浅谈单片机万年历的工作原理

巢国强

摘 要：本文介绍了由单片机STC89C52、时钟芯片DS1302、液晶显示器LCD1602、温度传感器DS18B20、按键电路、报警电路和复位电路等组成的单片机万年历，可同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、闹铃时间和温度等信息，通过功能键和加1、减1键，对以上信息进行设置。

关键词：单片机 时钟芯片 液晶显示器 温度传感器

微型计算机向两个不同的方向发展，一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展，另一个则是向单片机方向发展。单片机功能完善、体积小、价格廉、易于嵌入，非常适合于对家用电器的控制。嵌入单片机的家用电器实现了智能化，是传统型家用电器的更新换代，现已广泛应用于洗衣机、空调、电视机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种智能电子钟等。单片机万年历就是其中的应用之一。它使用STC89C52单片机控制时钟芯片DS1302，对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，采用温度传感器DS18B20检测实时温度，通过液晶显示器LCD1602同时显示年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒和当前实时温度等信息（图1）。

图1 系统框图

一、系统功能

一是时间设定由按键电路完成。第一次按下功能键S3后，使用加1键S4、减1键S5键可以调年，第二次按下功能键后调月，第三次按下功能键后调日，第四次按下功能键后调星期，第五次按下功能键后调温度上限，第六次按下功能键后调温度下限，第七次按下功能键后调时，第八次按下功能键后调分，第九次按下功能键后调秒，第十次按下功能键后调时结束，显示时间，万年历开始工作。

二是在LCD1602液晶显示器上同时显示：年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒及实时温度。闹钟时间到或温度超过设定范围，蜂鸣器报警。

三是S2为闹钟开启键，按一次开启，液晶上有个开启的图标，再按一次，闹钟关闭。在闹钟开启的状态下，按S5调节闹钟的时，按S4调节闹钟的分。在闹钟关闭状态下，按S4和S5不起作用。

四是万年历在运行时按下S4、S5无效，按下S3可重新设定时间。

二、主要硬件

1.DS1302

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿功能，工作电压为2.5～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，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。

2.DS18B20

DS18B20是智能温度传感器，它的输入、输出采用数字量，通过单总线，接收主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，将转换的温度数值以串口形式发给主机，主机按照通讯协议用一个I/O口模拟DS18B20时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数据处理，用字符型液晶显示模块显示温度值。在系统启动之时，它可以通过按键设置温度的上限值和下限值。当某地方温度超过设置值时，报警器开始报警，从而实现对温度的实时监控。

3.LCD1602液晶显示器

系统的显示部分采用LCD1602字符显示模块，与数码管相比，在硬件连接和软件调试上都有优势。只要把要显示的内容放进液晶模块的显示存储器里，它就可以直观地显示出指定的内容，因此使操作方便。LCD1602与单片机的连接非常方便，在系统中将STC9C52的P0.0-P0.7引脚与LCD1602的7-14引脚相连，因为STC89C52单片机的P0口没有上位电阻，所以在它们中间接一个10kΩ的电阻，可以进行数据的传输。单片机的P2.5-P2.7引脚与LCD1602的4-6引脚相连，可以进行数据的读写与操作。

4.按键电路

本系统有5个按键，S1为系统的复位键、S2-S5依次为时钟调整键、加1键、减1键和闹钟开启键。复位键S1连接到STC89C52单片机的9脚RST上，S2-S5按键分别连接到STC89C52的P1.0-P1.3，由CPU检测这四个开关量输入，有键按下输入为低电平，无键按下输入为高电平。

三、结束语

本系统已设计安装调试成功，并将其应用于五年制大专班的课程设计，效果良好。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2008.

（作者单位：江苏省常州技师学院）endprint

摘 要：本文介绍了由单片机STC89C52、时钟芯片DS1302、液晶显示器LCD1602、温度传感器DS18B20、按键电路、报警电路和复位电路等组成的单片机万年历，可同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、闹铃时间和温度等信息，通过功能键和加1、减1键，对以上信息进行设置。

关键词：单片机 时钟芯片 液晶显示器 温度传感器

微型计算机向两个不同的方向发展，一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展，另一个则是向单片机方向发展。单片机功能完善、体积小、价格廉、易于嵌入，非常适合于对家用电器的控制。嵌入单片机的家用电器实现了智能化，是传统型家用电器的更新换代，现已广泛应用于洗衣机、空调、电视机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种智能电子钟等。单片机万年历就是其中的应用之一。它使用STC89C52单片机控制时钟芯片DS1302，对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，采用温度传感器DS18B20检测实时温度，通过液晶显示器LCD1602同时显示年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒和当前实时温度等信息（图1）。

图1 系统框图

一、系统功能

一是时间设定由按键电路完成。第一次按下功能键S3后，使用加1键S4、减1键S5键可以调年，第二次按下功能键后调月，第三次按下功能键后调日，第四次按下功能键后调星期，第五次按下功能键后调温度上限，第六次按下功能键后调温度下限，第七次按下功能键后调时，第八次按下功能键后调分，第九次按下功能键后调秒，第十次按下功能键后调时结束，显示时间，万年历开始工作。

二是在LCD1602液晶显示器上同时显示：年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒及实时温度。闹钟时间到或温度超过设定范围，蜂鸣器报警。

三是S2为闹钟开启键，按一次开启，液晶上有个开启的图标，再按一次，闹钟关闭。在闹钟开启的状态下，按S5调节闹钟的时，按S4调节闹钟的分。在闹钟关闭状态下，按S4和S5不起作用。

四是万年历在运行时按下S4、S5无效，按下S3可重新设定时间。

二、主要硬件

1.DS1302

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿功能，工作电压为2.5～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，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。

2.DS18B20

DS18B20是智能温度传感器，它的输入、输出采用数字量，通过单总线，接收主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，将转换的温度数值以串口形式发给主机，主机按照通讯协议用一个I/O口模拟DS18B20时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数据处理，用字符型液晶显示模块显示温度值。在系统启动之时，它可以通过按键设置温度的上限值和下限值。当某地方温度超过设置值时，报警器开始报警，从而实现对温度的实时监控。

3.LCD1602液晶显示器

系统的显示部分采用LCD1602字符显示模块，与数码管相比，在硬件连接和软件调试上都有优势。只要把要显示的内容放进液晶模块的显示存储器里，它就可以直观地显示出指定的内容，因此使操作方便。LCD1602与单片机的连接非常方便，在系统中将STC9C52的P0.0-P0.7引脚与LCD1602的7-14引脚相连，因为STC89C52单片机的P0口没有上位电阻，所以在它们中间接一个10kΩ的电阻，可以进行数据的传输。单片机的P2.5-P2.7引脚与LCD1602的4-6引脚相连，可以进行数据的读写与操作。

4.按键电路

本系统有5个按键，S1为系统的复位键、S2-S5依次为时钟调整键、加1键、减1键和闹钟开启键。复位键S1连接到STC89C52单片机的9脚RST上，S2-S5按键分别连接到STC89C52的P1.0-P1.3，由CPU检测这四个开关量输入，有键按下输入为低电平，无键按下输入为高电平。

三、结束语

本系统已设计安装调试成功，并将其应用于五年制大专班的课程设计，效果良好。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2008.

（作者单位：江苏省常州技师学院）endprint

摘 要：本文介绍了由单片机STC89C52、时钟芯片DS1302、液晶显示器LCD1602、温度传感器DS18B20、按键电路、报警电路和复位电路等组成的单片机万年历，可同时显示年、月、日、星期、时、分、秒、闹铃时间和温度等信息，通过功能键和加1、减1键，对以上信息进行设置。

关键词：单片机 时钟芯片 液晶显示器 温度传感器

微型计算机向两个不同的方向发展，一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展，另一个则是向单片机方向发展。单片机功能完善、体积小、价格廉、易于嵌入，非常适合于对家用电器的控制。嵌入单片机的家用电器实现了智能化，是传统型家用电器的更新换代，现已广泛应用于洗衣机、空调、电视机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种智能电子钟等。单片机万年历就是其中的应用之一。它使用STC89C52单片机控制时钟芯片DS1302，对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，采用温度传感器DS18B20检测实时温度，通过液晶显示器LCD1602同时显示年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒和当前实时温度等信息（图1）。

图1 系统框图

一、系统功能

一是时间设定由按键电路完成。第一次按下功能键S3后，使用加1键S4、减1键S5键可以调年，第二次按下功能键后调月，第三次按下功能键后调日，第四次按下功能键后调星期，第五次按下功能键后调温度上限，第六次按下功能键后调温度下限，第七次按下功能键后调时，第八次按下功能键后调分，第九次按下功能键后调秒，第十次按下功能键后调时结束，显示时间，万年历开始工作。

二是在LCD1602液晶显示器上同时显示：年、月、日、星期、闹铃时间、时、分、秒及实时温度。闹钟时间到或温度超过设定范围，蜂鸣器报警。

三是S2为闹钟开启键，按一次开启，液晶上有个开启的图标，再按一次，闹钟关闭。在闹钟开启的状态下，按S5调节闹钟的时，按S4调节闹钟的分。在闹钟关闭状态下，按S4和S5不起作用。

四是万年历在运行时按下S4、S5无效，按下S3可重新设定时间。

二、主要硬件

1.DS1302

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿功能，工作电压为2.5～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，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。

2.DS18B20

DS18B20是智能温度传感器，它的输入、输出采用数字量，通过单总线，接收主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，将转换的温度数值以串口形式发给主机，主机按照通讯协议用一个I/O口模拟DS18B20时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数据处理，用字符型液晶显示模块显示温度值。在系统启动之时，它可以通过按键设置温度的上限值和下限值。当某地方温度超过设置值时，报警器开始报警，从而实现对温度的实时监控。

3.LCD1602液晶显示器

系统的显示部分采用LCD1602字符显示模块，与数码管相比，在硬件连接和软件调试上都有优势。只要把要显示的内容放进液晶模块的显示存储器里，它就可以直观地显示出指定的内容，因此使操作方便。LCD1602与单片机的连接非常方便，在系统中将STC9C52的P0.0-P0.7引脚与LCD1602的7-14引脚相连，因为STC89C52单片机的P0口没有上位电阻，所以在它们中间接一个10kΩ的电阻，可以进行数据的传输。单片机的P2.5-P2.7引脚与LCD1602的4-6引脚相连，可以进行数据的读写与操作。

4.按键电路

本系统有5个按键，S1为系统的复位键、S2-S5依次为时钟调整键、加1键、减1键和闹钟开启键。复位键S1连接到STC89C52单片机的9脚RST上，S2-S5按键分别连接到STC89C52的P1.0-P1.3，由CPU检测这四个开关量输入，有键按下输入为低电平，无键按下输入为高电平。

三、结束语

本系统已设计安装调试成功，并将其应用于五年制大专班的课程设计，效果良好。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社， 2008.

（作者单位：江苏省常州技师学院）endprint