实时时钟、当前温度等信息。整个系统共由6部分组成：（1）STC89C52单片机作为主控芯片；（2）DS18B20温度测量模块；（3）LCD12864液晶屏显示模块；（4）DS1302实时时钟模块；（5）键盘模块；（6）USB电源模块；系统框图如图2.1所示。图2.1 系统框图3 系统硬件设计3.1 控制模块本次设计采用的主控芯片为STC89C52单片机，STC89C52单片机是由STMicroelectronics公司生产的一种高性能、低电压COMOS 8位单片机。片内含有8K的可反复擦写
13、的flash程序存储器和512 bytes的随机存取数据存储器。该型号的单片机采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容4。因为8位CPU和Flash存储器组合在单个芯片中，因此STC89C52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性好、价格低廉的方案。图3.1是STC89C52单片机的外形。图3.1 STC89C52单片机的外形3.1.1 STC89C52单片机的特性：STC89C52单片机的时钟频率为11.0592MHz，有32个双向I/O口，以及3个16位定时器/计数器，加上6个中断源(2个串行中断、2个外部中断源、2个读
14、写中断口线)和3个加密位，有可编程UART串行通道和低功耗的闲置和掉电模式，还有软件设置睡眠和唤醒功能。3.1.2单片机的引脚说明：STC89C52单片机的外形结构为40条引脚双列直插式封装。其引脚排列如图3.2所示。图3.2 单片机的引脚（1）主电源引脚VCC(40脚)：接+5 V电源正端。GND(20脚)：接+5 V电源地端。（2）外接晶体引脚XTAL1(18脚、19脚)：外部一端接到石英晶体。它作为一个反相放大器的输入端存在于单片机的内部，这个片内振荡器就是由这个放大器构成的。当外部时钟被采用时，对于HMOS单片机，该引脚是要接地的；对于CHMOS单片机，该引脚要作为外部振荡信号的输入端来使用。（3）输入/输出引脚P0口(3932脚)：P0.0P0.7统称为P0口。在不接片外存储器与不扩展I/O口时，可作为准双向输入/输出口使用。在接扩展I/O口或接片外存储器时，P0口作为地址总线和数据总线复用。P1口(18脚)：P1.0P1.7统称为P1口，可用作准双向I/O口。对于52子系列单片机，P1.0与P1.1还具有第二功能：P1.0可用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端使用，P1.1可用作它的外部控制端使用。P2口(2128脚)：P2.0P2.7统称为P2口，一般用作准双向I/O口；但在作为扩展I/O口或片外存储器使用时，P2口
