2022年毕业设计方案——单片机的语音温度报警的设计方案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 基于单片机的语音温度报警的设计摘要随着电子技术日新月异的进展,单片机对电子行业的更新与进展起了很大的作 用；因此,单片机掌握系统有了突飞猛进的进展；各种该类别的系统与电子产品也层 出不穷地显现在生活中各个生产和民用行业方面；采纳单片机来掌握温度的问题越来 越受到人们的关注；现如今,高品质的单片机器件为语音测温系统的设计与进展供应 了便利的条件,具有极其宽阔的进展空间；基于单片机的语音报温系统的讨论是基于对温度传感器、A/D 模数转换、单片机、语音芯片及显示系统的综合应用；本课题设计一小型基于单片机的语音报温系统,便利人们在多种环境下对温度的检测

2、和应用；关键词：温度传感器、 A/D 模数转换、语音系统、单片机、实时时钟ABSTRACT With the rapid development of electronic technology, update and development of single chip microcomputer on the electronics industry has played a big role. Therefore, single-chip microcomputer control system with rapid development. Endless stream of vari

3、ous systems and electronic products in that category also appear in the production and civilian industry aspects in life. Problems with using single-chip microcomputer to control temperature more and more peoples attention. Today, high-quality single-chip devices for speech facilitate the design and

4、 development of temperature measurement system of conditions, with extremely broad space for development. Speech reported temperature based on single-chip computer system for temperature sensor, A/D is based on analog-digital conversion, MCU, voice chips and displays the comprehensive application of

5、 the system. The subject design a small voice reported temperature based on single chip microcomputer system to facilitate detection and application of temperature in a wide range of environments. 【 KEY WORD 】 :monolithic temperature sensors,ADC,voice system,single chip microcomputer,real time clock

6、 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录引言 1一、总体设计思想及系统框图 二、硬件设计 21一） 89C51单片机 2二）温度采集系统 51、温度传感器的介绍 52、温度采集与主掌握 89C51的设计 53、DS18B20的形状和内部结构 6三）信号放大及 A/D 转换器 71、信号放大器的介绍 72、A/D 转换器 7四）语音录放系统 1、主要特性 882、功能描述 93、管脚描述 9五）电子时钟系统的设计 111、实时时钟的简介 112、DS12C887时钟芯片的介绍 113、DS12C887性能特点 124

7、、寄存器及内部 RAM的功能 12六）时钟键盘、显示器与 89C51接口设计 14三、软件部分的设计 15一）主流程图 15二） A/D 转换及信号识别的程序设计 16三）语音报警的程序设计 17总结 21附录 22参考文献 23致 谢 242 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 引言 一）传感器的进展及其位置 目前传感器技术已经在越来越多的领域中得到应用,其广泛应用于工业、农业、商业、交通、环境监测、医疗诊断、军事科研、航空航天、现代办公设备、智能楼宇 和家用电器等领域,是构成现代信息系统的重要组成部分；

8、在基础科学讨论中,传感 器更有突出的位置,包括宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演 化、短暂的时间反应、超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、弱磁场等极 端技术讨论；由此可见,传感器技术在进展经济推动社会进步方面的重要作用是特别 明显的；二）语音测温系统的进展状况 近年来,随着人们生活水平的提高,高效与安全越来越被人们重视；语音测温系 统的开发与讨论是近几年新兴的科研成果及应用,它的语音报警大量满意了工业安全 生产和人们日常生活的准时性、牢靠性与普遍性；多通道红外温度报警系统曾应用于 抗非典时期的各个交通部门,确保了我国的交通运输在特殊情形下的正常运作；分布 式光纤温度传感

9、系统是近几年进展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技 术,曾应用于监测三峡大坝混凝土温度场对大坝进行温度掌握,减小坝体温度梯度,防止裂缝,确保了大坝安全；各种语音芯片的产品也层出不穷,电子语音保温杯,电 力系统开关柜语音报警系统等等；可见,测温系统与语音播报系统的综合应用有着极 为广泛的进展前景,并能够在工业生产,生活学习,旅行交通等各个方面发挥着重要 的作用；三）课题主要讨论内容 此题目是设计一个基于单片机的语音报温系统,用以对一个温度范畴进行安全控制,精度为 0.5 摄氏度,误差为0.5 ,要具有较好的快速性与精确性,具有十进制数显示所测量温度及语音报警等功能；例如,水温在 45

10、摄氏度到 75 摄氏度之间为正常,当温度低于 45 摄氏度时语音报温“ 温度过低” 并用显示器显示详细数值,当温度高于 75 摄氏度时,报温“ 温度过高” 并显示详细数值；为增强设计的多元化和有用性,另增加一个电子日历时钟系统,用 一、总体设计思想及系统框图24 小时制显示年、月、日、时、分、秒等；本设计系统结构主要由信号采集、模数转换、单片机、语音播报系统、时钟系 统、显示系统几部分构成；系统总体设计框图如下图 1.1 所示；总体设计思想为：系统以AT89C51单片机为掌握核心,将温度传感器采集到的温度信号送到放大器进行放大后,送入A/D 转换器进行模数转换,再送至AT89C51单片机进行处

11、理,当温度不在规定的范畴内时,语音播报系统将会收到信息进行报警,同时显示系统显示其温度；1 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1.1 系统总体设计框图 二、硬件设计 一）89C51单片机 AT89C51 是 一 种 带 4K 字 节 闪 烁 可 编 程 可 擦 除 只 读 存 储 器 全静态工作： 0Hz-24KHz 三级程序储备器保密锁定 128*8 位内部 RAM 32 条可编程 I/O 线两个 16 位定时器 / 计数器 6 个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路MCS

12、-51系列单片机采纳40 个引脚的双列直插封装方式,引脚如图2.1 所示,包括2 个电源引脚、 2 个时钟引脚、 4 个掌握引脚、 32 个 I/O 接口；2 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.189C51 管脚图 1、电源引脚 VCC40脚）：接 +5V电源正端；Vss20脚）：接地端；2、时钟引脚 XTAL119脚）：内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶体的一个引脚；当 采纳外部振荡器时,此引脚接地；XTAL218脚）：内部振荡电路反相放大器的输出端,是外接晶体的另一端；当采 用外部振荡器

13、时,此引脚接外部振荡源；3、掌握引脚EA非/Vpp: 地址锁存有效信号输出端；ALE在每个机器周期内输出两个脉冲；在拜访片外程序储备器期间,下降沿用于掌握锁存P0 输出的位低 8 位地址,在不拜访片外程序储备器期间,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的；对于片内含有 EPROM的机型,在编程期间,该引脚用作编程脉冲PROG的输入端；PSEN29脚）: 片外程序储备器读选通信号输出端,低电平有效；当从外部程序存 储器读取指令或常数期间,每个机器周期该信号两次有效,以通过数据总线 P0口读回指令或常数；在拜访片外数据储备器期间,PSEN信号将不显现；RST/Vpd9脚）： RST即为 RESET

14、,Vpd为备用电源；该引脚为单片机的上电复位 或掉电爱护端；当单片机振荡器工作时,该引脚上显现连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,考虑到振荡器有肯定的振荡3 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 时间,该引脚上高电平必需连续10ms以上才能保证有效复位；当 Vcc 发生故障,降低到低电平规定值或掉电时,该引脚可接上备用电源 Vpd+5V）为内部 RAM供电,以保证 RAM中的数据不丢失；4、I/O 引脚 1）P0口P0.0-P0.7 ）： P0.7 是最高位, P0.0

15、 是最低位,其有两种功能如下；通用 I/O 接口：无片外储备器时, P0口可作通用 I/O 口接口使用；地址/ 数据口：在拜访外部储备器时,用作地址总线的低8 位和数据总线；2）P1P1.0-P1.7 ）：P1.7 是最高位, P1.0 是最低位,仅用作 I/O 口；3）P2口P2.0-P2.7 ）： P2.7 是最高位, P2.0 是最低位,其有两种功能如下；通用 I/O 接口：无片外储备器时, P2口可作通用 I/O 口接口使用；地址口：在拜访外部储备器时,用作地址总线的高 8 位；4）P3口P3.0-P3.7 ）： P3.7 是最高位, P3.0 是最低位,其有两种功能如下；I/O 接口

16、；第一功能：用作通用 其次功能：用于串行口、中断源输入、计数器、片外 RAM选通；5. 单片机最小系统 1）时钟电路 在本设计中 AT89C51的时钟电路采纳内部时钟方式,利用芯片内部的振荡电路,XTAL1和 XTAL2两端跨 此方式是在 X1 和 X2 两端跨接晶体或陶瓷谐振器；在本设计中 接 12MHz晶体振荡器,其发出的脉冲直接送入内部时钟电路,时钟电路如图 2.2 所 示；图 2.2 时钟电路 2）复位电路 本设计采纳的是按键复位电路,该电路具有上电复位的功能,如需要复位,只需要按下 RESET键, R1与 C1仍旧能构成微分电路,使RST端产生一个微分脉冲复位,复位完之后 C1经 R

17、2放电,等待下一次的复位按键,复位电路如图 2.3 所示；4 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.3 复位电路 二）温度采集系统 1、温度传感器的介绍 温度是一种最基本的环境参数,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此讨论温度的测量方法和装置具有重要的意义；测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的进展大致经受了以下 3个阶段：1）传统的分立式温度传感器 非电量和电量之间转换；含敏锐元件）热电偶传感器,主要是能够进行2）模拟集成温度传感器

18、 / 掌握器；集成传感器是采纳硅半导体集成工艺制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器；模拟集成温度传感器是在 20世纪80岁月问 世的,它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能；3）智能集成温度传感器；目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速进展；2、温度采集与主掌握 89C51的设计 本设计采纳美国 DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而 成,具有耐磨耐碰,体积小,使用便利,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温顺掌握领域；其主要特性如下：电；1）适应电压范畴更宽,电压范畴是 3.0

19、5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供2）特殊的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条线即可实现微处理器与 DS18B20的双向通讯；5 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3）DS18B20支持多点组网功能,多个 网多点测温；DS18B20可以并联在唯独的三线上,实现组4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；5）温范畴 55 125,在 -10 +85时精度为0.5 ；6）可编程的辨论率为 912 位,对应的可辨论温度分别为

20、0.5 、 0.25 、0.125 和 0.0625 ,可实现高精度测温；7）在 9 位辨论率时最多在93.75ms 内把温度转换为数字, 12 位辨论率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快；8）测量结果直接输出数字温度信号,以 CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错才能； 一线总线 串行传送给 CPU,同时可传送9）负压特性,电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作；3、DS18B20的形状和内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和 TL、配置寄存器； DS18B20的内部结构如图2.4 所示；图 2.

21、4DS18B20的内部结构 4、DS18B20引脚定义 如图 2.5 所示）I/O 为数字信号输入 / 输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端在寄生电源接线方式时接地）；6 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图2.5DS18B20引脚 温度的检测主要依据 DS18B20来采集,本设计采纳电源供电方式,P1.1口接单线总 线,可用一个 MOS管和单片机的 P1.0完成对总线的上拉,如图 2.6 所示；当 DS18B20处于 写储备器操作和温度 A/D变换操作时,上拉时间为 10us；图2.6 电

22、源供电方式电路 三）信号放大及 A/D 转换器 1、信号放大器的介绍 能够把柔弱的电信号放大,转换成较强的电信号电路叫做放大电路,简称放大 器；放大器可以分为沟通放大器和直流放大器；沟通放大器又可按频率分为低频、中 频和高频；按输出信号强弱分成电压放大、功率放大等；此外仍有用集成运算放大器 和特殊晶体管作器件的放大器；它是电子电路中最复杂多变的电路；集成运算放大器 简称集成运放,是具有高放大倍数的集成电路；它的内部是直接耦合的多级放大器,整个电路可分为输入级、中间级、输出级三部分；输入级采纳差分放大电路以排除零 点漂移和抑制干扰；中间级一般采纳共发射极电路,以获得足够高的电压增益；输出 级一般

23、采纳互补对称功放电路,以输出足够大的电压和电流,其输出电阻小,负载能 力强；2、A/D 转换器 模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号；由于数字信号本 身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小；故任何一个模数转换器都需要一个参考 模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小；而输出的数 字量就表示输入信号相对于参考信号的大小；模数转换器最重要的参数是转换的精度,通常用输出数字信号位数的多少表示；转换器能够精确输出的数字信号的位数越多,表示转换器能够辨论输入信号的才能越 强,转换器的性能也就越好；模拟信号经 IN0 一路通过 A/D 转换器,将数字信号送入单片机；

24、图 2.7 是通过查 询方式完成 A/D 启动和转换的； AT89C51供应的地址锁存答应信号 ALE经 D触发器二分7 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 频后获得时钟频率, ALE脚的频率是单片机时钟频率的1/6 ；地址译码引脚 C、B、A 分别与地址总线的三位 Q6、Q5、Q4 相连,以选 IN0-IN7 中的一个通路；本设计将 P2.7作为片选信号,在启动 A/D 转换时,由单片机写信号 WR和 P2.7 掌握 ADC的地址锁存和转换图 2.7A/D 转换接口电路启动,由于 ALE 与 START相

25、连,因此 ADC在锁存通道地址的同时启动并转换；在读取转换结果时,用低电平的读信号RD和 P2.7 脚经一级或非门后,产生的正脉冲作为OE信号,用以打开三态输出锁存器；四）语音录放系统ISD1420是美国 ISD 公司出品的优质单片20s 语音录放芯片,内电路由振荡器、语音储备单元、前置放大器、自动增益掌握电路、抗干扰滤波器、输出放大器等组成；一个最小的录放系统由一个话筒、一个扬声器、两个按键、一个电源及少数阻容元件组成；它采纳直接模拟储备技术DASTTM）将录音内容存入永久性储备单元FEPROM 存储器,供应零功率信息储备；不仅语音质量好,而且断电后,语音信息可永久保持；1、主要特性 . 使

26、用简洁的单片录放音电路 . 高保真语音 / 音频处理 . 开关接口放音可以是脉冲触发或电平触发 . 录放周期为 16和20秒 . 自动功率节省模式 . 零功率储备 . 处理复杂信息可使用地址操作8 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 100 年信息储存典型 . 片上时钟 . 不需要编程器和开发系统 . +5V供电 . 供应裸片 DIP SOIC封装 . 供应工业级别温度型号 -40 到85摄氏度 2、功能描述 1）语音质量 ISD1420 系列供应 6.4K 和 8.0K 取样频率,用户可以依据语音质

27、量加以挑选；取样 的语音直接储备到片内的不挥发储备器内部,不需要数字化和压缩的其它手段；直接模拟储备能供应真实自然的语音、音乐、声音,不像其它的固态数字录音质量要受到影响；2）录放音时间 ISD1420能供应 16 秒和 20 秒的录放音时间；3）FEPROM 储备100 年；器件可以重复录制10使用片上不挥发储备器,断电后信息可以连续储存万次；4）基本操作 由一个单录音信号 REC实现录音操作,两个放音信号,其中一个实现放音操作,PLAYE触发放音）, PLAYL电平放音）； ISD1420可以配置成单一信息的应用；5）自动掉电模式在录音或放音操作的终止,ISD1420 将自动进入低功率等待

28、模式,消耗 0.5uA 电 流；在放音操作中,当信息终止时器件自动进入掉电模式；在录音操作中,REC信号释 放变为高电平常器件进入掉电模式；6）寻址 可选）作为处理单一信息的补充,3、管脚描述 ISD1420管脚如图 2.8 所示 : ISD1420供应了全地址的寻址功能；9 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.8 ISD1420 管脚图 A0-A7: 地址或操作模式掌握端；VSSD:数字地；VSSA:模拟地；SP+、SP-：音频信号输出端,可以驱动 8-16 个扬声器；VCCA:模拟电源；VCC

29、D：数字电源；MIC:话筒输入端；MIC REF:话筒输入参考端,不用就应悬空；AGC:自动增益掌握端,调整芯片内部前置放大器增益,使输入信号不失真；ANAIN、ANOUT:两端接电容,用于模拟信号的直接输入、输出；XCLK:外部时钟或接地 一般接地即可）；REC/:录、放音掌握,低电平为录音此时 PLAYE/或 PLAYL/=0）；PLAYL/:电平放音掌握 低电平有效）,放音时保持低电平 REC/=0）；PLAYE/:边沿放音掌握,下降沿时放音 REC/=0）；RECLED:录音指示,接发光二极管,录音时亮；4. 语音录放电路的设计将REC电平变低,将从内部储备器空间的开头录制信息；假如

30、REC保持低电平,录音始终连续直到储备器空间录满,这时录音终止；假如REC变为高电平,电路将自动进入掉电模式, REC引起的录音操作优先与其它操作；任何时间 REC信号的变低将引起一次新的录音操作,地址从起始地址或指定的地址；不管当前是否进行其它操作；将 PALYE 或PLAYL 变为低电平将启动一次放音,当遇到终止标志 EOM时放音结束,电路进入掉电模式；在录音操作时, RECLED将输出低电平有效的信号,可以驱动一个 LED,说明现在正在进行录音操作；假如整个储备器空间录满,或REC变为高电平终止录音,就RECLED将变为高电平；另外,在放音过程中,假如遇到一个 EOF标志, RECLED

31、总是输出一个低电平脉冲；ISD1420为20s可分段语音芯片,是一种新型单片语音录放集成电路；利用它 , 语音和音频信号被直接储备,省去了数字变换、数字压缩、语音合成等处理手段；该器件具有较大的信息储备量,不需特地的语音编辑开发系统和烧结固化器支持,并具有多种信息取址方式可供用户选用；片内的 EEPROM 阵列通过地址 A0A7的有效组合最多可分为 160个储备空间,实现分段录放功能；本系统主要部分是语音报温部分；对通常测温系统来说,所报出的语音由以下 14个特点字组成 , 即“ 零” 、“ 壹” 、“ 贰” 、“ 叁” 、“ 肆” 、“ 伍” 、“ 陆” 、“ 柒” 、“ 捌” 、“ 玖”

32、、“ 拾” 、“ 百” 、“ 点” 、“ 度” 等；即全部的10 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 温度可由这 14个单字组成；依据一般的语言速度,每个单字语音段需占用 0.4s ,总的 录放时间应在 6s左右；而 ISD1416共有 160个储备单元,其辨论率为 100ms,共计可储备 16s的信息；该系统仅需要 6s时间,只需占用 160个储备单元中的一部分；按每个语音 段占 0.4s 计,每个语音段要占用 4个储备单元,共计 4 14=56个储备单元； 1416的地址 输入端为 07,有效的取值范

33、畴为 0000000010011111,即最多可划分为 160个储备单 元,用来录放多段语音；07打算每个语音段的起始地址；按键录音“ 温度过低” 和“ 温度过高” ,其首地址分别自动形成并存放于 41H、42H中；将 PLAYL 与单片机 P1.0 口连接,用以传输放音信号 化过程中将 P1.0置高,如图 2.9 所示；图 2.9 语音录放电路五）电子时钟系统的设计 1、实时时钟的简介低电平）,并在程序初始实时时钟的缩写是RTC,RTC是集成电路,通常称为时钟芯片；RTC通常为8PIN,有 SOP8、MSOP8、TSSOP8等多种封装；其中有6 个 I/O 口的功能是一样的,分为晶体接口 2

34、PIN、MCU接口 2PIN、主电源 1PIN、地 1PIN；RTC通常情形下需要外接 32.768kHz 晶体,匹配电容、备份电源等元件；RTC 的精度与温度有很大的关系,而温度会影响晶体的频率；可以适当修正晶体与 RTC 之间匹配问题；DS12C887具有时钟、闹钟和方波输出的功能；它具有功能强大、编程简洁和定时 精确较高等优点,特殊适用现在的测控系统；2、DS12C887时钟芯片的介绍DS12887实时时钟芯片是DALLAS半导体公司的新产品, 它的功能强大,应用广11 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - -

35、- - 泛,采纳 24 引脚双排直列封装, 内包含有一个锂电池、石英晶振和写爱护电路, 是一个完整的子系统；它的功能包括非易失时钟、警报器、百年历、可编程中断、方波 发生器和 114 字节非易失静态 RAM；在断电情形下 , 运行十年以上不丢失数据 , 这是 它与众不同的特点；DS12887 时钟芯片引脚排列如图 2.10 所示 : 图 2.10 DS12887 时钟芯片引脚图时钟芯片 DS12887共有 24 个引脚：SQW：方波输出端；IRQ：中断恳求输入,低电平有效；DS：数据读写信号端；R/W：读 写信号输入端；AS：地址挑选输入端；CS：片选输入,低电平有效；MOT：模式挑选脚；RE

36、SET：复位端；AD0-AD7：地址 / 数据 具有 10 字节, RAM用来储备时间信息；能够自动产生年、月、日、时、分、秒、星期等时间信息,并且有时、分、秒的闹铃功能,温度 差在 1 分钟以内；25时,每个月的时间误2内部自带电池,外部掉电时,温度25时,其内部时间信息能够保持5 年之久；3对于一天内的时间记录,有12 小时制和 24 小时制两种模式；在12 小时制模式中,用 AM和 PM区分上午和下午；4时间有二进制数和 BCD码两种表示方法；5内置 128 字节 RAM,其中 10 字节 RAM用来储备时间信息, 4 字节 RAM用来储备掌握信息,称为掌握寄存器,114 字节的通用 R

37、AM可供用户使用；6用户仍可对 DS12C887进行编程以实现多种方波输出,并可对其内部的三路中 12 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 断通过软件进行屏蔽；4、寄存器及内部 RAM的功能DS12C887片内地址空间为00H7FH,其中 00H 为秒单元, 01H 为闹秒单元, 02H为分钟单元, 03H为闹分单元, 04H为时单元, 05H为闹时单元, 06H 为星期单元, 07H为日单元, 08H为月单元, 09H为年单元, 0AH0DH单元分别为掌握寄存器 A、B、C、D；0EH7FH为用户 RA

38、M区,可用来在系统掉电时储存数据；通过拜访 A、B、C、D 四个寄存器,可随时设置和明白DS12C887的工作方式；从 00H09H 10 个单元为时钟、日历、闹钟单元,其内容可由程序写入或读出；其初始值在芯片初始化时由程序写入,可用二进制值或 每天 12 小时制或 24 小时制；寄存器 A 的主要功能：BCD码表示；时间显示可采纳1）供应时间更新标志,确定在何时读出正确的时间；2）供应分频掌握功能；3）可挑选输出的方波频率以及周期中断频率；寄存器 B 的主要功能：1）具有初始化设置功能；2）对相关位进行设置,可使系统具有周期中断、闹钟中断、更新终止中断功 能；3）可掌握方波的输出；4）可掌握

39、时间的显示模式,并可自动执行夏令时制；寄存器 C的主要功能：供应中断恳求、周期中断、闹钟中断以及更新终止中断标志,以及 CPU查询；寄存器 D的主要功能：供应有效 RAM和时间标志；该标志位出厂前由DALLAS公司置状态 1；这一位不行写,应总读出为 1；假如显现 0,说明内部电池耗尽；5、电子时钟电路的设计 DS12887 本身带有地址锁存功能,所以与各种微处理器的接口特别简洁；如图 2.11 所示,模式挑选脚 MOT接地,挑选 INTEL 时序,挑选 DS12887时钟芯片的地址总线及 AS端口和 89C51单片机及 ALE端直接连接；而DS、R/W读写掌握线与单片机的、掌握线连接； DS

40、12887的高位地址由89C51 的 P2.6 口来片选,就DS12887的高 8 位地址定为 40H,而其低 8 位就由芯片内部各单元的地址来打算；13 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.11 时钟芯片与单片机的接口图六）时钟键盘、显示器与 89C51接口设计时钟部分按键主要有设置、减DOWN、闹铃 ALARM开关键,来实现时间调整、设置等功能；采纳并行输入、串行输出移位寄存器 74LS165 的扩展接口；键盘数据由单片机 P3.0、P3.1、P3.2 读入掌握,其中 P3.2 作数据封锁信号

41、,P3.0 为数据输入, P3.1 为时钟信号；本设计显示的信息较多,年、月、日、时、分、秒、闹钟设定时间等时间信息以及温度值；因此,本设计采纳OCMJ4 8 中文液晶显示模块,该模块内含GB2312 1616 点阵国标一级简体汉字和ASCII 码,可实现文本显示； OCMJ4 8 中文模块不需初始化,设置初始化的工作都在上电时自动完成,可即插即用；BUSY 高电平有效,表示OCMJ 忙,不能接受命令；BUSY=0 时,表示 OCMJ 闲暇；同时 REQ=1 时通知 OCMJ 处理当前数据线上的数据；该显示模块具有直接读取地址线中十进制数据的功能,极大的减化了显示程序量；14 / 26 名师归

42、纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.12 显示模块与 89C51 的接口三、软件部分的设计一）主流程图如图 3.1 所示,当开头工作时,第一对语音芯片和时钟芯片进行初始化,由温度传感器对温度进行温度采集,将采集的信息送至A/D 模数转换器进行转换,显示器显示其数字温度,由单片机判定温度是否在所需的范畴内,当温度高于或低于所需的范 围,单片机将送至报警器报警,当温度在所需范畴内,返回连续进行温度采集；图 3.1 主流程图15 / 26 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二）A/D 转换及信号识别的程序设计A/D 转换及数