基于51单片机的万年历设计
目录
第一章绪论 (3)
第二章设计要求及设计框图 (4)
2.1 设计要求 (4)
2.2 设计框图 (4)
第三章知识要点 (4)
3.1 LMO16L液晶模块 (4)
3.1.1 LM016L引脚说明 (5)
3.1.2 控制指令 (5)
3.1.3 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真 (6)
3.2 单片机A T89C51 (8)
3.2.1 主要特性 (8)
3.2.2 管脚说明 (9)
3.2.3 振荡器特性 (11)
3.2.4 芯片擦除 (11)
3.3 时钟芯片DS1302 (11)
3.3.1 DS1302的控制字节 (12)
3.3.2 数据输入输出（I/O） (12)
3.3.3 DS1302的寄存器 (12)
3.4 DS18B20数字温度传感器 (13)
3.4.1技术性能描述 (13)
3.4.2 DS18B20主要的数据部件 (14)
3.4.3 DS18B20温度处理过程 (15)
3.4.4 DS18B20的主要特性 (17)
3.4.5 DS18B20的外形和内部结构 (17)
3.4.6 DS18B20工作原理 (18)
3.4.7 DS18B20的应用电路 (21)
3.4.8 DS18B20使用中注意事项 (23)
第四章硬件设计 (24)
4.1 Proteus软件 (24)
4.1.1 Proteus软件介绍 (24)
4.1.2 功能特点 (24)
4.1.3 革命性的特点 (24)
4.1.4 基本操作 (25)
4.1.5 选择要使用的元件 (25)
4.1.6 功能模块 (26)
4.2 基于89C51的万年历与温度显示器的硬件设计 (28)
4.2.1 设计框图 (29)
4.2.2 电路原理图 (29)
4.3 元件清单 (30)
第五章软件设计 (30)
5.1 Keil软件 (30)
5.1.1 Keil软件介绍 (30)
5.1.2Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (31)
5.1.3 使用独立的Keil仿真器时的注意事项 (31)
5.1.4 Keil的优点 (31)
5.2 程序流程 (32)
5.3 程序清单 (32)
第六章系统仿真及调试 (38)
第七章设计心得体会 (39)
参考文献 (40)
第一章绪论
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：在智能仪器仪表上的应用
在工业控制中的应用
在家用电器中的应用
在计算机网络和通信领域中的应用
单片机在医用设备领域中的应用
在各种大型电器中的模块化应用
单片机在汽车设备领域中的应用
基于单片机在现实生活中的广泛应用，及人们对于万年历、温度显示的需求度，现设计出一款基于89C51的万年历及温度显示系统。
此设计是数据采集及处理，显示系统及与单片机有效结合。此设计是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识的综合应用。
本系统设计以单片机89C51为控制器，辅以时钟芯片Ds1302、温度传
感器Ds18b20、液晶显示器LM016L 。
基于89C51的万年历及温度显示系统，主要由单片机89C51、时钟芯片Ds1302、温度传感器Ds18b20、液晶显示器LM016L 等构成，具有显示当前时间、年月日及温度的功能。
第二章 设计要求及设计框图
2.1 设计要求
① 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；
② 具有温度显示功能；
2.2 设计框图
第三章 知识要点
3.1 LMO16L 液晶模块
LM016L 液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。
LM016L 与单片机 MCU （Microcontroller Unit ）通讯可采用 8位或者 4位并行传输两种方式。HD44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器（IR ）和数据寄存器（DR ）、忙标志（BF ）、显示数据 RAM （DDRAM ）、字符发生器ROM AT89C51
主控模块 LM016L 液晶显示 Ds1302时钟电路
Ds18b20实时环境温度采
集电路
（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、地址计数器（AC）。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出；DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM，或者暂存从DDRAM和 CGRAM读出的数据。BF为1时，液晶模块处于内部处理模式，不响应外部操作指令和接受数据。DDRAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码。CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160种和 5*10点阵字符32种，8位字符编码和字符的对应关系，可以查看相关文献。CGRAM 是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节。可以自定义8个 5*7点阵字符或者4个 5*10点阵字符。AC可以存储DDRAM和 CGRAM的地址，如果地址码随指令写入 IR，则IR自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM或者CGRAM单元。
3.1.1 LM016L引脚说明
管脚号名称电平功能描述
1 VSS 0V
2 VDD 5.0V
3 RS H/L H：数据线上为数据信号；L：数据线上为指令信号
4 RW H/L H：读数据模式；L：写数据模式
5 E H/L 使能信号端
6 DB0~DB
7 H/L 数据线
3.1.2 控制指令
控制指令通过对HD44780写入控制指令，HD44780产生显示驱动信号来驱动LM016L。
HD44780的控制指令主要有：清除显示（Clear Display）、地址归位（ Return Home）、输入模式设定（Entry Mode Set）、显示开/关控制（Display On/Off Control）、功能设定（Function Set）、设定CGRAM的地址（Set CGRAM Address）、设定DDRAM的地址（Set DDRAM Address）、写DDRAM/CGRAM（Write Date to DDRAM/CGRAM）、读忙标志和地址（Read Busy Flagand Address）以及从DDRAM和CGRAM中读数据（Read Date from DDRAM/CGRAM）。
3.1.3 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真
1、接口设计
运行Proteus ISIS 7进入设计界面，依照图所示在元件库中选择需要的元件。80C51的P0口作为8位数据的输出端，P2.0、P2.1、P2.2作为控制信号的输出端。
2、软件设计
电路图绘制好之后，就可以编写LM016L的驱动程序。
LM016L的操作有两大类：读操作和写操作。一般情况下不需要从液晶中读取数据，所以对液晶操作主要是写指令和写数据两个写操作，对于忙标志（BF），采用延时的方法，保证液晶模块有足够时间进行内部数据处理。在写源程序时，需要根据液晶模块的时序图编写程序。
（1）写指令子程序
RS
R/WE DB0 - DB7
WRITE_COMMAND：；写指令子程序
CLR[4] LCDE；清使能信号
CLR RS；RS=0，RW=0写指令
CLR RW
MOV P0, A ；送指令字
（2）写数据子程序
WRITE_DATA
入口参数：数据放在累加器A中
WRITE_DATA：；写数据子程序
CLR LCDE；清使能信号
SETB RS ；RS=1，RW=0写数据
CLR RW
MOV P0, A ；送数据
RS BIT P2.0； RW BIT P2.1；LCDE BIT P2.2
下面是写指令和写数据的源代码：
写指令子程序WRITE_COMMAND
入口参数：指令字放在累加器A中
有效数据
T2
T3
T1
T4
SETB LCDE
LCALL DELAY
CLR LCDE
RET
SETB LCDE
LCALL DELAY
CLR LCDE
RET
；设置使能信号
；延时
；设置使能信号
；延时
液晶模块初始化主要包括：功能设定（Function Set）、显示开/关控制（Display On/OffControl）、清除显示（Clear Display）、进入点设定（Entry Mode Set）。
INITIAL_LCD：；液晶模块初始化 MOV A，#06H ；
输入方式设置；8位接口，两行显示，5*7点阵字符 LCALL WRITE_COMMAND MOV A，#38H MOV A，#01H ；清屏指令
LCALL WRITE_COMMAND LCALL WRITE_COMMANDMOV A，#0EH ；显示开关设
置 RET
LCALL WRITE_COMMAND3.3自定义字符及其显示
CGRAM是用户编写特殊字符用的，它的容量仅64字节，地址为00~3FH。定义一个5*7点阵字符需要8个字节，这8个字节由CGRAM地址的高3位确定，相同的为一组。
3.2 单片机AT89C51
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高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。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
3.2.1 主要特性
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器
寿命：1000写/擦循环
数据保留时间：10年
·全静态工作：0Hz-24Hz
·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
3.2.2 管脚说明
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制
信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器
（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.2.3 振荡器特性
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
3.2.4 芯片擦除功能
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。
此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。
3.3 时钟芯片DS1302
DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把SCLK端置“0”，接着把RST端置“1”，最后才给予SCLK脉冲；读/写时序如下图3.3.1所示。DS1302的控制字，此控制字的位7必须置1，若为0则不能把对DS1302进行读写数据。对于位6，若对程序进行读/写时RAM=1，对时间进行读/写时，CK=0。位1至位5指操作单元的地址。位0是读/写操作位，进行读操作时，该位为1；该位为0则表示进行的是写操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出的。DS1302的日历、时间寄存器内容：“CH”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运
行。“WP”是写保护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP必须为0。当“WP”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。
3.3.1 DS1302的控制字节
DS1302的控制字节的高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中；位6如果0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位（位0）如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。
3.3.2 数据输入输出（I/O）
在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。如下图3.3所示
图3.3.1 DS1302读/写时序图
3.3.3 DS1302的寄存器
DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字见表3.3.2。
表3.3.2 DS1302的日历、时间寄存器
此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM 寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
3.4 DS18B20数字温度传感器
3.4.1技术性能描述
1、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
2、测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。
3、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。
4、工作电源: 3~5V/DC。
5、在使用中不需要任何外围元件。
6、测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
应用范围
该产品适用于冷冻库、粮仓、储罐、电讯机房、电力机房、电缆线槽等测温和控制领域。
接线说明
特点:独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V，无需备用电源测量温度范围为-55 ℃至+125 ℃。
3.4.2 DS18B20主要的数据部件
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM，温度传感器，温度报警触发器TH和TL,配置寄存器。
1、存储器
DS18B20的存储器包括高速暂存器RAM和可电擦除RAM，可电擦除RAM 又包括温度触发器TH和TL，以及一个配置寄存器。存储器能完整的确定一线端口的通讯，数字开始用写寄存器的命令写进寄存器，接着也可以用读寄存器的命令来确认这些数字。当确认以后就可以用复制寄存器的命令来将这些数字转移到可电擦除RAM中。当修改过寄存器中的数时，这个过程能确保数字的完整性。
高速暂存器RAM是由8个字节的存储器组成；第一和第二个字节是温度的显示位。第三和第四个字节是复制TH和TL，同时第三和第四个字节的数字可以更新；第五个字节是复制配置寄存器，同时第五个字节的数字
可以更新；六、七、八三个字节是计算机自身使用。用读寄存器的命令能读出第九个字节，这个字节是对前面的八个字节进行校验。
2、64-位光刻ROM
64位光刻ROM的前8位是DS18B20的自身代码，接下来的48位为连续的数字代码，最后的8位是对前56位的CRC校验。64-位的光刻ROM又包括5个ROM的功能命令：读ROM，匹配ROM，跳跃ROM，查找ROM和报警查找。
3、DS18B20外部电源的连接方式
DS18B20可以使用外部电源VDD，也可以使用内部的寄生电源。当VDD 端口接3.0V—5.5V的电压时是使用外部电源；当VDD端口接地时使用了内部的寄生电源。无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。
4、配置寄存器
配置寄存器是配置不同的位数来确定温度和数字的转化。R1，R0是温度的决定位，由R1，R0的不同组合可以配置为9位，10位，11位，12位的温度显示。这样就可以知道不同的温度转化位所对应的转化时间，四种配置的分辨率分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，出厂时以配置为12位
3.4.3 DS18B20温度处理过程
1、温度的读取
DS18B20在出厂时以配置为12位，读取温度时共读取16位，所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度，还需要判断正负。前5个数字为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正数。
2、DS18B20控制方法
指令约定代码操作说明
（1）温度转换44H启动DS18B20进行温度转换
（2）读暂存器BEH读暂存器9位二进制数字
（3）写暂存器4EH将数据写入暂存器的TH、TL字节
（4）复制暂存器48H把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中
（5）重新调E2RAM B8H把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL 字节
（6）读电源供电方式B4H启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU
3、DS18B20的初始化
（1）先将数据线置高电平“1”。
（2）延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点）
（3）数据线拉到低电平“0”。
（4）延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。
（5）数据线拉到高电平“1”。
（6）延时等待（如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。
（7）若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。
（8）将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
4、DS18B20的写操作
（1）数据线先置低电平“0”。
（2）延时确定的时间为15微秒。
（3）按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。
（4）延时时间为45微秒。
（5）将数据线拉到高电平。
（6）重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。
（7）最后将数据线拉高。
5、DS18B20的读操作
（1）将数据线拉高“1”。
（2）延时2微秒。
（3）将数据线拉低“0”。
（4）延时3微秒。
（5）将数据线拉高“1”。
（6）延时5微秒。
（7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。
（8）延时60微秒。
3.4.4 DS18B20的主要特性
1、适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。
2、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
5、温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
6、可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
7、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
3.4.5 DS18B20的外形和内部结构
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM 、温度传感器、
非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的外形及管脚排列如下图3.4.1:
图3.4.1
DS18B20引脚定义：
(1)DQ为数字信号输入/输出端；
(2)GND为电源地；
(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。3.4.6 DS18B20工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。
DS18B20测温原理如图3.4.2所示。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荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3.4.2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
DS18B20测温原理框图
图3.4.2
DS18B20的4个主要的数据部件：
（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
（2）DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
DS18B20温度值格式表
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FE6FH，-55℃的数字输出为FC90H 。
DS18B20温度数据表
（3）DS18B20温度传感器的存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
（4）配置寄存器
该字节各位的意义如下：低五位一直都是"1"，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率。
高速暂存存储器由9个字节组成。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如表1所示。对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。
根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，当DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。
基于单片机电子万年历的毕业设计说明
单片机课程设计报告 电子万年历设计 姓名：建强 学号： 专业班级： 08电气（2）班指导老师：吴永 所在学院：科技学院 2011年6月30日
摘要 随着科技的快速发展，时间的流逝,至从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。在硬件与软件设计时，没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制，每项功能实现时需要那种硬件，程序该如何编写，算法如何实现等，没有一定的基础就不可能很好的实现。 具体实现功能： （1）显示年月日时分秒及星期信息 （2）具有可调整日期和时间功能 （3）与即时时间同步
目录 1方案论证 (3) 1.1单片机芯片的选择方案和论证 (3) 1.2显示模块选择方案和论证 (3) 1.3时钟芯片的选择方案和论证 (4) 1.4电路设计最终方案决定 (4) 2系统的硬件设计与实现 (5) 2.1电路设计框图 (5) 2.2系统硬件概述 (5) 2.3主要单元电路的设计 (5) 2.3.1单片机主控制模块的设计 (5) 2.3.2时钟电路模块的设计 (6) 2.3.3电路原理及说明 (7) 2.3.4显示模块的设计 (8) 3系统的软件设计 (9) 3.1程序流程框图 (9) 4测试与结果分析 (11) 4.1硬件测试 (10) 4.2软件测试 (10) 4.3测试结果分析与结论 (10) 4.3.1 测试结果分析 (10) 4.3.2 测试结论 (10) 5prodeus软件仿真........................................ ..........错误!未定义书签。 5.1Proteus ISIS简介 (12) 5.2Proteus运行流程 (13) 5.3Proteus功能仿真 (13) 6课程设计总结与体会.......................................... .....错误!未定义书签。 参考文献...........................................................错误!未定义书签。 附录一：系统电路图.................................................错误!未定义书签。 附录二：系统程序...................................................错误!未定义书签。
基于51单片机的万年历的设计
单片机课程实训SCM PRACTICAL TRAINING
目录 第一部分课程设计任务书 (1) 一、课程设计题目 (1) 二、课程设计时间 (1) 三、实训提交方式 (1) 四、设计要求 (1) 第二部分课程设计报告 (2) 一、单片机发展概况 (2) 二、MCS-51单片机系统简介 (2) 三、设计思想 (3) 四、硬件电路设计 (3) 1. 总体设计 (3) 2. 晶振电路 (4) 3. 复位电路 (4) 4. DS1302时钟电路 (5) 5. 温度采集系统电路 (5) 6. 按键调整电路 (6) 7. 闹钟提示电路 (6) 五、软件设计框图 (7) 六、程序源代码 (8) 1. 主程序 (8) 2. 温度控制程序 (11) 3. 日历设置程序 (13) 4. 时钟控制程序 (18) 5. 显示设置程序 (20) 七、结束语 (23) 八、课程设计小组分工 (23) 九、参考文献 (23)
第一部分课程设计任务书 一、课程设计题目 用中小规模集成芯片设计制作万年历。 二、课程设计时间 五天 三、实训提交方式 提交实训设计报告电子版与纸质版 四、设计要求 （1）显示年、月、日、时、分、秒和星期，并有相应的农历显示。（2）可通过键盘自动调整时间。 （3）具有闹钟功能。 （4）能够显示环境温度，误差小于±1℃ （5）计时精度：月误差小于20秒。
第二部分课程设计报告 一、单片机发展概况 单片机诞生于20世纪70年代末，它的发展史大致可分为三个阶段： 第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有 8 位CPU，并行 I/O 端口、8 位时序同步计数器，寻址范围 4KB，但是没有串行口。 第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O 串行端口，有多级中断处理系统，15 位时序同步技术器，RAM、ROM 容量加大，寻址范围可达 64KB。 第三阶段（1982-至今）位单片机微处理改良型及 16 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。 二、MCS-51单片机系统简介 MCS-51系列单片机产品都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心构成的。MCS-51单片机由CPU 、RAM 、ROM 、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。8051单片机的基本性能有： ◆8位CPU； ◆布尔代数处理器，具有位寻址能力； ◆128B内部RAM，21个专用寄存器； ◆4KB内部掩膜ROM； ◆2个16位可编程二进制加1定时器/计数器； ◆32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口； ◆1个全双工UART（异步串行通信口）； ◆5个中断源，两级中断结构； ◆片内振荡器及时钟电路，晶振频率为1.2MHz～12MHz； ◆外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB； ◆111条指令，大部分为单字节指令； ◆单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
51单片机万年历毕业设计论文
专科毕业设计（论文） 题目51单片机电子万年历论文 51单片机电子万年历论文 摘要： 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。在硬件与软件设计时，没有良好的基础知识和实践经验会受到很大限制，每项功能实现时需要那种硬件，程序该如何编写，算法如何实现等，没有一定的基础就不可能很好的实现。在编写程序过程中发现
以现有的相关知识要独自完成编写任务困难重重，在老师和同学的帮助下才完成 了程序部分的编写。 万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机，LED显示电路，以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机，该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用2片7SEG-MPX8-CA和一片7SEG-MPX4-CA。7SEG-MPX8-CA是一种八个共阳二极管显示器，7SEG-MPX4-CA是一种四个共阳二极管显示器。为了能更轻松的控制这三片显示器，本人使用了3片74HC164来驱动。74HC164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，公历转阴历程序，显示程序等。程序采用汇编语言编写，以便更简单地实现调整时间及阴历显示功能。所有程序编写完成后，在wave软件中进行调试，确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。最后总在老师同学的帮助以及自己的努力下完成了此次电子万年历的设计。 关键词： 时钟电钟；DS1302；DS18B20；动态扫描；单片机 Abstract E-calendar day time is a very wide range of tools, increasingly popular in modern society. It can be year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds for time, but also has a leap year compensation to a variety of functions, and the DS1302's long life, small error. For the digital electronic calendar using an intuitive digital display can simultaneously display year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds, and temperature and other information, but also a time-calibration and other functions. The circuit uses AT89S52 microcontroller as the core, power consumption, low-voltage work in 3V, the voltage can choose 3 ~ 5V voltage supply. The design is based on 51 series of microcontrollers to the design of electronic calendar, you can display date information on when the minutes and seconds, and weeks, with adjustable date and time functions. At the same time in the design of the theoretical basis of the MCU and peripheral expansion of knowledge of the more comprehensive preparation. The hardware and software design, there is no good basic knowledge and practical experience will be greatly limited, each feature is required to achieve the kind of hardware, procedures, how to write, how to implement such algorithms, there is no certain foundation can not be good implementation. Found during the preparation process to the existing knowledge to complete the preparation of the task alone difficult, In the help of teachers and students to complete the program part of the preparation. Calendar of the design process in hardware and software to synchronize the design. Hardware mainly by the AT89C52 microcontroller, LED display circuit, and the tune composed of the circuit when the button. In the SCM choice I used the AT89C52 microcontroller, which is suitable for many of the more complex control applications. Monitor the use of two 7SEG-MPX8-CA and a 7SEG-MPX4-CA. 7SEG-MPX8-CA is a total
本科毕业设计--基于51单片机的电子日历设计
成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文） 论文题目：基于51单片机的电子日历设计 教学点：重庆科创职业学院 指导老师：张忠雨职称：讲师 学生姓名：聂燕学号: 2011700558 专业：应用电子技术 成都电子机械高等专科学校成教院制 2012 年 3 月 9 日
成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书 题目：基于51单片机的电子日历设计 任务与要求： 通过单片机设计电子日历数码管正常显示阳历、阴历日期，显示的格式为年-月-日，利用外部按键的操作实现阳历和阴历之间的 转换，实现阴历和阳历显示的暂停、运行等功能。 时间：2011年12月15日至2012 年3月15日共12 周教学点：重庆科创职业学院 学生姓名：聂燕学号：2011700558 专业：应用电子技术 指导单位或教研室： 指导教师：张忠雨职称：讲师 成都电子机械高等专科学校成教院制
毕业设计(论文)进度计划表
摘要 设计以单片机AT89C51为核心部件的电子日历，利用74LS245作为驱动器，74LS138作为译码器使用，六个七段数码管均采用共阴极的方式，P0口作为段选码输出口，P2口作为位选码输出口。 本次设计的题目是基于单片机的电子日历设计，可以正常的显示年、月、日，还可以利用外部按键实现阴历和阳历之间的转换以及暂停等功能。电子日历具有性能稳定、精确度高、成本低、易于产品化，以及方便、实用等特点。适用于家庭、公司、机关等众多场所。为人们的日常生活、出行安排提供了方便，成为人们日常生活中不可缺少的一部分。 本次设计可分为两部分：硬件系统、软件系统。 硬件系统包括：AT89S51单片机、74LS245驱动器、74LS138译码器、RC复位电路、+5V直流电源电路、去抖电路、动态显示扫描电路。 软件系统主要有单片机的编程构成。 关键词：单片机，日历，位码，段码，显示
基于51单片机电子万年历设计
基于51单片机电子万年历设计 专业：机电设备维修与管理姓名：杜洪浦指导老师： 摘要电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分和秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3到5V电压供电。 万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机，液晶显示电路，复位电路，时钟电路，稳压电路电路以及串口下载电路等组成。在单片机的选择上使用了AT89C52单片机，该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用液晶LCD1602。软件方面主要包括日历程序、液晶驱动程序，显示程序等。程序采用汇编语言编写。所有程序编写完成后，在Keil C51软件中进行调试，确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。 关键词时钟电钟，DS1302，液晶LCD1602，单片机 目录 1设计要求与方案论证 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 系统基本方案选择和论证 (2) 1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (2) 1.2.2 显示模块选择方案和论证 (3) 1.2.3时钟芯片的选择方案和论证： (3) 1.3 电路设计最终方案决定 (3) 2系统的硬件设计与实现 (3) 2.1 电路设计框图 (4) 2.2 系统硬件概述 (4) 2.3 主要单元电路的设计 (4) 2.3.1单片机主控制模块的设计 (4)
基于单片机的多功能万年历毕业论文
基于单片机的多功能万年历毕业论文 目录 1 设计任务与要求 2 方案设计与论证 2.1方案一 (3) 2.2 方案二 (4) 2.3 方案三 (4) 2.4 方案论证 (5) 3 硬件单元电路设计与参数计算 3.1 主控制系统 (6) 3.2时钟振荡电路 (7) 3.3复位电路 (8) 3.4 DS1302时钟电路 (9) 3.5按键电路 (10) 3.6 显示电路 (10) 3.7蜂鸣器电路 (11) 4 流程图与各模块的程序 4.1 流程图 (12) 4.2 部分子程序 (13) 5 电路仿真调试 5.1 总原理图 (18) 5.2 整体电路仿真图以及仿真结果分析 (19) 5.3 调试 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录 (23) 毕业设计(论文)工作容及完成时间：
工作安排如下： 1、查阅文献，翻译英文资料，书写开题报告第1---4周 2、相关资料的获取和必要知识的学习第5---9周 3、设计系统的硬件和软件模块并调试第10--14周 4、撰写论文第15--16周 5、总结，准备答辩第17周 参考文献 [1]朱月秀冷祖祁，单片机基础(第3版)：航航天大学 [2] 华成英童诗白，模拟电子技术基础(第四版)：高等教育 [3}建领薛园园，零基础学单片机C语言程序设计：机械工业 [4]楼然苗光飞. 单片机课程设计指导：航航天大学 [5]凤霞. C语言程序设计教程（第二版）：理工大学 [6]亮侯国锐. 单片机C语言编程与实例：人民邮电 [7]义和王敏男许宏昌余春长 . 例说5单片机（C语言版）：人民邮电 [8]郭天祥编.新概念51单片机C语言教程.：电子工业，2009. [9]周兴华编.手把手教你学单片机C程序设计.：航空航天大学，2008.6. [10] 谭浩强编.C程序设计：清华大学，2008.7. 信息工程系自动化专业类 0882021班 学生（签名）： 填写日期：2012 年 5 月20日 指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 信息工程系主任（签名）：
基于AT89C51单片机的电子万年历的设计_课程设计报告
课程设计报告 设计名称：电子万年历设计 专业班级：自动化10101班 完成时间：2013年6月9日 报告成绩：
摘要 本文介绍了基于AT89C51单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。系统以AT89C51单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。万年历采用直观的数字显示，可以在LED上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。 关键字AT89C51；电子万年历； DS1302
1 绪论 1.1 课题研究的背景 随着科技的快速发展，时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟，人类不断研究，不断创新纪录。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89C51单片机作为核心，功耗小，能在3V 的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。 此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。 1.2课题的研究目的与意义 二十一世纪是数字化技术高速发展的时代，而单片机在数字化高速发展的时代扮演着极为重要的角色。电子万年历的开发与研究在信息化时代的今天亦是当务之急，因为它应用在学校、机关、企业、部队等单位礼堂、训练场地、教学室、公共场地等场合，可以说遍及人们生活的每一个角落。所以说电子万年历的开发是国家之所需，社会之所需，人民之所需。 由于社会对信息交换不断提高的要求及高新技术的逐步发展，促使电子万年历发展并且投入市场得到广泛应用。 1.3课题解决的主要内容 本课题所研究的电子万年历是单片机控制技术的一个具体应用，主要研究内容包括以下几个方面： （1）选用电子万年历芯片时，应重点考虑功能实在、使用方便、单片存储、低功耗、抗断电的器件。 （2）根据选用的电子万年历芯片设计外围电路和单片机的接口电路。 （3）在硬件设计时，结构要尽量简单实用、易于实现，使系统电路尽量简单。 （4）根据设计的硬件电路，编写控制AT89C51芯片的单片机程序。 （5）通过编程、编译、调试，把程序下载到单片机上运行，并实现本设计的功能。 （6）在硬件电路和软件程序设计时，主要考虑提高人机界面的友好性，方便用户操作等因素。 （7）软件设计时必须要有完善的思路，要做到程序简单，调试方便。
基于单片机的电子万年历的设计文献综述
文献综述 基于单片机的电子万年历的设计 学生： 学号： 专业： 指导教师： 四川理工学院自动化与电子信息学院 二O一五年三月
前言 在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中，逐渐发现了钟表的功能太单一，没有更大程度上的满足人们的需求。因此在这里，我想能不能把一些辅助功能加入钟表中。人类不断研究，不断创新纪录。发展到现在人们广泛使用的万年历。本文主要查阅近几年有关万年历的文献期刊。 诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，但是所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究万年历及扩大其应用，有着非常现实的意义。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒等信息，还具有时间校准等功能。
正文 1.本课题的研究意义 低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能，而且DS1302的使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S51单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3—5V电压供电。 近些年我国开始重视电子万年历的开发与设计，但是中国电子万年历出现的问题中，许多不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集行产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在消弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱；管理水平落后等。中国电子万年历产业发展已到了岔口；中国电子万年历产业生产企业急需选着发展方向 2.本课题国内外研究现状 当今社会，应用单片机的产品已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等，这些都离不开单片机。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程师和科学家。科技越发达，智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必然需求，也是大学期间的必修课。 在国内单片机学习呈上升趋势，但是很多人学习时没有头绪，不知道从何下手。面对种类繁多的各类开发板，仿真器，让初学者无所事从，不但多花钱还多走不少弯路，学生学习单片机没有大的资金投入，能够做到少花钱多办事才是最好的。 8051系列是我们在大学课堂中学习的。因此本课题围绕8051系列单片机设计，从电路图绘制，PCB板设计，硬件焊接，程序设计，在线仿真到各项功能实现，目的在于让学生将课堂上学来的理论知识与实践相结合，提高对单片机的认识，学习专业软件的操作，熟悉制作过程，掌握一门技能，加强专业知
单片机课程设计--基于51单片机的万年历
单片机课程设计报告 万年历的设计
基于51单片机的万年历 摘要： 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，使用寿命长，误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示，可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息，还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心，功耗小，能在3V的低压工作，电压可选用3~5V电压供电。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机，LCD显示电路，以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机，该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用了1602液晶显示，并且使用蜂鸣器实现了整点报警的功能，温度测试的功能实现使用了DS18B20，并实现了温度过高或过低时的温度报警。 软件方面主要包括日历程序、时间调整程序，显示程序等。程序采用C语言编写。所有程序编写完成后，在KeilC51软件中进行调试，
确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真，并最终实现基本要求。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的市场前景。 一、设计要求 基本要求： 1，8 个数码管上显示,显示时间的格式为（假如当前时间是19:32:20）“19-32-20”； 2，具有日历功能； ③时间可以通过按键调整。 发挥部分： ④具有闹钟功能（可以设定多个）。 二：总体设计 电路设计框图
基于51单片机的万年历_毕业设计
基于51单片机的万年历 中文摘要 本设计万年历以AT89C51为控制中心，与温度传感器DS18B20,时钟芯片DS1302综合应用为一体，不仅能够准确显示时间、日期，闹钟设置，环境温度测量及温度高低温报警等功能。 单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。单片机与数字万年历相结合，用于时间显示，温度测试等不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被检测数值的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。 关键词：单片机，温度传感器，C语言，液晶显示
ABSTRACT This design USES AT89C51 as calendar control center, and the temperature sensor DS18B20, the clock DS1302 chip integrated application as a whole, and not only be able to accurately display the time, date, alarm, the environment temperature measurement and high temperature, low temperature alarm functions. SCM is a collection of CPU, RAM, ROM, I/O interface and interrupt system is one of the devices, only require additional power can be used for vibration and grain is the process of digital information and control. Single-chip microcomputer and digital calendar, combining for time to show, temperature testing has not only control convenient, simple and flexible configuration advantages, and which could increase the technical index of the tested value, which can greatly improve the quality of the products and quantity. Key words：Single-chip microcomputer, Temperature Sensor,C language，Liquid crystal displ
基于51单片机的万年历设计
目录 第一章绪论 (3) 第二章设计要求及设计框图 (4) 2.1 设计要求 (4) 2.2 设计框图 (4) 第三章知识要点 (4) 3.1 LMO16L液晶模块 (4) 3.1.1 LM016L引脚说明 (5) 3.1.2 控制指令 (5) 3.1.3 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真 (6) 3.2 单片机A T89C51 (8) 3.2.1 主要特性 (8) 3.2.2 管脚说明 (9) 3.2.3 振荡器特性 (11) 3.2.4 芯片擦除 (11) 3.3 时钟芯片DS1302 (11) 3.3.1 DS1302的控制字节 (12) 3.3.2 数据输入输出（I/O） (12) 3.3.3 DS1302的寄存器 (12) 3.4 DS18B20数字温度传感器 (13) 3.4.1技术性能描述 (13) 3.4.2 DS18B20主要的数据部件 (14) 3.4.3 DS18B20温度处理过程 (15) 3.4.4 DS18B20的主要特性 (17) 3.4.5 DS18B20的外形和内部结构 (17) 3.4.6 DS18B20工作原理 (18) 3.4.7 DS18B20的应用电路 (21) 3.4.8 DS18B20使用中注意事项 (23) 第四章硬件设计 (24) 4.1 Proteus软件 (24) 4.1.1 Proteus软件介绍 (24) 4.1.2 功能特点 (24) 4.1.3 革命性的特点 (24) 4.1.4 基本操作 (25) 4.1.5 选择要使用的元件 (25) 4.1.6 功能模块 (26) 4.2 基于89C51的万年历与温度显示器的硬件设计 (28) 4.2.1 设计框图 (29) 4.2.2 电路原理图 (29) 4.3 元件清单 (30) 第五章软件设计 (30)
基于单片机的多功能万年历设计说明
分类号密级U D C 中国地质大学江城学院 毕业设计（论文） 基于单片机的多功能万年历设计 姓名： 专业：电子信息工程 班级： 学号： 指导教师：荣讲师
MCU 论文主题词：多功能万年历单片机 DS1302 数码管 论文答辩日期： 答辩委员会主席：评阅教师：
原创性声明 本人呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本毕业论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名：日期：
摘要 随着当今世界经济的快速发展和信息化时代的来临，各种各样的小型智能家电产品陆续出现在我们的生活当中。日历是人们不可或缺的日常用品。但一般日历都为纸制用品，使用不便，寿命不长。电子万年历是一种非常广泛的日常计时工具，它采用智能电子控制和显示技术，改善了纸制日历的缺陷。它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。 本设计采用STC89C52单片机为核心，构成单片机控制电路，用DS1302时钟芯片计时，完成时间的自动调整和掉电保护，DS18B20检测温度，再经过单片机处理后把时间和温度信号通过MAX7219和74HC573驱动20位共阴极数码管显示。日历能显示阳历和阴历年、月、日以及星期、时、分、秒、温度。该万年历设有四个按键：S1、S2、S3、S4键，可以实现日期调整，闹钟功能，秒表功能。 关键词：多功能万年历单片机 DS1302 DS18B20 数码管
基于某51单片机地键盘盘可调万年历
开放性实验报告 题目: 基于80C51的万年历设计_ 院系:
专业班级： 学号： 姓名： 指导老师：________________________ 时间：2014年9月8号 摘要 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具，对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。本系统选用DALLAS 公司生产的日历时钟芯片DS1302来作为实时时数字万年历采用直观数字显示，可以同时显示年、月、日、周、时、分、秒等信息，还具有键盘时间校准等功能。该电路采用AT89C52单片机作为核心，用以5V电压供电。 本系统硬件部分由AT89C52单片机、DS1302时钟芯片、LCD1602液晶显示环境下以C51语言编写，包括时间设置、时间显示、时间修正等功能。在仿真的时候，以Proteus 与Keil uVision4软件为基础，编写了MCS-51单片机对LCD1602显示控制的软件，绘制其原理图，并使用Proteus软件与Keil uVision4软件建立联合仿真。本设计主要论述了原理图各个模块的作用，以及控制软件的各个模块的编程。
关键词：时钟芯片DS1302；单片机AT89C52;液晶显示1602；独立键盘等
目录 第1章绪论 (1) 1.1实时万年历的简介 (1) 1.2系统所实现的功能 (3) 第2章开发工具软件简介 (4) 2.1K EIL U V ISION4软件简介 (4) 2.2P ROTEUS软件简介 (4)
2.3K EIL U V ISION4与P ROTEUS软件联合仿真 (5) 第3章LCD1602显示控制技术 (6) 3.11602字符型LCD简介 (6) 3.2LCD1602功能 (7) 3.3 LCD1602的指令说明及时序 (8) 3.4LCD1602的RAM地址映射及标准字库表 (7) 3.5 LCD1602的一般初始化（复位）过程 (8) 第4章系统硬件概况 (13) 4.1系统概况 (13) 4.2 MCS-51单片机最小系统模块 (14) 4.3 DS1302时钟芯片控制与键盘设置时间模块 (15) 4.4 LCD1602显示模块 (16) 第5章软件控制系统概况 (18) 5.1程序流程概况 (18) 5.2 流程图 (18) 5.3 源程序代码 (19) 参考文献 (25)
基于51单片机的万年历设计
洛阳理工学院 课程设计报告课程名称单片机原理与应用 设计题目基于STC89C51万年历得设计与实现专业物联网工程 班级 学号 姓名 完成日期大约在冬季
目录 摘要 (2) 一、设计目标与内容 (3) 1、1设计目标 (3) 1、2 设计内容 (3) 1、3设计要求 (3) 1、4 本章小结 (3) 二、系统设计 (3) 2、1 电路设计框图 (3) 2、2 系统硬件概述 (4) 2、3 主要单元电路得设计 (4) 2、3、1 时钟电路模块得设计 (4) 2、3、2温度传感器电路设计 (6) 2、3、3显示模块得设计 (8) 2、4本章小结 (8) 三、系统得软件设计 (9) 3、1程序流程图 (9) 3、1、1 系统总流程图 (9) 3、1、2 温度程序流程图 (9) 3、1、3 DS1302时钟程序流程图 (10) 3、1、4 LCD显示程序流程图 (11) 3、2程序得设计 (11) 3、2、1 DS18B20测温程序 (11) 3、2、2 DS1302读写程序 (13) 3、2、3液晶显示程序 (14) 3、3本章小结 (15) 四、仿真与调试 (15) 4、1 Keil软件调试流程 (15) 4、2 Proteus软件运行流程 (17) 4、3本章小结 (18) 总结 (18) 基于STC89C51万年历得设计与实现 摘要 古人依靠日冕、漏刻记录时间,而随着科技得发展,电子万年历已经成为日渐流行得日常计时工具。 本文研究得万年历系统拟用STC89C52单片机控制,以DS1302时钟芯片计时、
DS18B20采集温度、1602液晶屏显示。系统主要由温度传感器电路,单片机控制电路,显示电路以及校正电路四个模块组成。本文阐述了系统得硬件工作原理,所应用得各个接口模块得功能以及其工作过程,论证了设计方案理论得可行性。系统程序采用C语言编写,经Keil软件进行调试后在Proteus软件中进行仿真,可以显示年、月、日、星期、时、分、秒与温度并具有校准功能与与即时时间同步得功能。 实验结果表明此万年历实现后具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁等诸多优点,符合电子仪器仪表得发展趋势,具有广阔得市场前景。 关键词:万年历单片机仿真 一、设计目标与内容 1、1设计目标 制作出可以检测温度并报警得得电子万年历。 1、2 设计内容 用keilC51编译程序。 用proteus仿真电路图。 将电路图使用万用板或其她电路板焊接实物图。 1、3设计要求 具备在液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒得功能。 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能。 具有与即时时间同步得功能。 1、4 本章小结 通过设计程序,制作仿真,焊接实物三个步骤,以小组合作得方式来设计满足
基于单片机的万年历设计毕业设计
目录 摘要...................................................................... I Abstract ................................................................. II 第1章绪论.. (1) 1.1 课题背景和意义 (1) 1.2 课题的主要内容 (2) 第2章系统总体方案设计 (3) 2.1 单片机的选择 (3) 2.2 显示模块的方案选择 (3) 2.3 时钟芯片的选择方案 (3) 2.4 键盘的选择 (4) 2.5 最终方案的选择 (4) 第3章万年历系统硬件设计 (6) 3.1 电路设计框图 (6) 3.2 各模块硬件电路设计 (6) 3.2.1 晶振电路模块的设计 (6) 3.2.2 复位电路模块的设计 (7) 3.2.3 单片机的控制模块 (7) 3.2.4 DS1302时钟电路 (11) 3.2.5 LCD12864液晶显示电路 (13) 3.2.6 键盘模块设计 (15) 第4章万年历系统软件设计 (17) 4.1 主程序模块 (17) 4.2 LCD12864显示程序 (18) 4.3 DS1302时钟程序 (19) 4.4 农历转换程序 (20) 4.5 星期自动刷新程序 (21) 4.6 时间调整程序 (22) 第5章系统调试 (24)
5.1 硬件调试 (24) 5.2 软件测试 (24) 5.3 总体调试 (25) 结论 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录1 设计任务书 (29) 附录2 开题报告 (31) 附录3 外文翻译 (36) 附录4 程序清单 (55)
51单片机实现万年历程序文件
51单片机实现万年历 利用AT89S52单片机的P0口来和另外几个口来控制1602液晶的显示和P1口还有其它口来控制ds12887时钟芯片。设置四个按键，1个定义为时间设置功能键，一个定义为闹钟设置功能键，另外两个用来调节时间的增减。 原理图： pcb图：
源程序： #include
void delay(uint x){ uchar i,j; for(i=x;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void didi() { beep=0; delay(1000); beep=1; delay(1000); } void write_(uchar ){ lcdrs=0; P0=; delay(5); lcden=1; delay(20); lcden=0; } void write_date(uchar date){ lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(20); lcden=0; } void write_sfm(uchar add,uchar date){ uchar shi,ge; shi=date/10; ge=date%10; write_(0x80+0x40+add); write_date(0x30+shi); write_date(0x30+ge); } void write_nyr(uchar add,uchar date){ uchar shi,ge; shi=date/10; ge=date%10;