２Ｏ１７年Ｏ９月 枣庄学院学报 ＪＯｔ￣ＲＮＡＬ ＯＦ ＺＡＯＺＨＵＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｓｅｐ．２０１７ 第３４卷第５期 Ｖｏ１．３４ Ｎ０．５ 基于５ １单片机的新型万年历设计 许亮，刘通 囊 敬 ～簿一瓣 ～ｐ 、 （枣庄学院光电工程学院，山东枣』Ｅ ２７７ｌ６０） ［摘要］本文没ｉｆ‘一款基于ＳＴＣ９０Ｃ５１单片机的新型电子万年历，其不仅町以进行传统万年历中时问、日期的显示， 而且可以检测温湿度并显示，并且可以接入空调、加湿器，当温湿度低于预设值时自动开启空凋、加湿器，作为智能家 居的控制系统． ［关键词］ＭＣＵ；智能控制；电子万年历 ［中图分类号］ＴＰ２７ｌ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００４—７０７７（２０１７）０５—００８１一ｏ４ ０ 引言 随着智育邑控带Ⅱ技术的 陕速发展，人ｆ门又寸于智白色家居要求也越来越高．基于一上二述需求， 本文介绍ｊ．－一种基于ＳＴＣ９ＯＣ５ １单片机的新型万年历，其对传统万年历的功能进行拓展， 不仪可以进行传统万年历中时问日期的显示，而一ｆ｜．可以检测当前温湿度并显示，并且可 以接入窄调、加湿器．该系统通过与程序巾的温湿度预设值比较，当当前温／湿度低于预 设值时，通过单片机实现自动控制空调、加湿器，实现家居智能化的应用 ． — —罩三ｉ—‘＃ ～ ＝鬈＝纂：＝＝＝：＝ ＝＃ 奠＝＝ ＝；；＝＝＝ ＝ ；： 摹罩三 ＝＝＝ ； ： （ａ） （ｂ） Ｉ ｝ ｌ ｝ ｉ ｛ ； 图ｌ 总体电路连接图 ［收稿日期］２０１７—０６—２３ ［作者简介］许亮（１９８２．８一），男，山尔枣Ｊ上人，枣庄学院光电ｊ二程学院助教， 学硕士，主要从事 哥 体器件及Ｊ 艺方向的研 究． ・８ｌ・ 枣庄学院学报 ２０１７年第５期 １ 系统的硬件选型 本设计以ＳＴＣ９０Ｃ５１单片机为控制核一ＩＬ，，外接ＤＳ１３０２时钟模块、ＤＨ ＦＩ １温湿度传感 器模块、ＬＣＤ１６０２显示模块以及矩阵按键作为输入按键模块 ；同时，以单片机的Ｐ１．３ 和Ｐ１．４系列引脚作为附加空调，加湿器的使能控制端，当外接空调或加湿 时 Ｉ 片 机根据判断温湿度的设定值控制继电器选择是否需要阡船空凋或加湿器． １．１ 外部电路设计 本电子万年历系统的单片机控制部分与各外部模块的总体电路连接如ｌ皋］１所示． １．２ 显示模块 本没计中的显示模块采用女¨图２所示的Ｉ ＣＤ１６０２液品 示屏．他体积小、重 轻、功 耗低等 著的优点，并且特别适用于８０５ １系列的单片机．如１ １—１（１ ）所水， 小 汁 中采用 片机的Ｐ２系列端ｆ ＩＷ－为ＬＣＤ１６０２的８位数据端【Ｉ，接至ＬＣＤｌ６０２的Ｉ）０～Ｉ）７ 引脚． 外ＬＣＤ１６０２的ＲＳ（指令，数据选择端），Ｒｗ（指令，数据读写选择端），ＥＰ（使能 端）分别接至单片机的Ｐ１．２，Ｐ１．１，Ｐ１．０引脚． 图２ ＬＣＤ１ ６０２显示屏 图３ Ｉ ＣＩ）１６０２显示屏 １．３输入模块 本系统的输入模块采用如图１—３所示４×４矩阵按键键盘．如图１一Ｉ（ｃ－）ｆ听 ，陔输 入模块接人单片机的ＰＯ端［Ｊ，有单片机通过扫描识别按键的输入，矩阵按键的功能包括 ０—９数字输入，年月日时分秒修改控制键，加减按键，温湿度设置控制按键，外接 州使 能选择按键，外接加湿器使能选择按键和确认按键． 图４ Ｉ）…’１ １温湿度模块 图５ ＤＳ１ ３０２模块 １．４温湿度传感器模块 小没计采用如图４所示的ＤｌＩＴ１ １数宁温湿度传感器ｆｉ－为温湿度传感器模块，『』ｌｌＩ冬Ｉ Ｉ ・８２・ 许亮，刘通基于５１单片机的新型万年历设计 （ｄ）所示，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠 性与卓越的长期稳定性，成本低、相对湿度和温度测量、超快响应、抗干扰能力强、超长的 信号传输距离、数－７信号输出、精确校准．传感器包括一个电阻式感湿元件和一个ＮＴＣ 测温元件，并与一个高性能８位单片机相连接．可用于暖通空调、除湿器、测试及检测设 备、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节器、医疗、其他相关湿度检测控制．由 于ＤＨＴ１１可直接读出８进制数据，在本设计中，该模块只需要一根ＤＯＵＴ（ａｃｔ：据输出线） 与单片机的Ｐ３．７相连，即可直接读出温湿度的值． １．５ 时钟模块 本设计中所采用的时钟模块为图５所示的ＤＳ１３０２时钟模块．它可以对年、月、日、 周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为２．０Ｖ～５．５Ｖ．ＤＳ１３０２有年份寄 存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与ＲＡＭ相关的寄存器等．ｏ，：Ｊ－￣０突发寄 存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容．ＤＳ１３０２与ＲＡＭ相关的寄存 器分为两类：一类是单个ＲＡＭ单元，共３１个，每个单元组态为一个８位的字节，其命令 控制字为Ｃ０Ｈ～ＦＤＨ，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的ＲＡＭ 寄存器，此方式下可一次性读写所有的ＲＡＭ的３１个字节，命令控制字为ＦＥＨ（写）、ＦＦＨ （读）．ＤＳ１３０２采用三线接口与单片机进行同步通信，分别是ＳＣＬＫ（￣４－ｑ，线），Ｉ／，ｏ（数据 线），ＣＥ（复 片选线）．如图１（ｅ）所示，在本设计中分别接至单片机的Ｐ３．６，ＤＳＩＯ，Ｐ３． ５弓Ｉ脚． １．６外部附加设备控制功能 本设计中还有一个外部附加设备的控制功能，外部设备是指例如空调之类的温度调 节设备和加湿器之类的湿度调节设备．本设计中，通过单片机的Ｐ１．３引脚和Ｐ１．４引脚 连接继电器，单片机将来自于温湿度传感器模块的输入数值信号与程序中的预设值进行 比较，若温度低于／高于预设值时，通过Ｐ１．３引脚和Ｐ１．４引脚输出相应的高／低电位，将 继电器吸合／断开，从而控制空调、加湿器的智能开关．这样设计可大大降低设计成本，只 需要外接继电器即可．并且对于空调、加湿器或者其他的温湿度调节设备兼容度高，方便 使用． 图６程序流程图 －８３・ 枣庄学院学报 ２０１７年第５期 ２软件系统的设计 ２．１ 软件控制 系统通电后，系统各个模块进入初始化，单片机通过直接从ＤＳ１３０２模块和ＤＨＴ１ １ 模块中读取８位数据，将数值进行进制转换后，将数值付给ＬＣＤ１６０２的读数据指令函数， 从而在ＬＣＤ１６０２液晶上显示年月Ｅｌ时分秒和温湿度的值 。 ；单片机判断按键是否有输 。入，当按键输入命令后由单片机进行处理，然后对于其他模块进行控制并执行．当外接空 调或者加湿器使能选择按键选择接入时，单片机会将当前温湿度数值与程序中温湿度预 设值比较，对空调或者加湿器的开启进行智能控制． ２．２程序流程设计 本系统的程序流程图如图６所示． ３ 总结 本系统有着体积小，智能化程度高，成本低廉的优点，具有很高的实用性，特别适用 于普通家庭的智能家居控制． 参考文献 ［１］谭健胜．浅析智能家居的发展状况［Ｊ］．科技资讯，２０１２（１８）：２１４—２１６． ［２］查荣．基于单片机的多功能万年历设计［Ｊ］．机械制造与自动化，２０１２，４１（３）：１３７—１３９ ［３］李伟跃．基于时钟芯片ＤＳ１３０２的万年历的设计［Ｊ］．科技创新导报，２０１２，９：２０—２１． ［４］武红玉．基ＡＴ８９￥５１单片机的电子万年历的设计［Ｊ］．科技传播，２０１２，９（２）：２０４—２０５． ［责任编辑：韩学政］ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｗｉｔｃｈ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐｏｗｅｒ ＸＵ Ｌｉａｎｇ，ＬＩＵ Ｔｏｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｐｔｏ—ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚａｏｚｈｕａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚａｏｚｈｕａｎｇ ２７７ １ ６０。Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２ ＭＣＵＩｔ ｃａｎ ｓｗｉｔｃｈ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｈｏｔ０ｖ０ｉｔａ— ．ｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｎｅｔｗｏｒｋ． ｗｈａｔ夸ｅＶｅｎ ｍｏｒｅａ ｌｉｇｈｔ ｓｅｎｓｏｒ ａｎｄ ａ ｉｎｆｒ￣ｅｄ ｓｅｎｓｏｒ ａｒｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓ－ ，ｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｍａｋｅ ｔｈｅ ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ ｔｕｒｎ ｏｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｗｈｅｎ ｎｅｅｄｅｄＫｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＭＣＵ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｅｎｓｏｒ ． ・８４・
