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车载可测温式电子万年历论文系统设计论文

摘要：系统通过传感器采集温度。用四个数码管显示数据，可以

显示时间和温度，也可以通过按键调整时间。

关键词：单片机；温度传感器；数码管显示

现如今在电子系统非常广泛的应用领域内，为使人们用最方便快

捷的方式享受生活，设计人员能在更小的空间内实现更多功能，从而

提高系统可靠性和速度。如银行﹑公交车﹑酒店等公共场所到处可见

的电子万年历。让人们对生活方有了一个更便捷﹑更舒适的感觉，本

文为对这种万年历设计的介绍和说明。

一、车载可测温式电子万年历系统总体设计方案

该电路主要由时钟芯片、CPU（AT89S51）、键盘、驱动电路、温

度采集、显示电路组成。其中键盘调整可以对显示的内容进行切换及

对时间进行调整。框图如图1所示：

图1电子万年历方框图

此设计CPU采用低功耗，高性能CMOS8位单片机AT89S51；时钟

芯片用的是美国达接斯半导体公司（Dallas）推出的串行接口实时时

钟芯片DS12887，采用CMOS技术制成，具有内部晶振和时钟芯片备

份锂电池；驱动电路用的是ULN2003芯片；LED显示部分用的是四个

共阴型数码管，显示采用动态扫描并行输出方式。键盘有三个分别为

位调整键，加调整键，减调整键。整机工作原理是先初始化DS12887

时钟芯片接着CPU从时钟芯片读取时间及日期信息又从温度传感器

采集温度送驱动电路进而送LED显示，其中键盘调整可以对时间进行

调整，对时间进行调整时其更改值写入DS12887，再允许DS12887时

间更新并读出时间送显示，温度值和时间轮流交替显示在数码管上。

二、数码管显示电路设计

在4位LED显示器中段选线控制显示字符的的字型，而位选线为

各个LED显示块的公共端，它控制该LED显位的亮、暗。

LED动态显示方式。在多位LED显示时，为了简化硬件电路，通

常将所有位的段选线相应地并联在一起，由一个8位I/O口控制，形

成段选线的多路复用。而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线

控制，实现各位的分时选通。在动态显示方式中若要各位LED能够显

示出与本位相应的显示字符，就必须采用扫描显示方式，即在某一时

刻，只让某一位的位选线处选通状态，而其他各位的位选线处于关闭

状态，同时，段选线上输出相应位要显示字符的段码。这样同一时刻，

4位LED中只有那一位显示出字符，而其他三位则是熄灭的。同样，

在下一时刻，只让下一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选

线处于关闭状态，同时，在段选线上输出相应位将要显示字符段码，

则同一时刻，只有选通位显示出相应的字符，而其他各位则是熄灭的。

如循环下去，就可以使各位显示出将要显示的字符，虽然这些字符是

在不同时刻出现的，而且同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，

但由于LED显示器的余辉和人眼的视觉暂留作用，只要每位显示间隔

足够短，则可造成多位同时亮的假象，达到同时显示的目的。

此设计显示电路采用的就是动态显示，即一位一位地轮流点亮显

示器的各个位（扫描），对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点

亮一次。利用人的视觉暂留效应可以看到整个显示，但必须保证扫描

速度足够快，字符才不闪烁。显示器的亮度既与导通电流有关，也与

点亮时间和间隔时间的比例有关。调整电流和时间参数，可实现亮度

较高较稳定的显示。因为本显示的位数不大于8位，所以控制显示器

公共极只需一个I/O口（扫描口），控制显示器的各位所显示的字型

也需一个8位口（段数据口）。

三、车载可测温式电子万年历系统总体程序设计

软件编程思路：先DS12887初始化接着从其内读取当前时间供参

考，然后扫描键盘以取得输入的更改值，接下来将更改值写入

DS12887，允许DS12887时间更新并读出时间以显示，把显示程序放

在定时中断内扫描，主程序先读出DS12887内小时、分钟、秒的值再

送显示，然后加延时再读DS18B20所测温度值再送显示。

系统功能模块主要有：

（1）初始化程序。因为使用了时钟芯片DS12887，只需从DS12887

各寄存器中读出年、月、日、周、小时、分、秒等数据，再处理即可。

在首次对DS12887进行操作之前，必须对它进行初始化，然后