51 单片机多功能电子时钟的设计new

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1、51单片机多功能电子时钟的设计摘要：本设计开发了一款具有日期、时间、星期和气温同步显示功能的电子时钟.工作原理是主控MCU读取实时时钟芯片DS12C887，获取时间信息，由全数字单总线结构温度传感器DS18B20读取温度信息，经MCU处理，送LCD显示，关键字:DS12C887DS18B20电子时钟1.课题分析随着电子技术的发展，电子技术为人们的生活带来了越来越大的方便.本课题旨在借助实时时钟芯片DS12C887和温度传感器DS18B20和51单片机设计一个多功能的电子时钟.由于DS12C887芯片内附加锂

2、电池，在上电情况下可以通过电源充电，断电后可以利用内部锂电池供电继续工作，在掉电重新上电后，不影响时间数据，不需重新对时，方便可靠.2.方案论证当下，日历芯片很多，万年历实现方案很多，我们根据自己实际情况，提出如下方案.2.1时间部分：方案一、利用单片机内部定时器产生秒信号，通过软件处理得到时间信息，送LCD显示.方案二、利用通用串行实时时钟芯片DS1302产生时间信息，利用MCU读取时间信息，送LCD显示.方案三、通过实时时钟芯片DS12887，获取时间信息，经MCU处理，送LCD显示.方案一电路结构简单

3、，可控性强，但断电后时间数据完全消失，再次上电后需重新设定，且由于电路本身缺陷和附加干扰较多，时间误差较大.方案二电路结构简单，时间精度较高，由于使用串行数据传输，节省MCU资源，但DS1302无内置电池，掉电后，数据丢失，重新上电后需对时.方案三采用实时时钟芯片DS12C887，其内部具有内置锂电池，在掉电的情况下可以正常工作10年以上，且带有非易失性RAM，可以保证在掉电的情况下，用户的定时信息不会丢失；带有温度补偿，保证时间数据的准确.经过综合考虑，我们认为方案三满足设计需求.2.2温度部分由于只是测

4、量气温，用数字温度传感器单总线结构DS18B20即可满足要求，该器件采用单总线结构，且数字传输，可以与CPU直接接口，电路结构简便，可靠性好.2.3主控部分选用单片微控制器AT89C52作为主控.系统方案方框图如图2.1所示.图2.1系统方案3.方案实现3．1器件简介(1)AT89C52AT89C52是ATMEL公司生产的通用低功耗8位CMOS微控器，具有8051内核和8KB的可编程Flash程序存储空间以及256字节RAM.有32个通用IO口线和全双工串口，两个数据指针、两个16位可编程计数器/定时器、8

5、个2级优先级中断源，具有片内时钟电路，通过简单的外接器件即可实现时钟电路.(2)DS12C887引脚结构及其功能如图3.1.图3.1DS12C887引脚结构AD0-AD7:地址/数据总线NC：空脚MOT：总线模式选择CS：片选信号AS：地址锁存信号R/W：写信号（intel总线模式下）DS：读信号（intel总线模式下）RESET：复位信号IRQ:中断请求输岀VCC：+5V电源GND：电源地DS12C887是美国DALLAS半导体公司生产的实时时钟芯片.采用24引脚双列直插式的封装形式.芯片的晶体振荡器、振

6、荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片内部，组成一个加厚的集成电路模块.电路通电时，其内部充电电路便自动对其内部电池充电.可保证时钟数据10年内不会丢失.DS12C887内部设有方便的接口电路，接口设计简便，使其与各种微处理器的接口大大简化.使用时无需外围电路元件，通过对MOT引脚的电平控制，可以实现与不同的计算机总线连接.DS12C887能够自动存取并更新当前的时间，CPU可通过读取DS12C887的内部时标寄存器得到当前的时间和日历，也可通过选择二进制码或BCD码初始化芯片的10个时标寄存器.其

7、中114字节的非易失性静态RAM可供用户使用，可以在控制器掉电的情况下，保存一些重要的数据.DS12C887的4个状态寄存器用来控制和指出DS12C887模块当前的工作状态，除数据更新周期外，程序可随时读写这4个寄存器.其内部结构如下图3.2.图3.2DS12C887内部结构(3)DS18B20DS18B20是美国DALLAS半导体公司生产的可组网数字式温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术.全部传感元件及转换电路仅集成在形如三极管的一个集成电路内.DS18B20采用单总线接口方式，与微

8、处理器连接时仅需要一条总线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在一条总线上，即可实现多点测温；在使用中不需要任何外围元件.测温范围为－55℃～＋125℃，结果以9位数字量方式串行传送.DS18B20测温原理如图3.3所示.图3.3DS18B20内部结构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器1.高温度系数晶振随温度变化其振