简易万年历的设计

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1、漳州师范学院简易万年历的设计姓名：学号：系别：物理与电子信息工程系专业：电子信息科学与技术年级：10级指导教师：白炳良2013年6月目录1.设计任务51.1设计任务51.2设计要求62.设计方案62.1设计思路62.2方案比较与论证62.2.1数码管显示模块62.2.2温度传感器的选择62.2.3时钟计时的选择72.3系统结构框图73.各功能模块设计83.1显示模块原理83.2参数计算93.3独立式按键模块93.4时钟模块103.4.1DS1302特性介绍103.4.2DS1302引脚介绍103.4.3DS1302有关日历、时间的寄存器103.4.4DS1302控制字介绍

2、113.4.5DS1302单字节读写时序介绍113.4.6DS1302操作指令介绍123.4.7DS1302与单片机接口电路133.5温测模块133.5.1单总线介绍133.5.2DS18B20特性介绍133.5.3DS18B20管脚介绍143.5.4DS18B20内部结构143.5.5DS18B20温度转化示例143.5.6DS18B20时序介绍153.5.7DS18B20操作步骤163.5.8DS18B20与单片机的接口电路173.6总系统原理图174.软件设计184.1I/O口分配184.2按键扫描185.流程图195.1主程序流程图195.2work0模块流程图1

3、95.3work1模块流程图205.4work2模块流程图205.5获取温度子程序流程图215.6按键扫描225.7中断服务子程序225.8显示方式1225.9初始化DS1302子程序流图235.10温显模块子程序流图245.11读取时间模块子程序流图246.程序代码256.1主程序部分256.2包含文件部分336.3包含文件部分357.调试要点437.1硬件调试437.2软件调试437.3结果分析及设计工作总结438.参考文献及附件438.1参考文献438.2元器件清单448.3PCB版图448.4实物图正面458.5实物图背面

4、45摘要：单片机就是微控制器，是面向应用对象设计、突出控制功能的芯片。单片机接上晶振、复位电路和相应的接口电路，装载软件后就可以构成单片机应用系统。将它嵌入到形形色色的应用系统中，就构成了众多产品、设备的智能化核心。本设计就是应用单片机强大的控制功能制作而成的电子万年历，该电子万年历包括两大功能：可显示年、月、日、时、分；实时监测环境温度（具有超低温的报警功能，且报警的上下限值可由用户自定义设置）,。关键字：单片机，DS18B20，DS1302，共阳数码管.1.设计任务1.1设计任务利用单片机、时钟芯片DS1302、温度传感器DS18B20、数码管等实现日期、时间、温度的

5、显示，即一个简单的万年历。1.2设计要求1.通过DS1302计时，时间可调并在数码管上显示出来。2.通过DS18B20检测当前环境温度，精读为0.5。3.具有超温报警功能2.设计方案2.1设计思路本设计由DS18B20作为温度检测的核心，检测一次当前温度所耗费的时间大约在100ms—750ms之间，随着检测精度的增加，耗费时间在方位内逐渐增加，所以利用软件延时的方法来实现温检，并且具有超温和低温的报警功能，其温度报警的上下限值可根据用户喜好进行更改；时钟部分使用专用计时芯片DS1302，可精确显示年、月、日、时、分、秒；2.2方案比较与论证2.2.1数码管显示模块方案一：

6、单片机输出数据经译码芯片CD4511进行译码后直接驱动数码管，数码管公共端接9012三极管扩流，并通过单片机I/O口控制三极管的选通，实现动态显示。方案二：有单片机的I/O口直接驱动数码管的段码，数码管的公共端接9012三极管，通过灌电流的方式点亮数码管，也需通过单片机I/O口控制三极管的选通，实现动态显示。由于所需I/O口由AT98S52可直接提供，无须因为I/O口不够而用CD4511来节省I/O口，方案二又较方案一更容易实惠，所以，我选择方案二。2.2.2温度传感器的选择方案一：采用热敏电阻作为检测温度的核心元件，由于热敏电阻会随温度变化而变化，进而其阻值发生变化，再

7、经555振荡器变化的脉冲数传递给单片机进行处理。方案二：采用数字式的集成温度传感器DS18B20作为温度检测的核心元件，由其检测并直接输出数字温度信号给单片机进行处理。对于方案一，采用热敏电阻作为温度检测元件，有价格便宜，元件易购的优点，但热敏电阻对温度的细微变化不太敏感，并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性，其自身电阻对温度的变化存在较大误差，而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。但作为本次设计虽已能满足基本要求，但为了更深入的学习，所以放弃该方案。对于方案二，由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集