基于stc89c51的温度台历设计(附件)【字数：8389】
摘 要本课题主要对一种采用STC89C51单片机担任主控核心的智能温度台历系统进行了设计和研发，通过软硬件系统的分别设计，最后能够使这款系统能够实现时间显示、农历计时、温度测量以及闹钟设置等功能。本课题设计的该款智能温度台历系统被植入了特别高的指标性能，主要依赖于本课题的整体框架结构，将STC89C51单片机、LCD1602显示器、DS18B20传感器、有源蜂鸣器和DS1302实时时钟芯片等构建成独立的电路模块，使得最小系统、参数显示电路、温度传感器电路、闹钟电路和RTC计时电路实现稳定连接和传输数据。本论文在对该款智能温度台历系统的驱动上，结合硬件电路的设计情况，通过C程序语言搭建了数个驱动程序模块，选用KEIL平台实现了对软件程序的构建和编译，实现了软硬件的联合工作。
目录
一、 引言 1
（一） 智能温度台历的发展背景 1
（二） 智能温度台历的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能温度台历的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） DS18B20传感器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 5
（六） RTC时钟芯片简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602显示电路设计 8
（三） 温度检测电路设计 8
（四） 闹钟信号生成电路设计 9
（五） DS1302时钟芯片电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能温度台历的主程序流程设计 11
（二） LCD1602液晶屏显示子程序设计 12
（三） 温度采集子程序流程设计 12
（四） 闹钟子程序流程设计 13
（五） 北京时间计量子程序流程设计 14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
智能温度台历的发展背景
本课题以智能温度台历作为研究目标，提出了“基于STC89C51的温度台历设计”的课题，通过多个不同层面的设计，将使得最终研发成果契合每一项初期功能需求，在对该系统进行研发之前，这里首先需要对它的发展历程进行重点的阐述，通过对这类控制系统在各个历史阶段的特点进行归纳，从而可以归纳出其各项优点和所存在的不足，通过这类多角度分析，为了能够更加完善的指定本文的指标需求的目的。按照时间的发展方向，首先表明的是出现在市面上最早的一种智能温度台历系统，假如根据实现的功能效果来看，因为这种类型的智能温度台历功能太少，并且其内部实现方案以模拟电路为主，过于单一的架构和工作性能使得它尚不能够被称作是一款电子系统，而随着科学技术的飞速发展，在上世纪七八十年代前后，大量的主控核心微型控制器进入市面，研发者感觉到通过这类新型的微型控制器能够实现对智能温度台历的控制，由此该全面数字型的智能温度台历控制系统正式进入市场，开启了智能型智能温度台历的雏形局面，这种类型的智能温度台历在近十年间得到了持续的提升和优化，由于用户对这类控制系统的相关产品的供求数量特别大，因此技术人员非常重视对其开发和升级。而由可编程控制器担任主控核心的智能温度台历研发成本较高，主要是因为在PLC这种类型的控制处理器需要考虑抗干扰手段，所以其造价非常高，这样就带来了智能温度台历昂贵的成本，而随着微处理器技术的巨大发展，和在民用领域人们对智能温度台历日益增长的需求量，研发者将目光转向了单片机芯片等形式的低成本微处理器，民用领域无需考虑恶劣的工作环境，因此处理器芯片可以实现对智能温度台历灵活的控制，更为重要的是，通过微处理器等微型控制器的操控，能够实现更多的复杂功能，这是PLC所没有办法实现的，在成本方面，因为处理器芯片的成本要远远低于PLC，因此由单片机控制实现的智能温度台历价格是低廉的，在被推向市面后，迅速赢得了大量的用户。
智能温度台历的国内外发展现状
通过相关文献的大量调研可以知道，市面上一些比较盛行的智能温度台历，既有来自欧美等发达国家的，也有内地研究的，换言之国际上都已经可以通过如今的科研能力给出成熟的设计方案，然而有一个现象却是需要注意的，在这一些上乘智能温度台历关联产品中，内部的大多数关键器件都需要进口，尤其是主控芯片部分，这一些关键部分仍然需要国外提供，而国产芯片虽然在最近几年中进行了大量的研发，由于起步较晚，投入市场的国产芯片种类较少，与此同时很多是仿照国外芯片进行克隆，在性能方面还无法与相同功能的进口芯片相媲美，这是如今内地设计智能温度台历所遇到的关键问题。
本文主要研究内容
本文以“基于STC89C51的温度台历设计”作为研究内容，成功研发了一款STC89C51单片机系统，能够实现高清晰度液晶显示、高性能的温度检测、发出闹钟信号和北京时间计时等功能，本课题经过了系统硬件以及软件程序的配置，最后能够使这款系统被设计出来，并经过多次的改进和升级，最终使得它展现出的性能特别高，本部分经过了对这款智能温度台历控制系统的合理分析，确立了下列各项设计内容：
1、实现STC89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、实现温度传感器驱动电路设计，通过STC89C51单片机单总线的驱动控制，实现对温度数据的快速获取；
3、配置闹钟信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STC89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现闹钟信号的输出；
4、配置北京时间自动计时电路，通过DS1302时钟芯片作为核心部分，在STC89C51单片机的控制下能够对北京时间日期进行高精度的自动计时；
方案设计及元器件选择
智能温度台历的方案设计
经过上文对智能温度台历控制系统的发展历史和各项功能指标的确定，本章将在此基础上开始进行系统方案的设计，本课题采用的是模块设计方法，将系统整体分割成相互独立的模块，每个模块对应相应的指标功能，如下图中年的系统框图所示，STC89C51单片机最小系统部分为核心部分，接下来对各个功能电路的作用进行设计。
1、在计时方面，以DS1302实时时钟模块作为核心部件，DS1302芯片能够在32.768KHz外部时钟下自动进行时间、日期以及农历等计量，当51单片机向DS1302发来信息读取指令时，DS1302通过三线制串行通信将时间、日期等以数组形式回复给51单片机，单片机在接收到这个数组后，对每一位信息进行处理后转化成时间和日期等信息，通过液晶屏进行显示。
目录
一、 引言 1
（一） 智能温度台历的发展背景 1
（二） 智能温度台历的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能温度台历的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） DS18B20传感器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 5
（六） RTC时钟芯片简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602显示电路设计 8
（三） 温度检测电路设计 8
（四） 闹钟信号生成电路设计 9
（五） DS1302时钟芯片电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能温度台历的主程序流程设计 11
（二） LCD1602液晶屏显示子程序设计 12
（三） 温度采集子程序流程设计 12
（四） 闹钟子程序流程设计 13
（五） 北京时间计量子程序流程设计 14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
智能温度台历的发展背景
本课题以智能温度台历作为研究目标，提出了“基于STC89C51的温度台历设计”的课题，通过多个不同层面的设计，将使得最终研发成果契合每一项初期功能需求，在对该系统进行研发之前，这里首先需要对它的发展历程进行重点的阐述，通过对这类控制系统在各个历史阶段的特点进行归纳，从而可以归纳出其各项优点和所存在的不足，通过这类多角度分析，为了能够更加完善的指定本文的指标需求的目的。按照时间的发展方向，首先表明的是出现在市面上最早的一种智能温度台历系统，假如根据实现的功能效果来看，因为这种类型的智能温度台历功能太少，并且其内部实现方案以模拟电路为主，过于单一的架构和工作性能使得它尚不能够被称作是一款电子系统，而随着科学技术的飞速发展，在上世纪七八十年代前后，大量的主控核心微型控制器进入市面，研发者感觉到通过这类新型的微型控制器能够实现对智能温度台历的控制，由此该全面数字型的智能温度台历控制系统正式进入市场，开启了智能型智能温度台历的雏形局面，这种类型的智能温度台历在近十年间得到了持续的提升和优化，由于用户对这类控制系统的相关产品的供求数量特别大，因此技术人员非常重视对其开发和升级。而由可编程控制器担任主控核心的智能温度台历研发成本较高，主要是因为在PLC这种类型的控制处理器需要考虑抗干扰手段，所以其造价非常高，这样就带来了智能温度台历昂贵的成本，而随着微处理器技术的巨大发展，和在民用领域人们对智能温度台历日益增长的需求量，研发者将目光转向了单片机芯片等形式的低成本微处理器，民用领域无需考虑恶劣的工作环境，因此处理器芯片可以实现对智能温度台历灵活的控制，更为重要的是，通过微处理器等微型控制器的操控，能够实现更多的复杂功能，这是PLC所没有办法实现的，在成本方面，因为处理器芯片的成本要远远低于PLC，因此由单片机控制实现的智能温度台历价格是低廉的，在被推向市面后，迅速赢得了大量的用户。
智能温度台历的国内外发展现状
通过相关文献的大量调研可以知道，市面上一些比较盛行的智能温度台历，既有来自欧美等发达国家的，也有内地研究的，换言之国际上都已经可以通过如今的科研能力给出成熟的设计方案，然而有一个现象却是需要注意的，在这一些上乘智能温度台历关联产品中，内部的大多数关键器件都需要进口，尤其是主控芯片部分，这一些关键部分仍然需要国外提供，而国产芯片虽然在最近几年中进行了大量的研发，由于起步较晚，投入市场的国产芯片种类较少，与此同时很多是仿照国外芯片进行克隆，在性能方面还无法与相同功能的进口芯片相媲美，这是如今内地设计智能温度台历所遇到的关键问题。
本文主要研究内容
本文以“基于STC89C51的温度台历设计”作为研究内容，成功研发了一款STC89C51单片机系统，能够实现高清晰度液晶显示、高性能的温度检测、发出闹钟信号和北京时间计时等功能，本课题经过了系统硬件以及软件程序的配置，最后能够使这款系统被设计出来，并经过多次的改进和升级，最终使得它展现出的性能特别高，本部分经过了对这款智能温度台历控制系统的合理分析，确立了下列各项设计内容：
1、实现STC89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、实现温度传感器驱动电路设计，通过STC89C51单片机单总线的驱动控制，实现对温度数据的快速获取；
3、配置闹钟信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STC89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现闹钟信号的输出；
4、配置北京时间自动计时电路，通过DS1302时钟芯片作为核心部分，在STC89C51单片机的控制下能够对北京时间日期进行高精度的自动计时；
方案设计及元器件选择
智能温度台历的方案设计
经过上文对智能温度台历控制系统的发展历史和各项功能指标的确定，本章将在此基础上开始进行系统方案的设计，本课题采用的是模块设计方法，将系统整体分割成相互独立的模块，每个模块对应相应的指标功能，如下图中年的系统框图所示，STC89C51单片机最小系统部分为核心部分，接下来对各个功能电路的作用进行设计。
1、在计时方面，以DS1302实时时钟模块作为核心部件，DS1302芯片能够在32.768KHz外部时钟下自动进行时间、日期以及农历等计量，当51单片机向DS1302发来信息读取指令时，DS1302通过三线制串行通信将时间、日期等以数组形式回复给51单片机，单片机在接收到这个数组后，对每一位信息进行处理后转化成时间和日期等信息，通过液晶屏进行显示。
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