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基于单片机的可测温式电子万年历

作者:时间:2015-03-31来源:网络收藏

  随着科技的发展,生活中越来越普遍,功能也越来越多。根据人们的日常基本需求,设计一种,可以实现测温、闹钟、秒表和语音报警等功能,为人们的日常生活提供舒适和便捷,具有重要的使用价值。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/271886.htm

  本文设计了一种基于STC89C52的可测温式,能实时地将当前时间和周围的环境温度显示出来,并具有闹钟、秒表、语音报时的功能。万年历主要使用温度传感器DS18B20采集温度信息,与实现双向通信;时钟芯片DS1302实现时钟,准确计时;并通过语音芯片完成整点报时和温度报警功能。该万年历电路结构简单,具有时间精确、抗干扰能力强、功耗低、可靠性高等优点。

  该可测温式电子万年历主要由STC89C52、时钟芯片、温度采集、显示电路、语音报警等组成。按键可以实现显示内容的切换、时间的调整以及语音报警的设置。

  1硬件电路的设计

  该可测温式电子万年历工作时,首先初始化时钟芯片,从时钟芯片读取时间和日期等信息,同时又从温度传感器采集当前环境温度,经过驱动电路送给液晶显示屏,显示相关的信息。其中,按键可以对时间、日期、星期和温度进行调整,并控制闹钟和秒表的功能。万年历又加入了语音芯片,可以实现整点报时和温度报警的功能。

  (1)时钟芯片DS1302

  DS1302在时间显示方面应用非常普遍,可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,并且具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V.采用三线接口与单片机进行同步通,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个用于临时性放数据的RAM寄存器,具有主电源和后备电源两个引脚,并且具有对后备电源进行电流充电的能力。DS1302与单片机之间采用串行数据传输,控制液晶屏显示时间信息。

  

 

  图1 DS1302引脚图

  DS1302的引脚图如图1所示,其中Vcc2为主电源,Vcc1为后备电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。X1、X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc > 2.0V之前,RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向);SCLK为时钟输入端。

  (2)温度传感器DS18B20

  温度传感器DS18B20直接与单片机连接,避免A/D模数转换模块,降低硬件成本,简化系统电路。DS18B20的电压范围为:3.0~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电,采用独特的单线接口方式。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。测量温度的范围为-55℃~+125℃之间,测温精度可以达到0.5℃。测量结果直接输出数字温度信号,串行传送给单片机的CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。

  DS18B20与单片机的连接方式有两种:寄生电源连接方式和外部电源连接方式。该可测温式电子万年历采用外部电源连接方式。连接方法即DS18B20的1脚接地,2脚(DQ引脚)与单片机的一根I/O口线连接(P3.2脚),3脚接电源+5V.在STC89C52的I/O口线与+5V之间连接一4.7K的上拉电阻,以保证数据采集的正常进行。

  (3)LCD1602温度显示的设计

  该室温报警装置液晶显示屏采用LCD1602,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用。

  在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有显示质量高、数字式接口体积小、重量轻、功耗低的优点。LCD1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,每一个字符都有一个固定的代码,与单片机连接后通过C语言编程就可以工作。在正常工作状态下,电子万年历的设计连接图如图2所示。

  

 

  图2 LCD1620与单片机的连线图

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