目 录
前言1
1. 系统基本设计思路.1
2. 单元电路方案论证.1
2.1 控制器模块.2
2.2 计时模块.2
2.3 显示模块.2
2.4 传感器选择2
2.5 最终方案3
3. 系统总体设计3
3.1设计要求.3
3.2硬件设计.3
3.2.1最小系统设计.3
3.2.2键盘模块设计.4
3.2.3蜂鸣器模块设计5
3.2.4时钟模块设计6
3.2.5温度检测模块设计.6
3.3软件设计6
3.3.1时钟模块设计6
3.3.2键盘扫描程序设计.7
3.3.3温度检测.8
4.程序流程图9
调试与总结10
参考文献11
致 谢12
附录 1 原理图13
附录 2 主要源程序14
前言
在现代社会，数码管显示的万年历已经非常普遍了，不管是微电子技术领域还是超大规模集成电路技术，都很频繁的运用了数码管万年历。
单片机不只是完成某一个逻辑算法功能,而是在芯片上将一个计算机系统体现出来。如果单片机拥有了I/O设备，也可以成为计算机。因为单片机的各种优良特征，不管是现代电子技术还是工业领域应用都非常广泛，在智能仪表中单片机是应用屈指可数。在当代的控制领域中,大家更致力于计算机的低成本、微体积以及运行可靠，控制灵活的特点。
时钟芯片DS12C887带有晶体振荡器和电源输 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
出，计时准确，可计算2100年前的时间日历信息，公差不过三秒，并带有闰年补偿功能。因为LED数码管的便于观察、价格不高，使用简单等优点而倍受大家欢迎。
本万年历的设计独特，还有其他非实时时钟不具备的功能，如走时无噪音、低功耗、清洁环保等。该实时时钟不仅可以作为家用，在科学实验仪器、娱乐设施及医疗设备上也很常见。
毋庸置疑，计时准确，成本低廉的万年历便出现在生活中的的每个角落。
1. 系统基本设计思路
万年历使用数字电路记录时间，无机械装置，与机械式时钟相比准确度更高寿命更长。而且可以记录年、月、日、星期等信息。
本设计主控制器为STC89C52，计时模块为DS12C887、温度采集模块为DS18B20，锁存器74HC573分别锁存位选和段选信号，通过4-16线译码器74HC154做位选，驱动15位共阴数码管同步显示日历、时间和温度信息。而且可以使用三个按钮更改时钟和日历信息。
2. 单元电路方案论证
本设计的要求不高，仅包含控制单元和显示单元。以下几种方案可以有效论证个单元的特性及功能。
2.1 控制器模块
方案1：采用51系列单片机作为系统控制器
51系列单片机在运算过程中速率极快，软件编程简单、自由度强，CPU是8位二进制数据或代码，关于设计的所有算法和逻辑控制都可用软件编程实现。片内采用单总线结构，有较强的位处理能力。内置一个全双工异步串行通信口，既可以用作同步移位器使用，也可以用作通信收发器。
由于其功耗低、高度集成、发展迅速和成本低等优点，而且抗干扰能力很好，在各个电子电器领域都有很广泛的应用。
方案2：采用凌阳系列单片机作为系统的控制器
凌阳系列单片机的逻辑语言功能较好，自带语音的API函数，带有空闲方式、弱振方式、掉电方式，极大地降低了功耗，由于所有器件都集成在一块芯片上，所以体积极小，还大大的提高了稳定性。凌阳系列单片机提高了系统的运算速度，被用于大规模实时系统的控制核心。
对比51单片机和凌阳系列单片机后，从经济和实用角度考虑，本设计选择了方案1。且本设计对逻辑语言能力要求不是太高。
2.2 计时模块
方案1：采用DS12C887为计时时钟芯片
该芯片与单片机的通信方式相同，都是采用8位并口通信，信息传递速率极快，可用二进制码或BCD码显示时钟信息。携带有锂电池和晶体振荡器，其最大的特点是内部时间信息可以保持十年以上，即使没有外部电源的情况下，同时它的焊接精度极高，有效的保证了超高的精度和抗干扰能力。
方案2：采用DS1302为计时时钟芯片
该芯片直接与单片机相接口，属于同步串行电路，但需配备电池和32.768kHz晶振，带有可编程涓流充电电源，由于焊接难度高和晶振质量要求高，精度会大大降低，只有在电话传真等便携式仪器中使用较多。
综合考虑，虽然DS12C887较DS1302贵，但是达到了本设计的要求，计时更加准确，寿命更长，作为本设计的核心部件，采用DS12C887作为计时时钟。
2.3 显示模块
方案1：采用液晶字符显示器
液晶字符式显示器软件部分功能强大由指令寄存器和数据寄存器组成，具有指定的格式和功能，液晶驱动电压可由电位器调整，硬件部分非常简单，液晶字符显示器根据显示内容的容量大小分为多种类型，但是根据本设计的宗旨液晶字符式的价格昂贵，显示内容过于复杂，因此放弃了此方案。
方案2：采用LED数码管
采用LED数码管这种方案。本设计的显示要求只有数字和英文字母，与液晶字符式相比，LED数码管价格要低的多，并且还具有抗冲击、抗老化、防尘防潮等作用，如果搭配控制器，一些简单的渐变追逐效果也可以实现，在此设计中选用LED数码管作显示器。
2.4 传感器选择
方案一：采用DS18B20温度传感器作为设计的温度检测模块。DS18B20通信方式只有一条数据线，每个器件上的序列号都是单独的，稳定性好并且控制方便。测量范围在零下55℃~125℃，零下10℃~85℃，误差范围在正负0.5℃。最高精度可达0.0625℃。
方案二： 采用DHT11作为设计的温湿度检测模块。DHT11是一类集成式数字温湿度一体化传感器。主要运用相对湿度和相对温度测量方法，确保设备具有较高的可靠性与较好的稳定性。传感
器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC感温元件，并与一个高性能8位单片机相通。所以该设备具有超长的信号传输距离、超快的响应速度、较强的抗干扰能力、卓越的长期稳定性等优点。测量范围在20%~90%，0℃~50℃。分辨率为1，测湿精度为正负5%，测温精度为正负2℃。
由于本设计数码管显示个数有限，对湿度的显示要求不高，并且18B20显示温度较准确，所以本设计选择18b20测温。
2.5 最终方案
3.2 硬件设计
3.2.1 最小系统设计
单片机最小系统包含主控制器、时钟电路、复位电路。
单片机是在集成电路芯片上集成了各种元件的微型计算机，这些元件包括CPU、RAM、ROM、中断系统和I/O接口等。单片机应用于各类仪器仪表中，更加智能化、自动化，运算速度提高，性价比提高。DS18B20为测温芯片，与一个10K的上拉电阻相连，上拉电阻的作用是使数据信号比较稳定的显示出来，虽然这个电阻不是很重要，但如果不接的话，可能会出现问题。如图2

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