本文設計了一種基於單片機STC89C52 的可測溫式電子萬年曆，能實時地將當前時間和周圍的環境溫度顯示出來，並具有鬧鍾
、秒表

、語音報時的功能。萬年曆主要使用溫度傳感器DS18B20 采集溫度信息，與單片機實現雙向通信；時鍾芯片DS1302 實現時鍾，準確計時；並通過語音芯片完成整點報時和溫度報警功能。該萬年曆電路結構簡單
，具有時間精確、抗幹擾能力強、功耗低、可靠性高等優點。

該可測溫式電子萬年曆主要由STC89C52、時鍾芯片
、溫度采集、顯示電路
、語音報警等組成。按鍵可以實現顯示內容的切換、時間的調整以及語音報警的設置。

1 硬件電路的設計

該(gai)可(ke)測(ce)溫(wen)式(shi)電(dian)子(zi)萬(wan)年(nian)曆(li)工(gong)作(zuo)時(shi)
，首(shou)先(xian)初(chu)始(shi)化(hua)時(shi)鍾(zhong)芯(xin)片(pian)
，單(dan)片(pian)機(ji)從(cong)時(shi)鍾(zhong)芯(xin)片(pian)讀(du)取(qu)時(shi)間(jian)和(he)日(ri)期(qi)等(deng)信(xin)息(xi)，同(tong)時(shi)又(you)從(cong)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)集(ji)當(dang)前(qian)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)，經(jing)過(guo)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)送(song)給(gei)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)，顯(xian)示(shi)相(xiang)關(guan)的(de)信(xin)息(xi)。其(qi)中(zhong)，按(an)鍵(jian)可(ke)以(yi)對(dui)時(shi)間(jian)、日期、星期和溫度進行調整，並控製鬧鍾和秒表的功能。萬年曆又加入了語音芯片，可以實現整點報時和溫度報警的功能。

（1）時鍾芯片DS1302

DS1302 在時間顯示方麵應用非常普遍
，可以對年
、月
、日、周、時、分、秒進行計時，並且具有閏年補償功能
，工作電壓為2.5V ～ 5.5V。采用三線接口與單片機進行同步通，並可采用突發方式一次傳送多個字節的時鍾信號或RAM 數據。DS1302內部有一個用於臨時性放數據的RAM 寄存器，具有主電源和後備電源兩個引腳，並且具有對後備電源進行電流充電的能力。DS1302 與單片機之間采用串行數據傳輸，控製液晶屏顯示時間信息。


DS1302 的引腳圖如圖1 所示, 其中Vcc2 為主電源，Vcc1 為後備電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鍾的連續運行。X1、X2 是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST 是複位/ 片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。當RST 為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對DS1302 進行操作。如果在傳送過程中RST 置為低電平，則會終止此次數據傳送，I/O 引腳變為高阻態。上電運行時，在Vcc > 2.0V 之前
，RST 必須保持低電平。隻有在SCLK 為低電平時，才能將RST 置為高電平。I/O 為串行數據輸入輸出端( 雙向) ；SCLK 為時鍾輸入端。

（2）溫度傳感器DS18B20

溫度傳感器DS18B20 直接與單片機連接，避免A/D 模數轉換模塊，降低硬件成本，簡化係統電路。DS18B20 的電壓範圍為：3.0 ～ 5.5V


，在寄生電源方式下可由數據線供電，采用獨特的單線接口方式。DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一隻三極管的集成電路內。測量溫度的範圍為－ 55℃～＋ 125℃之間，測溫精度可以達到0.5℃。測量結果直接輸出數字溫度信號
，串行傳送給單片機的CPU，同時可傳送CRC 校驗碼，具有極強的抗幹擾糾錯能力。

DS18B20 與單片機的連接方式有兩種：寄生電源連接方式和外部電源連接方式。該可測溫式電子萬年曆采用外部電源連接方式。連接方法即DS18B20 的1 腳接地,2 腳(DQ 引腳) 與單片機的一根I/O口線連接（P3.2 腳），3 腳接電源+5V。在STC89C52 的I/O 口線與+5V 之間連接一4.7K 的上拉電阻
，以保證數據采集的正常進行。

（3）LCD1602 溫度顯示的設計

該室溫報警裝置液晶顯示屏采用LCD1602，它是一種專門用來顯示字母
、數字、fuhaodengdedianzhenxingyejingmokuai。tayouruogangedianzhenzifuweizucheng，meigedianzhenzifuweidoukeyixianshiyigezifu，meiweizhijianyouyigedianjudejiange，meixingzhijianyeyoujiange
，qidaolezifujianjuhexingjianjudezuoyong。

在單片機係統中應用晶液顯示器作為輸出器件有顯示質量高
、數字式接口體積小、重量輕、功耗低的優點。LCD1602 液晶模塊內部的字符發生存儲器（CGROM）已經存儲了160 個不同的點陣字符圖形

，每一個字符都有一個固定的代碼，與單片機連接後通過C 語言編程就可以工作。在正常工作狀態下，電子萬年曆的設計連接圖如圖2 所示。

[page]
2 軟件係統設計方案

該萬年曆的程序流程圖如圖3 所示，具體流程如下：首先，接通電源，上電工作，DS1302、DS18B20、LCD1602 進行初始化，通過單片機控製液晶屏顯示“時分秒”、“溫度”
、“年月日”、“星期”，並伴隨整點報時的功能；然後，進入功能設置，第一次按下按鍵K4 可以調整“時分秒”和“年月日”，此時K1

、K2 和K3 分別對應時間和日期“加”、“減”和“移位選擇”的功能，日期發生變化相應的“星期”也會跟著變化；第二次按下按鍵K4 可以設置鬧鍾的功能，此時K1、K2 和K3 分別對應時間和日期“關閉”、“開啟”和“移位選擇”的功能；第三次按下按鍵K4 可以設置秒表的功能，此時K1、K2 和K3 分別對應時間和日期“複位”、“暫停”和“計時”的功能

；第四次按下按鍵K4 可以退出設置功能，因為該萬年曆加入了語音芯片，此時按下K2 鍵具有語音報時的功能。

由於DS18B20 具有溫度采集檢測的功能
，所以液晶屏顯示的溫度會隨著周圍環境溫度的變化而變化。該萬年曆設置有複位電路，連接一個按鍵K 可以自動實現複位功能。


3 調試和分析

待該可測溫式電子萬年曆焊接和軟件編程完成後
，進入調試環節
，將keil4 中C 語言程序生成的hex 文件燒入到STC89C52 芯片中，連接電源後將萬年曆放入模擬環境中進行係統調試，調試結果如圖4 所示。液晶顯示屏顯示“時間”、“溫度”、“日期”和“星期”信息，同時可以整點報時，如圖4 中A 圖所示。


第一次按下K4 進入時間和日期的設置，調試結果如圖4 中B 圖所示
；第二次按下K4 進入鬧鍾的設置
，“Y”為開啟鬧鍾，“N”為關閉鬧鍾，調試結構如圖4 中C圖所示；第三次按下K4 進入秒表的設置，調試結構如圖4 中D 圖所示；第四次按下K4 退出功能設置
，此時按下K2 具有語音報時功能。

結語

電子萬年曆在生活中日益普遍，該設計主要利用時鍾芯片DSl302、溫度傳感器DS18B20 和液晶屏LCD1602 構建了一個可測溫式萬年曆裝置，電路結構簡單，具有語音報時功能，適用於家庭生活，使用價值高，具有較好的應用前景。

相關閱讀：

設計解析：基於單片機的智能電表的設計
單片機學習無從下手
？小編來支招！
經驗分享：解決單片機EMC問題的方法