基于单片机的具备温度显示的数字时钟设计

【摘要】本文主要选择单片机主控芯片控制数字温度计和数字钟，数字温度计属于功能较多的温度计，可以设置任意温度的上下限，而且还具有报警功能，当温度不在设定范围内时，也可以报警;数字钟可以同步显示时间日历，日期和时间，这些都可以通过按键进行调整。

【关键词】单片机AT89S51 LCD1602 DS18B20 DS1302

1. 绪论

时代的进步和发展的迅速崛起，单片机技术在生活工作、科研等各个领域已经引起了人们的广泛关注，现在已经是一种比较成熟的技术。单片机主控芯片可控制数字温度计和数字钟，数字温度计属于功能较多的温度计，可以设置任意温度的上下限，而且还具有报警功能，当温度不在设定范围内时，也可以报警;数字钟可以同步显示时间日历，日期和时间，这些都可以通过按键进行调整。本文所论述的系统采用的DS1302可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。系统显示部分可用LCD液晶显示屏显示，工作方便，外表美观。

2. 系统组成

数字温度计和数字时钟电路的总体设计方框图如图所示：

2.1主控制模块

主控制模块采用单片机AT89S51，AT89S51是由P0，P1，P2，P3四个通用8位I/O口 以及中断控制口，复位，写选通，接地，电源等引脚组成，其中，P0口是地址/数据总线复用口，P1口是一个含有上拉电阻的双向的I/O口，在校验程序中接收低8位地址，P2口与P1口的区别是在校验程序中接收高八位地址，P3口除了一般I/O口的功能外，还具有第二功能，这是其他I/O所不具有的功能，中断控制口可以控制中断的优先级。

AT89S51内部图如下：

2.2温度传感器DS18B20

温度传感器DS18B20包括温度传感器，高温触发器TH，低温触发器TL，配置寄存器，以及8位CRC发生器。DS18B20具有单线接口的优点，一个端口引脚就可以进行通信，而且多个DS18B20可以并联在三线上，多点组网功能就可以得以实现;用户同时还可以根据自己的要求进行报警设置，设计起来十分方便。DS18B20具有很多优点，例如像耐碰耐磨，小体积，方便使用，封装形式多样化等优点。

DS18B20内部结构框图如下图所示：

2.3液晶显示屏LCD1602

液晶显示器的优点有很多，功耗微小、小体积、内容显示丰富、轻巧超薄等都是它明显的优势，很多地方都开始了对其越来越多的使用。液晶模块LCD1602是一种用点阵图形的方法来显示字符的显示器，根据显示的内容量可以分为11行16个字、2行16个字等多种显示方式。

LCD1602内部图形如下：

3. 总结

数字时钟温度不仅可以显示精确的温度，因为使用了具有独特功能的时钟芯片DS1302，还具有同步更新的日期与时间以及闰年补偿的优点。

参考文献：

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