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基于单片机的万年历设计

二、实验要求

设计一个万年历，将时钟显示在 LCD1602的显示屏上并且可以进行年、月、日以及时、分、秒的设置。此外还可以通过按键进行闹钟设置以及事件提醒功能，用蜂鸣器进行闹铃提醒。最后附加一个温湿度检测的功能，用温湿度传感器检测室内的温湿度并将温湿度数据在显示屏上显示出来。

三、实验设备和仪器

1.用 STC89C52芯片作为系统板的主控芯片

2.DHT11温湿度传感器

3.DS1302时钟芯片

4.LCD1602显示屏

四、实验各模块原理介绍

4.1 STC89C52 单片机

STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有8K 字节系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51 内核，具有传统 51 单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的

解决方案。

（ 1）主要特性

8K 字节程序存储空间；

512字节数据存储空间；

内带 4K 字节 EEPROM 存储空间；

可直接使用串口下载；

（2）器件参数

1.增强型 8051 单片机，6 时钟 /机器周期和 12 时钟 /机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051。

2. 工作电压： 5.5V ～

3.3V（5V 单片机） /3.8V ～2.0V （3V 单片机）

3.工作频率范围： 0～40MHz ，相当于普通 8051 的 0～80MHz ，实际工作频率可达 48MHz

4. 用户应用程序空间为8K 字节

5.片上集成 512 字节 RAM

6.通用 I/O 口（32 个），复位后为： P1/P2/P3 是准双向口 /弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。

7.ISP（在系统可编程） /IAP （在应用可编程），无需专用编程器，无需专

用仿真器，可通过串口（ RXD/P3.0，TXD/P3.1 ）直接下载用户程序，数秒即可

完成一片。

8.具有 EEPROM 功能

9.共 3 个 16 位定时器 /计数器。即定时器 T0、 T1、T2。

10.外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发电路， Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。

11.通用异步串行口（ UART ），还可用定时器软件实现多个 UART 。

12.工作温度范围： -40～+85℃（工业级） /0～ 75℃（商业级）

13.PDIP 封装

1、STC89C52单片机引脚图

图 4.1 STC89C52 单片机引脚图

①主电源引脚 (2 根)

VCC(Pin40)：电源输入，接 +5V 电源

GND(Pin20)：接地线

②外接晶振引脚 (2 根)

XTAL1(Pin19) ：片内振荡电路的输入端

XTAL2(Pin20) ：片内振荡电路的输出端

③控制引脚 (4 根)

RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现 2 个机器周期的高电平将使单

片机复位。

ALE/PROG(Pin30) ：地址锁存允许信号

PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储

器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

④可编程输入 /输出引脚 (32 根 )

STC89C52 单片机有 4 组 8 位的可编程 I/O 口，分别位 P0、P1、P2、P3口，每个口有 8 位(8 根引脚 )，共 32 根。

PO 口 (Pin39～Pin32)：8 位双向 I/O 口线，名称为 P0.0～ P0.7 P1口(Pin1～ Pin8)：8 位准双向 I/O 口线，名称为 P1.0～ P1.7 P2口(Pin21～Pin28)：8 位准双向 I/O 口线，名称为 P2.0～ P2.7 P3口(Pin10～Pin17)：8 位准双向 I/O 口线，名称为 P3.0～P3.7。

2、STC89C52单片机最小系统

STC89C52 单片机最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。复位功能通过

外部电路来实现，按下按键 K1 控制单片机的复位。时钟电路主要通过晶振来实

现，为单片机提供运行时钟。根据不同的需求选用的晶振频率会有差异，在本次课程设计中采用11.0592MHZ 的晶振频率。单片机复位电路如图 4.2 所示，晶振电路如图 4.3 所示。

图 4.2复位电路

图 4.3 晶振电路

4.2 DS1302 芯片

DS1302是 DALLAS 公司出的一款实时时钟芯片，它广泛应用于电话、传真、便携式仪器等产品领域，主要性能指标如下：

1、DS1302 是一个实时时钟芯片，可以提供秒、分、小时、日期、月、年等信息，

具有软件自动调整的能力，可以通过配置AM/PM 来决定采用 24 小时格式还是

12小时格式。

2、拥有 31 字节数据存储 RAM 。

3、串行 I/O 通信方式。

4、DS1302 的工作电压比较宽，在 2.0V~5.5V 范围内均可正常工作。采用双电源

供电，当主电源比备用电源高0.2V 时，由主电源供电，否则采用备用电源，一

般是一个纽扣电池。

5、DS1302实时时钟芯片的功耗很低，当工作电压为 2.0V 时，工作电流小于 300nA。

6、DS1302 共有 8 个引脚，有两种封装形式，一种是 DIP-8 封装，芯片宽度 (不含引脚 )是300mil ，一种是 SOP-8 封装，有两种宽度，一种是 150mil ，一种是 208mil 。

（1） DS1302引脚及其功能

图4.4 DS1302 芯片引脚图

（1） Vcc2：主电源引脚，当 Vcc2 比 Vcc1 高 0.2v 以上时， DS1302 由 Vcc2 供电，当 Vcc2 低于 Vcc1 时，由 Vcc1 供电。

（2、3）X1 、X2 ：这两个引脚需要接一个 32.768k 的晶振，为了给 DS1302 提供一个基准。但是该晶振的引脚负载电容必须为 6pF，若使用有源晶振，接到 X1

上即可， X2 则悬空。

（4） GND：接地

（5） CE： DS1302 的输入引脚。该引脚内部有一个 40k 的下拉电阻，当该引脚

为高电平，对 DS1302 进行读写。

（6）I/O：该引脚是一个双向通信引脚，且内部含有一个 40k 的下拉电阻，可进行

数据的读写。

（7）SCLK ：该引脚是输入引脚，且内部含有一个 40k 的下拉电阻，作为通信的

时钟信号。

（8） Vcc1：备用电源引脚。

(2)DS1302 与单片机接线图

DS1302 引脚与单片机接线图如图 4.5 所示，从图 4.5 可看出，引脚 X1 与

X2 之间接一个 32.768K 的晶体正振荡器， Vcc1 通过一个纽扣能电池再接地。