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摘 要

本设计以单片机AT89C51为核心，采用带有二线制串行接口的年、月、日、周日的时钟数字温度集成传感器芯片DS1629，设计出了一款带有温度和时钟日历显示的实时时钟。同时，利用DS1629对温度测量的特性，使装置具有报警系统。

关键词：DS1629，AT89C51 ， 温度 ， 时钟 ， 日历 ， 报警系统

Abstract: Based on the microcontroller of AT89C51 as the core, a two-wire serial interface chip of clock DS1629 with yearmonthdateweek-day and digital temperature sensor is adopted，a real-time clock with temperature and calendar is deviced in this paper. Meanwhile, using DS1629 for its temperature measurement features, the real-time clock possess the function of alarm.

Key words: DS1629, AT89C51, temperature, clock, calendar, Alarm system

目 录

1 前言 4

2 系统设计方案 4

2.1 课题设计概述 4

2.2 硬件模块图 4

2.3软件模块图 5

3 DS1629数字温度传感器 5

3.1 DS1629的结构特性及引脚 5

3.2 DS1629的工作原理 6

3.3 DS1629的从机地址和命令集 9

3.4两线串行数据总线 10

4 AT89C51简述 11

4.1 AT89C51的主要特性 11

4.2 AT89C51引脚及功能 12

5 硬件连接图 13

5.1 报警电路 13

5.2 1602LCD元器件 15

5.3 DS1629和单片机的连接 16

6程序流程图 17

6.1 主程序流程图 17

6.2测温单元程序流程图 18

设计总结 19

参考文献 20

致谢 21

附录A 总电路图 22

附录B 源程序 23

1 前言

随着社会的不断进步和发展，我们逐渐进入了科技化、信息化时代，我国的电子产业得到了飞速的发展于进步。实时时钟就是随着人们发展需求而出现的一种新兴的电子产品，被广泛应用于工业生产中，例如：定时报警系统、程序的自动控制、定时开关电路、各种定时电气等。因此，研究实时时钟意义深远。

2 系统设计方案

2.1 课题设计概述

本设计是应用单片机AT89C51及DS1629设计一款带有温度和时钟日历显示的实时时钟系统，实现对温度和时钟日历的显示。系统以高性能/价格比的AT89C51为核心，完成对数据的分析、处理、显示，采用I²C数字温度传感器DS1629来完成对数据的采样和转换。

在DS1629中，温度测量采用的是片上的温度测量技术，芯片可以通过编程配置为转换一次即保存转换结果，然后转到待命状态，也可以配置成连续转换的工作模式。智能温度传感器能输出9位的测温数据，测量范围是-55℃～ 125℃。完成一次温度转换时间需要0.4S。通过两线的命令协议C0h来实现DS1629的实时时钟/日历的数据访问。如果两线控制字的读/写控制位置为0.主机就设置时钟，反之则从时钟寄存器读取当前的时间值。

2.2 硬件模块图

主机AT89C51单片机用于对数据的采集，数据处理，存储温度上下限的控制。

DS1629是I²C数字温度传感器，输出方式为两线串行输出，主要作用是把温度值以数字形式输出和存储转换精度控制字。

报警电路用于测量值与设定值比较，超出则报警。

显示电路用于显示温度，时间，日历。

系统硬件模块图如图2.1所示。

2.1 硬件模块图

2.3软件模块图

课题使用汇编语言编写程序，系统的软件由数据采集、数据处理、温度显示及等部分组成。AT89C51完成的功能主要是数据处理、数据分析、控制计算、进制转换、数据显示、按键处理等。数据采样和转换部分由DS1629来完成。首先，由温度传感器DS1629对数据进行采样和转换，将测量结果送给单片机，单片机将输入的温度值进行数据处理，单片机再将处理好的数据传递给显示电路。

系统软件模块图如图2.2所示。

2.2 软件模块图

3 DS1629数字温度传感器

3.1 DS1629的结构特性及引脚

DS1629由6个部分组成：数字温度传感器、实时时钟、两线串行接口、数据寄存器、温度和时钟报警比较器及时钟分频器和缓冲器。由制造商标定的温度传感器无需外部器件。芯片一上电就开始进行温度转换。主机可以周期性地读取温度寄存器中最新转换的温度值；由于转换是在“后台”进行的，读数据并不影响转换的过程。二进制数据的读/写通过两线总线进行，高位在前，每个寄存器的访问都采用8位的命令协议。

DS1629的特点：

①实时日历时钟

②在-10~ 85℃范围内，能达到±2℃的精度

③温度测量范围从-55~ 125℃

④9位的温度分辨率

⑤温控器和时间报警设定值由用户定义，且具有非易失性（NV）

⑥专门的漏极开路报警输出

⑦提供32字节SRAM，用于保存一般的系统数据

⑧通过I²C线/SM Bus接口传输数据

⑨电压范围为2.7~5.5V

⑩150密尔（mil)、8引脚SO（DS16296）封装

DS1629芯片的引脚分布图如图3.1所示。

图3.1 DS1629引脚分布图

①SDA：串行口数据I/O端

②SCL：串行口时钟I/O端

③ALRM： 报警输出

④GND：接地端

⑤X2：32.768kHz反馈输出

⑥X1：32.768kHz晶振输出

⑦OSC：振荡器输出

⑧VDD：2.2~5.5V电源

3.2 DS1629的工作原理

在DS1629中，温度测量采用的是片上的温度测量技术，测量范围为-55~ 125℃，芯片可以通过编程配置为转换一次即保存转换结果，然后转到待命状态，也可以配置成连接转换的工作模式。

DS1629温度输出值为两字节，共为9位，高位字节中的最高位S为符号位，高位字节代表温度值的整数位；低位字节中只有最高位有效，此位为1时表示温度值的小数部分为0.5℃，在对温度精度要求不高的场合，可只读高位。表3.2给出了所测的温度和输出数据的关系。这些数据可通过两线制串行口连续输出，MSB在前，LSB在后。表3.3为温度数据二进制码。

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