基于51的电子万年历 ds12c887 ds18b20 调时 闹钟.doc

目 录
摘 要 1
1 引言 2
2 功能要求 2
3 方案论证与设计 2
控制部分的方案选择 2
测温部分的方案选择 2
显示部分的方案选择 3
4 系统硬件电路设计 3
主控器 AT89C52 3
时钟电路 DS12C887 4
. DS12C887的性能特性 4
DS12C887数据操作原理 4
测温电路的设计 6
温度传感器工作原理 7
DS18B20与单片机的接口电路 10
显示电路的设计 10
键盘接口的设计 11
5 系统程序的设计 11
阳历程序设计 11
时间调整程序设计 11
温度程序设计 12
主程序 12
读出温度子程序 12
温度转换命令子程序 12
计算温度子程序 12
12
6 总结 13
参考文献 13


基于51单片机的电子万年历的设计
摘 要
电子万年历是单片机系统的一个应用，由硬件和软件相配合使用。硬件由主控器、时钟电路、温度检测电路、显示电路、键盘接口5个模块组成。主控模块用AT89C52、时钟电路用时钟芯片DS12c887、显示模块用lcd12864液晶、温度检测采用DS18B20温度传感器、键盘接口电路用普通独立键盘；软件利用汇编编程实现单片机程序控制。单片机通过时钟芯片DS12c887获取时间数据，DS18B20采集温度信号送该给单片机处理，送给液晶显示。通过对键盘的扫描，对万年历进行调时和设定闹钟。
1 引言
随着微电子技术和超大规模集成电路技术的不断发展，家用电子产品不但种类日益丰富，而且变得更加经济实用，单片微型计算机体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点，在各个领域得到了广泛的应用。电子万年历是一种应用非常广泛的日常计时工具，数字显示的日历钟已经越来越流行，特别是适合在家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站和广场等使用。LED数字显示的日历钟显示清晰直观、走时准确、可以进行夜视，并且还可以扩展出多种功能。功能也越来越齐全，除了公历年月日、时分秒、星期显示及闹铃。但通过我们对各种电子钟表、历的不断观察总结发现目前市场的钟、历都存在一些不足之处，比如：时钟不精确、产品成本太高、无环境温度显示等，这都给人们的使用带来了某些不便。为此设计了一种功能全面、计时准确、成本低廉的基于51单片机的万年历。
2 功能要求
1. 万年历能用数码管显示阳历年、月、日、星期、[小]时、分、秒并设置指定时间的闹铃。
2. 数字式温度计要求测温范围-50~100°C， LCD显示。
3 方案论证与设计
控制部分的方案选择
1. 用可编程逻辑器件设计。可采用ALTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块，从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计也没有什么优势。
2. 用凌阳16位单片机设计。凌阳16位单片机有丰富的中断源和时基，方便本实验的设计。它的准确度相当高，并且C语言和汇编兼容的编程环境也很方便来实现一些递归调用。I/O口功能也比较强大，方便使用。用凌阳16位单片机做控制器最有特色的就是它的可编程音频处理，可完成语音的录制播放和识别。这些都方便对设计进行扩展，使设计更加完善。成本也相对低一些。但是，在控制与显示的结合上有些复杂，显示模组资源相对有限，而且单片机的稳定性不是很高。
3. 主控芯片使用51系列AT89C52单片机，时钟芯片用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的时钟DS12c887。采用DS12C887作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS12C887可以在很小电流的后备电源（～5V电源，）下继续计时，停电后时钟无需重新调整，并可编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电，还可自设闹铃，阳历、星期与年月日自动对应。本系统采用了此方案。
测温部分的方案选择
，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。
，采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型