湖北文理学院理工学院 2基于单片机万年历的方案研究

存器中的数值即为所测温度。图2.3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。

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图2.3 DS18B20测温原理框图

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3系统的硬件设计与实现

3.1电路设计框图

本系统的电路系统框图如图3.1所示。STC89C52单片机对DS1302和DS18B20写入控制字并读取相应的数据，继而控制LCD1602作出对应的显示。 按键控制模块 温度采集模块 LCD1602液晶显示模块 STC89C52主控模块 DS1302时钟模块 图3.1 系统硬件框图

3.2系统硬件概述

本电路是由STC89C52单片机作为控制核心，能在5V电压工作，STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C52引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案；时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～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。DS1302内部有一个31*8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。可产生年、月、日、周、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；温度的采集由DS18B20完成，它具有独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯，测温范围 －55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃，支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温，工作电源:3～5V/DC，在使用中不需要任何外围元件；显示部份由LCD1602液晶显示器完成，该显示器为工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。

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3.3 主要模块电路的设计

3.3.1 STC89C52单片机主控制模块的设计

STC系列单片机是由STMicroelectronics 公司生产，并有宏晶公司做大陆代理的。本

设计使用STC89C52作为控制核心，其管脚兼容其他51系列的单片机，以下对STC89C52进行简单讲解。

STC89C52单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。采用40Pin封装的双列直接DIP结构，图3.2是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在对各引脚功能说明如下（图3.2）：

图3.2 STC89C52单片机管脚图

（1）主电源引脚

Vcc ：接＋5V电源正端。 Vss ：接＋5V电源地端。 （2）输入／输出引脚

P.0～P0.7：P0口的8个引脚。在不接片外存储器与不扩展I／O接口时，可作为准向输入／输出接口。在接有片外存储器或扩展I／O接口时，P0口分时复用为低8位地址

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总线和双向数据总线。

P1.0～P1.7：P1口的8个引脚。可作为准双向I／O接口使用。对于52子系列，P1.0 与 P1.1还有第二种功能：P1.0 可用作定时器／计数器2的计数脉冲输入端T2。P1.1可用作定时器／计数器2的外部控制端T2EX。

P2.0～P2.7：P2口的8个引脚。可作为准双向I／O接口；有接有片外存储器或扩展I／O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用作高8位地址总线。

P3.0～P3.7：P3口的8个引脚。除作为准双向I／O接口使用外，还具有第二种功能 ，详见表3.1。

表3.1 P3口第二功能表

引脚 P3.0 P3.1 P.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD（串行口输入） TXD（串行口输出） ˉNIˉTˉ0ˉ（外部中断0输入） ˉNIˉTˉ1ˉ（外部中断1输入） T0（定时器0的外部输入） T1（定时器1的外部输入） ˉRWˉ（片外数据存储器写控制信号） ˉDRˉ（片外数据存储器读控制信号） （3）控制总线

ALE／PROG：地址锁存有效信号输出端。在访问片外程序存储器期间，每机器周期该信号出现两次，其下降沿用于控制锁存P0口输出的低8位地址。对于片内含EPROM的机型，在编程期间，此引脚用作编程脉冲PROG的输入端。

PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，或称片外取指信号输出端。在向片外程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期该信号两次有效（低电平），以通过数据总线P0口读回指令或常数。在访问片外数据存储器期间，PSEN信号将不出现。

RST／V：（RST 是 RETET 简略写法。）是复位端。单片机的振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。上电时，考虑到振荡器有一定的起振时间，该引脚上高电平必须持续10ms以上才能保证有效复位。

Vcc掉电期间，该引脚如接备用电源VPD（电压范围+4.5V至+5.5V），可用于保存片内RAM中的数据。当Vcc下降到某规定值以下VPD，便向片内RAM供电。

EA／VDD：片外程序存储器选用端。该引脚有效（低电平）时只选用片外程序存储器，

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