万年历电子时钟温度毕业设计(2)

河北工程大学毕业设计

第二章 总体方案

2.1 系统的设计思路

本次设计完成电子时钟年、月、日、时、分、秒的显示及环境温度测量等功能的基础上完成定时闹钟的功能。由于DS12887时钟芯片内含一个锂电池，所以断电情况可以运行十年以上不丢失数据，重新上电后不用校正时钟。

硬件电路包括单片机最小系统电路、DS12887实时时钟芯片电路模块、AMPIRE128X64液晶显示模块、按键模块、DS18B20温度传感器模块、蜂鸣器报警电路模块；软件部分主要通过c程序的编程实现对时钟芯片进行时间数据的读和写，然后通过液晶显示程序将时间显示出来，通过按键操作实现功能的转换和屏幕的切换。设计中结合硬件、软件的分步调试，达到要求的控制效果。

2.2 系统硬件描述

基于单片机系统的电子时钟基本结构框图如图2-1所示：

图2-1 系统基本结构框图

该系统所需要的器件包括单片机STC89C52芯片一块，实时时钟芯片DS12887一块，温度传感器DS18B20一块，液晶显示屏AMPIRE128X64一块，双4输入与门芯片74LS21一块，蜂鸣器一个，12mHZ的晶振一个，排针排线若干组，电容电阻若干，导线若干，发光二级管；温度测量部分实现环境温度测量及显示；键盘部分主要为时钟和闹钟设置；功能整体程序流程框图如图2-2所示。

4

河北工程大学毕业设计

2.3设计流程和预期成果

该设计的主要流程如下：首先阅读大量参考文献，进行设计方案的确定，然后在Protel 99SE上进行原理图的绘制和修改，在电气检查无误的情况下，购买所需要的元器件(元器件应考虑裕量)。接着把元器件焊接到各个功能电路的模块上，并结合程序进行调试。最后将各个功能的电路程序组合起来，然后再进行总体调试直到成功。

本设计能达到以下结果：

1）显示年、月、日、星期等日历相关信息。通过按键设置年月日和星期，以及定时闹钟、俄罗斯方块和贪吃蛇游戏等。

2）掉电后时钟芯片正常运行，重新上电后不用校正时钟。

3）定时时间到达时，蜂鸣器报警；手动按任意键报警停止；如无人工按键，报警在1.5min后停止。

4）实时温度显示。

2.4 本章小结

本章主要对本系统的基本功能和扩展功能进行了说明，也对本系统的系统的显示情况及操作作了详细说明。

5

河北工程大学毕业设计

第三章 硬件设计

3.1 硬件芯片介绍

3.1.1 单片机STC89C52

（一）STC89C52功能特点[8]

STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞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。表3-1给出了其主要功能。这是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K（0000H～1FFFH）在线系统可编程Flash存储器。片上Flash允许程序存储器在线编程，也适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供灵活、高效的解决方案。

AT89C52具有以下标准功能：8K（0000H～1FFFH）Flash，256字节（00H～FFH）数据存储器（RAM），64K（0000H～FFFFH）程序存储器（ROM），32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口内晶振及时钟电路。

其中，数据存储器（RAM）用于存放各种运算的中间结果，作缓存和数据暂存，以及设置特征标志等。AT89S52的片内数据存储器用位寻址方式，最大寻址范围为256字节（00H～FFH）。按使用情况不同可分成低128字节（00H～7FH）和高128字节（80H～FFH）。其中低128字节为真正的RAM存储器，高128字节为特殊功能寄存器（SFR）区，如累加器ACC、程序状态字PSW、数据指针DPTR、程序计数器PC等

表3-1 STC89C52主要功能

主要功能特性

兼容MCS51指令系统 32个双向I/O口 3个16位可编程定时/计数器中断 2个串行中断 8K可反复擦写Flash ROM 256x8bit内部RAM 时钟频率0-24MHz 可编程UART串行通道

6

河北工程大学毕业设计

2个外部中断源 2个读写中断口线 低功耗空闲和掉电模式 共6个中断源 3级加密位 软件设置睡眠和唤醒功能 （二）STC89C52各管脚介绍 STC89C52各管脚如图3-1所示。

图3-1 STC89C52管脚图

(1)主电源引脚(2根)

VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源

GND(Pin20)：接地线 (2)外接晶振引脚(2根)

XTAL0(Pin18)：片内振荡电路的输入端 XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输出端 (3)控制引脚(4根)

RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

(4)可编程输入/输出引脚(32根)

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口

7

河北工程大学毕业设计

有8位(8根引脚)，共32根。

PO口(Pin39～Pin32)：名称为P0.0～P0.7。P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平（晶体管-晶体管逻辑电平）。

P1口(Pin1～Pin8)：名称为P1.0～P1.7。P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下所示。 在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

P1引脚第二功能

P1.0 ：T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出

P1.1 ：T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） P1.5： MOSI（在线系统编程时用到） P1.6 ：MISO（在线系统编程时用到） P1.7 ：SCK（在线系统编程时用到）

P2口(Pin21～Pin28)：名称为P2.0～P2.7。P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3口(Pin10～Pin17)：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7。P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。

端口引脚 第二功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0) P3.3 INT1(外中断1) P3.4 TO(定时/计数器0)

8

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库万年历电子时钟温度毕业设计(2)在线全文阅读。