52单片机电子万年历设计+流程图+设计仿真图(3)
根据系统设计要求，结合性能分析，通过查阅相关资料及自己的认真思考，把单片机最小系统设计为图2单片机最小系统。
图2 单片机最小系统
此设计中P0口做为输出口用来驱动LCD显示，而P0口内部又没有上拉电阻，所以加上10K上拉电阻。
复位电路：考虑到设计要求，本设计中的复位电路集手动复位及上电自动复位于一体。上电自动复位这一操作是通过电容C3的充电来实现，只要电源VCC的上升时间小于1ms，就可以完成这一操作；按键手动复位这一操作是将复位端经电阻与VCC接通而实现的。
时钟振荡电路：考虑系统运行速度，采用12MHZ的石英晶振，并使用两个小电容作为微调电容，具体设计见图2。
2.2 时钟芯片结构与接口电路
DS1302是Dallas公司生产的一种实时时钟芯片，其内部主要包括移位寄存器、控制逻辑电路、振荡器。通过RST，I/O，SCLK三根端线可以与单片机系统的数据进行通信。其工作步骤大致概括为：系统驱动RST引脚到高电平，然后再在时钟脉冲的作用下，通过I/O引脚向DS1302输入地址/命令字节，随后再在时钟脉冲的作用下，从I/O引脚写入或读出相应的数据字节[5]。因此，其与单片机之间的通信是十分容易实现的，DS1302的引脚排列及内部结构图如图3。DS1302引脚说明：X1、X2、32.768kHz晶振引脚；GND地线；RST复位端；I/O 数据输入/输出端口；SCLK串行时钟端口；VCC1慢速充电引脚；VCC2电源引脚。
图3 DS1302管脚
时钟芯片DS1302的接口电路如图4所示，其中VCC1为备用电源，VCC2为主电源。VCC1在系统中提供低电源和低功率的备用电池。VCC2在系统中提供主电源，在这种运用方式中VCC1连到备用电源，其目的是为了如果没有主电源，仍然可以保存数据。DS1302由VCC1或VCC2 两者中电压数值高者供电。如果VCC2高于VCC1+0.2V时，VCC2给DS1302供电。当VCC2小于VCC1时，DS1302由VCC1供电。DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把SCLK端置 “0”，接着把RST端置“1”，最后才给予SCLK脉冲；DS1302控制字的位7必须置1，若为0则不能对DS1302进行读写数据。对于位6，若对时间进行读/写时，CK=0，对程序进行读/写时RAM=1。位1至位5指操作单元的地址。位0是读/写操作位，进行读操作时，该位为1；进行写操作时，该位为0。
图4 DS1302与MCU接口电路
控制字节总是从最低位开始输入/输出的。DS1302的日历、时间寄存器内容：“CH”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运行。“WP”是写保护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，“WP”必须为0。当“WP”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。
2.3 温度传感器的特性与接口电路
DS18B20温度传感器是美国Dallas半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等元件相比，它可以直接地读出实时温度，而且可根据实际需要进行编程实现9-12位的数字值读取。实时温度以"一线总线"的数字方式进行传输，极大地改善了系统的抗干扰性能。其这一优良性能被广泛地应用于恶劣环境的温度测量，如：过程控制或测温类消费电子产品等。新型产品在前一代产品的基础之上进行了性能完善，新产品可工作在3V～5.5V的低电压电路环境。其性能特点可归纳如下：单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；测温范围在-55℃到125℃，分辨率最大可达0.0625℃；采用了3线制与单片机相连，减少了外部硬件电路；零待机功耗；可通过数据线供电，电压范围在3.0V-5.5V；用户可定义的非易失性温度报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热烧毁，只是不能正常工作[6]。