目 录
一、引言 1
（一）发展概况与设计背景 1
（二） 设计概述 1
（三） 单片机系统特点 1
二、元器件的选择与介绍 2
（一） STC89C52单片机 2
1.STC89C52单片机功能参数以及特点 2
2. AT89C52单片机在该系统中应用 3
（二） DS1302时钟芯片 3
1.DS1302的工作原理与性能参数 3
2.DS1302在该系统中简单应用 4
(三）DS18B20的温度传感器 4
(四） HR202湿敏电阻 5
三、系统的硬件设计 5
（一） 系统设计要求 6
（二）系统设计步骤 6
1.系统设计基本流程 6
2.STC89C52单片机I/O口的简单分配 6
3.系统电路结构分图 7
4.编写系统设计的C语言程序 9
（三）系统的实物设计及调试运行 9
（四）系统设计性能分析与归纳总结 11
四、总结 12
参考文献 12
致 谢 14
附录A系统设计Proteus仿真调试图 15
附录B 程序清单 16
引言
（一）发展概况与设计背景
二十世纪七十年代初，微处理器成功研制，极大的推动工业社会的发展[1,2]。单片机也从8位往16位到现在的往32位发展，各式各样的单片机涌出市面，争相发展起来。如今，各个种类的单片机应有尽有，并逐步融入到人们的日常生活中，最具代表性的还是主流C51系列兼容的单片机系统[3]。当下，单 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^* 
片机种类繁多，各具特色，开拓了发展史上一片广阔的新天地。
纵观单片机的近年来发展历程，可以预示单片机的未来发展趋势。逐渐向低功耗CMOS化的、微型单片化及主流与多品种共存化这三种方向发展[3]。
设计概述
本设计主要实现的是对时钟年份、月份、日期、星期以及温度的控制调节，并在LED液晶显示屏中循环显示出来，同时在时钟运行状态下，还要对整点时钟使用蜂鸣器进行准确报时。
在设计前期，首先是需要对单片机知识的进行深入了解，再进一步对系统的元器件选用以及功能大胆假设，进行一系列的设计构想。最后通过数据传输、仿真调试和C语言编程来实现其功能。在系统设计完成后研究出进一步改良的方式，在现有基础上使本设计能够更稳定、更高效的运行。具体设计思路如下图图（1）所示。


图（1) 论文设计结构流程图
单片机系统特点
在现代生活的各级领域，单片机几乎遍布整个行业，在潜移默化的发展下，已经对人们的生活起居影响很大[5]。四通八达的交通网红绿灯、小区大门的门禁系统以及医院病房的呼救系统等等，无一不体现单片机的智能化和便捷化，由此可见，未来的单片机行业会迅速发展[3]。
低功耗CMOS化；
微型单片化；
主流与多品种共存化；
大容量、高性能化：以往单片机内的ROM为1KB～4KB，RAM 为64～128B；
单片机又称作单片微控制器，它是把一个计算机系统集成到单一的一个芯片里。简而言之，就是将电脑主板上CPU处理、程序存储器、数据存储器、输入输出电路IO、显示设备等模块集成到了一块微小的芯片之内。所以，单片机就具有体积小，价格便宜，功能丰富，调写程序便利等特点[6]。
二、元器件的选择与介绍
（一） STC89C52单片机
目前，市场上的单片机种类繁多，功能各异，应用范围非常广泛[7]。51系列单片机自诞生就成为了利用最普遍的微控制器之一，虽然社会不断发展，单片机的种类也日益繁多，但51系列单片机凝聚着单片机原理的最初思维，是开发优化单片机技艺的不二之选[8]。所以本设计把51系列的单片机作为核心器件来控制系统整个外围设备。另外考虑到系统设计的大小，外围器件连接单片机所需的端口资源，内存的大小以及市场的普遍性，本设计最终选用的是STC89C52单片机。
1.STC89C52单片机功能参数以及特点[9]
与C51系列单片机指令兼容（STC89C51的衍生品）
工作电压范围比较广（约4~6V）
具有8K的片内存储（ROM）
片内具有128字节的只读存储器
输入输出I/O端口（32）
能够进行串行通讯
具有中断、定时计算器等功能
低功耗，高可靠性，高稳定性


图（2） AT89C52封装图
2. AT89C52单片机在该系统中应用
该系统所需要实现功能相对比较多，导致需要的系统存储空间（ROM）也会随之增大。为了避免这些问题的产生，本系统在设计时使用了简单C语言指令，大大增强系统程序的可读性，使系统设计思路变得清晰明了。另外，STC89C52单片机的片内随机存储器的容量达到了8KB [6]，满足了存储量大的要求，而且由于C51系列单片机的指令兼容，这样就可以使得所需存储空间大和指令的复杂性问题得到很好的解决。所以这个系统设计中选用AT89C52单片机再合适不过了。
（二） DS1302时钟芯片
考虑万年历电子钟的实现所需的数据量之大，各参数之间的联系之繁杂，单靠单片机的软件编程，实现起来难度极大。还有最为重要的一点，单片机在断电的情况下，系统时钟要正常走时，数据不能丢失，这一点光靠单片机是无法实现的[8]。为了解决这一问题，必须要以一块芯片进行独立计时，所以本设计选择了一款时钟芯片——DS1302.






图(3) DS1302的实物及封装图
1.DS1302的工作原理与性能参数
DS1302 是美国DALASS公司研制的一款低功耗、带RAM稳定可靠的实时时钟芯片[10]。其自身具有一定容量的存储器，配合相应的晶振电路，能够独立于主控芯片进行计时，不但精确度高，而且功能齐全，能够很好的进行星期自计算，闰月补偿等。主控芯片能够对这个实时时钟芯片进行数据读写以及设置具体权限。DS1302的主要参数如下所示：
3.5V～5.8V的工作电压
支持IIC通讯方式与MCU通讯方式
片内具备7个BCD码数据寄存器
具备对系统后备电源进行涓细电流充电的功能
仅有电源和3根通信数据线，利用方式简略便利
外部晶振32.768kHz（为了更精确的进行计数）


图(4) DS1302的内部结构图
2.DS1302在该系统中简单应用
表(2) AT89C52I/O端口的简单分配


如下电路图，P0端口主要与LCD1602显示器的数据端口连接，以保证各种所需输出数据的稳定并行传输，P1口只要与ADC0804模数转换芯片的数据连接，用于传输转换后的湿度值。

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