内容发布更新时间 : 2024/6/3 22:14:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

作品名称：基于单片机的万年历与温度检测报警系统

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摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1

一、 设计要求与方案论证

1．1设计要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 1．2系统方案选择和论证〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 1．3电路最终方案确定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4

二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现

2．1系统设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4

2．1.1系统设计框图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4 2．1.2系统硬件需求介绍〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4 2．2系统硬件各模块作用〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5

2．2.1单片机核心控制模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5 2．2.2实时时钟电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6 2．2.3数字温度传感器模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 13 2．2.4液晶显示电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 17 2．2.5蜂鸣器电路模块（2个）〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃22 2．2.6 USB和外部电源供电模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 23 2．3系统电路图设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃23

2．3.1系统电路原理框图和原理图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃23

三、软件设计与分析

3．1系统软件流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃25

3．1.1DS12C87程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃25 3．1.2DS18B20程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃26 3．1.3键盘扫描程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃27 3．1.4主程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃28

四、系统测试

4．1测试工具〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃29 4．2软件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃29 4．3硬件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃30

五、设计总结和心得

4．1设计总结与心得〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃31 参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃32 附录一：程序清单〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃33 附录三：实物图片〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃48

基于单片机的万年历与温度检测报警系统

摘要

随着社会发展需求的改变，电子万年历是一个应用非常广泛的实用日常计时工具，带有显示世纪，年，月，日，星期，时，分，秒和按键可调时间及其按键设臵闹钟的功能，同时具有月末自动更新，闰年补偿功能等多种功能。温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具，能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。

此系统是基于STC89C52单片机设计的，包含液晶显示模块，DS12C887实时时钟模块，DS18B20温度采集模块，键盘扫描模块，报警模块。STC89C52作为控制核心，具有功耗低，功能强等特点，电压可选3到5V电源供电。显示模块采用1602液晶动态显示，相对数码管而言经济实用，占用空间小，对于显示数字、字母最为合适，而且与单片机连线简单，占用IO口相对较少。实时时钟芯片DS12C887是一款与DS12C885实时时钟兼容的替代产品，该器件提供RTC/日历、定时闹钟等功能，如果检测到主电源故障，该器件可自动切换到备用电源供电，DS12C887将石英晶体与电池集成在一起，在断电后仍可精确走10年。温度检测报警模块采用数字式温度传感器DS18B20，该芯片具有精度高，测量范围广等优点，易与单片机连接，模块电路组成简单并同时具有温度报警功能。

关键词：STC89C52，DS12C887，DS18B20，1602液晶显示，电子万年历，采集周围设备温度、温度报警

一、设计要求与方案论证

1．1.1设计要求

设计一个能够实现世纪，年，月，日，星期，小时，分，秒显示附带温度检测显示的实时时钟电子万年历，同时具有时间调节和闹钟设臵功能，以及时间预设报警、温度报警、报警解除等功能。

该产品共设有四个按键，每个按键具有多种功能，充分利用各个按键。在温度报警的同时还有发光二极管做相应的指示。并且通过编程还可以控制继电器的开闭，从而控制外部设备的运行，通过对闹钟和温度报警的设臵可进行定时对设备进行自动化控制，也体现了产品的智能化。

1．1.3系统方案选择和论证

STC89C52单片机作为核心控制体，该单片机具有高可靠，超低价，低功耗，无法解密等优点。该单片机属于双列直插式封装的PDI40口管脚。具有4个输入输出端口，分别为PORT0,PROT1,PROT2,PROT3，其中P0口是一组8位漏极开路型双向IO口，校验时，要求接上拉电阻。其他三个内部有30K的电阻，所以不用再外接电阻。此单片机具有6个中断，其中包括三个定时器中断，二个外部中断，一个串口中断，为全双工通信口。内部有静态非易失EEPROM和看门狗。片内含8Kbbytes的可反复檫写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），功能强大，适合许多较为复杂的控制应用场合。相比较其他芯片来说比较适合学生试验所用，故采用此单片机作为核心控制芯片。

DS12C887为实时时钟芯片，功能丰富，可以用来直接代替IBMPC上的时

钟日历芯片DS12887,同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题：DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种用BCD码表示；DS12C887中带有128字节RAM，其中有11字节RAM用来储存时间信息，4字节RAM用来储存DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用RAM使用户使用；此外用户还可以对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并对其内部的三路中断进行屏蔽。芯片内部石英晶体与充电电池，具有三个可单独屏蔽中断标志位的中断输出，闰年补偿至2100年。+5V或+3.3V工作电源，工业级温度范围，自动电源故障检测和切换电路，故此芯片适合应用于工业生产和家庭应用中。

DS18B20是数字式温度传感器，采用单总线通信协议。DS18B20具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高附加功能强，封装形式多样等特点。适合各种狭小空间内设备的数字测温和控制。同时单线可挂接多个元件，因为每个元件都有唯一的一个64位光刻ROM编码，家族码为28H，可以多个也可单个操作。电压测量范围是3.0V到5.5V。内部含有EEPROM，其报警上、下限温度值和设定的分辨率倍数在芯片掉电的情况不丢失。并且内部带有AD转换电路，技术较为成熟，所以采用此芯片最为合适。1602液晶应用非常广泛，操作简单，功能强大，

采用1602液晶显示各种数字信息最为合适，通过对单片机的编程来控制