随着科学技术的发展，电子万年历在生活中越来越普遍，功能也越来越多。根据人们的日常基本需要，设计电子万年历，可实现温度测量、闹钟、秒表、语音报警等功能，为人们的日常生活提供舒适方便，具有重要的使用价值。
本文设计了一种基于单片机的设计STC89C52 的可测温式电子万年历，能实时地将当前时间和周围的环境温度显示出来，并具有闹钟、秒表、语音报时的功能。温度传感器主要用于万年历DS18B20 采集温度信息，与单片机双向通信；时钟芯片DS1302 实现时钟，准确计时；并通过语音芯片完成全点报时和温度报警功能。万年历电路结构简单，具有时间，抗干扰能力强，功耗低，可靠性高。
可测温电子万年历主要由STC89C52.时钟芯片、温度采集、显示电路、语音报警等。按钮可以切换显示内容、调整时间和设置语音报警。
1 硬件电路的设计
当温度测量电子万年历工作时，首先初始化时钟芯片，单片机读取时钟芯片的时间和日期，同时从温度传感器收集当前的环境温度，通过驱动电路输送到液晶显示屏，显示相关信息。其中，按钮可以调整时间、日期、周期和温度，并控制闹钟和秒表的功能。万年历还增加了语音芯片，可以实现全点报告和温度报警的功能。
(1)时钟芯片DS1302
DS1302 它广泛应用于时间显示，可计时年、月、日、周、时、分、秒，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V ～ 5.5V。三线接口与单片机同步连接，多个字节的时钟信号可以通过紧急情况一次传输RAM 数据。DS1302内部有一个临时性放数据RAM 寄存器有两个引脚：主电源和后备电源，并有能力充电后备电源。DS1302 与单片机串行数据传输，控制液晶屏显示时间信息。
图1 DS1302 引脚图
DS1302 如图1所示 所示, 其中VCC2 为主电源，Vcc1 后备电源。当主电源关闭时，时钟也可以连续运行。X1、X2 是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST 是复位/ 片选线，通过手柄RST输入驱动器高电平启动所有数据传输。当RST 在高电平时，所有数据传输都是初始化的，允许DS1302 进行操作。若在传输过程中RST 对于低电平，数据传输将终止，I/O 引脚变成高阻态。上电运行时，在Vcc > 2.0V 之前，RST 必须保持低电平。只有在SCLK 只有在低电平时才能使用RST 高电平。I/O 串行数据输入输出端( 双向) ;SCLK 时钟输入端。
(2)温度传感器DS18B20
温度传感器DS18B20 避免与单片机直接连接，避免A/D模数转换模块，降低硬件成本，简化系统电路。DS18B20 电压范围为：3.0 ～ 5.5V，数据线可以在寄生电源模式下供电，采用独特的单线接口模式。DS18B20 所有的传感元件和转换电路都集成在形三极管的集成电路中，无需任何外围元件。温度测量范围为- 55℃～ 125℃测温精度可达0.5℃。测量结果直接输出数字温度信号，串行传输给单片机CPU，同时可传送CRC 验证码，抗干扰纠错能力强。
DS18B20 与单片机有两种连接方式：寄生电源和外部电源。可测温电子万年历采用外部电源连接。连接方法即DS18B20 的1 脚接地,2 脚(DQ 引脚) 一个单片机I/O口线连接(P3.2 脚)，3 脚接电源 5V。在STC89C52 的I/O 口线与 5V 之间连接一4.7K 上拉电阻，以确保数据采集的正常进行。
(3)LCD1602 温度显示设计
室温报警装置液晶显示屏采用LCD1602是一种专门用于显示字母、数字、符号等的点阵液晶模块。它由几个点阵字符位组成，每个点阵字符位可以显示一个字符，每个点之间有一个点距间隔，每行之间也有一个间隔，起到字符间距和行间距的作用。
晶液显示器作为输出装置，具有显示质量高、数字接口体积小、重量轻、功耗低等优点。LCD1602 存储器发生了液晶模块中的字符(CGROM)已经存储了160 每个字符都有一个固定的代码，与单片机连接后通过C 语言编程可以工作。电子万年历的设计连接图如图2所示 所示。
图2 LCD1620 与单片机的连线图
2 软件系统设计方案
万年历的程序流程图如图3所示 具体流程如下：一是接通电源，上电工作，DS1302、DS18B20、LCD1602 初始化，单片机控制液晶屏显示时分秒、温度、年月日、周，并伴随整点报时功能；然后，进入功能设置，第一次按下按钮K4 可调整时分秒和年月日，此时K1、K2 和K3 对应时间和日期的加、减和移位选择功能，日期变化对应的周也会变化；第二次按下按钮K4 此时可设置闹钟功能，K1、K2 和K3 对应时间和日期的关闭、打开和移位选择功能；第三次按键K4 可设置秒表功能，此时K1、K2 和K3 对应时间和日期的复位、暂停和计时功能；第四次按键K4 您可以退出设置功能，因为在万年历中添加了语音芯片，此时按下K2 键具有语音报时的功能。
由于DS18B20 它具有温度采集和检测的功能，因此液晶显示屏显示的温度会随着周围环境温度的变化而变化。万年历设有复位电路，连接按钮K 复位功能可自动实现。
图3 温度电子万年历程图
3 调试和分析
可测温电子万年历焊接和软件编程完成后，将进入调试环节keil4 中C 生成语言程序hex 文件烧入到STC89C52 芯片中，连接电源后将万年历放入模拟环境中进行系统调试，调试结果如图4 所示。液晶显示屏显示时间、温度、日期和周信息，可以整点报告，如图4所示 中A 图所示。
图4 可测温电子万年历调试结果图
第一次按下K4 调试结果如图4所示 中B 如图所示；第二次按下K4 进入闹钟设置，Y为了打开闹钟，N调试结构如图4所示 C图显示，第三次按下K4 调试结构如图4所示 中D 如图所示；第四次按下K4 此时按下退出功能设置K2 具有语音报时功能。
4 总结
电子万年历在生活中越来越普遍，主要使用时钟芯片DSl302、温度传感器DS18B20 和液晶屏LCD1602 构建了测温万年历装置，电路结构简单，具有语音报时功能，适合家庭生活，使用价值高，应用前景好。