【正文】 描法與單片機(jī)連接時(shí)，占用的單片機(jī)口線少。所以采用了 LED 數(shù)碼管作為顯示。③ 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證：方案一：直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、XXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。方案二：采用 DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS1302 芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高，位的 RAM 做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓 ～ 范圍內(nèi)， 時(shí)耗電小于300mA.④ 溫度傳感器的選擇方案與論證：方案一：使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)方案需用 A/D 轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會(huì)產(chǎn)生較大的測量誤差。方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以去除 A/D 模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。⑤ 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述，對(duì)此次作品的方案選定： 采用 AT89S52 作為主控制系統(tǒng)； DS1302 提供時(shí)鐘；數(shù)字式溫度傳感器；LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描作為顯示。實(shí)驗(yàn)基本原理按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、鍵盤接口模塊、溫度采集模塊共 5 個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 1所示。主芯片 AT89S52，片內(nèi) ROM 全都采用 Flash ROM；能以 3V 的超底壓工作；同時(shí)也與 MCS51 系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為 8KB ROM 存儲(chǔ)空間，具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。時(shí)鐘芯片使用美國 DALLAs 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DSl302。采用 DSl 302 作為主要計(jì)時(shí)芯片，可以做到計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。更重要的XXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4是，DSl302 可以在很小電流的后備電源(2．5—5． 5v 電源，在 2．5v 時(shí)耗電小于 300 nA)下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流來對(duì)后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。 顯示模塊采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描，鍵輸入采用查詢法實(shí)現(xiàn)調(diào)整功能，與單片機(jī)連接時(shí)，占用的單片機(jī)口線少。數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以去除 A/D 模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。二、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）電路設(shè)計(jì)框圖圖 1 電子萬年歷電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖（二）系統(tǒng)硬件概述本電路是由 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V 超低壓工作；時(shí)鐘電路由 DS1302 提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 內(nèi)部有一個(gè)31*8 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。可產(chǎn)生年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能；溫度的采集由 DS18B20 構(gòu)成；顯示部份由 21 個(gè)數(shù)碼管，741S13741S47 譯碼器構(gòu)成。使用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式對(duì)數(shù)字的顯示。（三）主要單元電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī)為 40 引腳雙列直插芯片，有四個(gè) I/O 口XXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5P0，P1，P2，P3， MCS51 單片機(jī)共有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（P0、P1 、PP3） ，每一條 I/O 線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示，18 引腳和 19 引腳接時(shí)鐘電路，XTAL1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第 9 引腳為復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路，20 引腳為接地端，40 引腳為電源端。如圖 2 所示：圖 2 主控制系統(tǒng) 時(shí)鐘電路 DSl302DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的低功耗時(shí)鐘芯片。它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對(duì)某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄上，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。這種記錄對(duì)長時(shí)間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析以及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找有重要意義。 在測量控制系統(tǒng)中，特別是長時(shí)間無人職守的測控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要記錄某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)的時(shí)間。記錄及分析這些特殊意義的數(shù)據(jù)，對(duì)測控系統(tǒng)的性能分析及正常運(yùn)行具有重要的意義。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒有具體的時(shí)間記錄，因此只能記錄數(shù)據(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測控系統(tǒng)可能不允許。而在系統(tǒng)中采用 DS1302 則能很好地解決這個(gè)問題。DS1302 工作電壓寬達(dá) ～。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 內(nèi)部有一個(gè)XXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源／后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。（1） DS1302 的結(jié)構(gòu)及工作原理圖示出 DS1302 的引腳排列及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其中 Vcc1 為后備電源，Vcc2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302 由 Vcc1 或Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)，Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)，DS1302 由 Vcc1 供電。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。RST 是復(fù)位/片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST 輸入有兩種功能：首先，RST 接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥ 之前，RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK 始終是輸入端。 圖 3 DS1302 管腳圖及內(nèi)部結(jié)（2）DS1302 的控制字，如圖 4 所示：XXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)7圖 4 控制字節(jié)的含義XXXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)8DS1302 的控制字節(jié)說明如下：控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302 中；（位 6）如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取RAM 數(shù)據(jù)；（位５）至（位 1）指示操作單元的地址；最低有效位（位 0）如為0 表示要進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。（3）復(fù)位 通過把 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 輸入有兩種功能：首先， 接通控制邏輯，允許地址／命令序列送入移位寄存器；其次，提供了終止字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過程中置 為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且 I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥之前，