单字节或多字节数据传输的方法有下列几组寄存器有关日历时间的寄存器共有个，其中有个寄存器读时，写时，存放的数据格式为码形式，如下表所示。表中有关日历时间存器详情读写时序的控制字如下图所示。控制字节的最高有效位位必须是逻辑，如果它为，则不能把数据写入中，位若为，则表示存取日历时钟数据，若为，则表示存取数据位至位指示操作单元的地址最低有效位位若为，则表示要进行写操作，若为，则表示进行读操作，控制字节总是从低位开始输出。在控制指令字输入后的下个时钟的上升沿时，数据被写入，数据输入从低位即位开始。同样，在紧跟位的控制指令字后的下个脉冲的下降沿读出的数据，读出数据时从低位位到高位。图控制字图数据读写时序可以用于数据记录，特别是对些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析及对异常数据出现的原因的查找具有重要意义。传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间若采用单片机计时，方面需要采用计数器，占用硬件资源，另方面需要设置中断查询等，同样耗费单片机的资源，而且，些测控系统可能不允许。但是，如果在系统中采用时钟芯片，则能很好地解决这个问题。根据以上功能，本设计的时钟显示模块仿真图为图时钟芯片温度传感器采用可编程温度传感器进行温度检测，具有抗干扰能力强采集精度高不需要复杂的调理电路和转换电路等特点，只要将的口直接与单片机的口相连接即可实现温度的读取。内部结构主要由四部分组成位光刻温度传感器非挥发的温度报警触发器和配置寄存器。技术性能描述独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要条口线即可实现微处理器与的双向通讯。测温范围，固有测温分辨率。其管脚图如图,其仿真图如图所示，图中接单片机口。图管脚图及其温度检测模块的简单性能独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要条口线即可实现微处理器与的双向通讯。测温范围，固有测温分辨率。支持多点组网功能，多个可以并联在唯的三线上，实现多点测温。工作电源。在使用中不需要任何外围元件。测量结果以位数字量方式串行传送。不锈钢保护管直径。适用于,各种介质工业管道和狭小空间设备测温。标准安装螺纹任选。电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。初始化时序初始化时序包括个主机发出的复位脉冲以及从机的应答脉冲，这过程如下图所示，复位脉冲是个至的低电平，然后释放总线拉直高电平，时间持续至之后，从机开始向总线发出个应答脉冲，该脉冲是个至的低电平信号，表示从机已经准备好。在初始化过程中，主机接收脉冲的时间最少是。图初始化时序写时序的写时序如下图所示，分别写和写时序两个过程，主机把单总线从高电平拉到低电平时，表示个写周期的开始。当要写时序时，单总线要被拉低至少，保证在至之间能够正确的采样总线上的低电平当要写时，单总线被拉低以后在之内就得释放单总线，将总线拉为高电平。除此之外，两个写周期之间至少要有的恢复时间。图写时序从单线信号线上汲取能量在信号线处于高电平期间把能量储存在内部电容，在信号线处于低电平时消耗电容中的电能进行工作，直到高电平给寄生电源充电。独特的寄生供电模式有三个好处可以进行远距离测量温度，无需本地电源电路简洁，仅用根口实现测温在没有常规电源的条件下读取寄生电路只能适合单点温度的测量，当几个温度传感器挂在同根线上进行多点温度的测量时，只靠的上拉电阻无法提供足够的能量。显示数据模块液晶模块采用控制器，具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，与单片机通讯可采用位或位并行传输两种方式，控制器由两个位寄存器，指令寄存器和数据寄存器忙碌标志，显示数，字符发生器字符发生器，地址计数器。用于寄存指令码，只能写入不能读出，用于寄存数据，数据由内部操作自动写入和,或者暂存从和读出的数据，为时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操布电容，其传送距离最大为约米，最高速率为。是为点对点即只用对收发设备通讯而设计的，其驱动器负载为。所以适合本地设备之间的通信。这里我们通过的串行传输口将温度，时间数据通过传输到上并通过界面显示时间温度描绘温度时间曲线。图串口通信模块存储模块是点可擦除，采用的组织结构以及两线串行接口。电压可允许低至，待机电流和工作电流分别为和。具有也写功能，每页分别为字节。图为的管脚图，图为它的仿真图。图管脚图各管脚功能为器件地址选择串行数据地址写保护工作电压接地。图存储模块发挥部分的设计超温报警功能我们设计的电路不仅是台检测和记录温度的系统，而且还是台超温报警系统。当温度值超过我们设定的最高温度时，系统就会自动报警。还有我们的温度测量精度达到了度。报警部分选用三极管驱动蜂鸣器报警。蜂鸣器具有体积小重量轻价格低结构牢靠等特点，被广泛应用于各种需要发声的电器设备电子制作和单片机等电路中。图报警模块电原理图图原理图小结硬件设计我们首先是用画的原理图，个模块个模块添加进去。首先是做好个显示日历的模块，然后再添加温度采集输入模块，按键设置模块，串行通信模块。个个仿真出来，然后添加新的模块，这样就比较容易排查问题。仿真出来后，我们又用画出上面的原理图。硬件部分，除了设计要求的部分，我们另外添加了个温度报警模块最初小组讨论的想实现检测湿度，但由于湿度传感器价格原因而没有添加这个模块。软件设计系统总体流程图进行时间设置测温数据转化存储是否按下是否显示数据是否有设置按键按下是报警开始初始化进行第次温度转化是是否超温否图各分模块程序流程图驱动使不具备写保护地址定义变量初始化复位产生高电平延时写入地址将读到的数读取数据据转化为读取数据可显示数据类型向地址读取数据开始图显示程序流程图开始初始化清楚显示区设置显示位置将缓冲数据显示在指定的位置待显示数据送入缓冲区化结束是是否结束否结束图驱动开始复位发出跳过匹配指令跳过读序列号操作读寄存器启动温度转化读取温度并将数据值返回向地址读延时等待转化个字节复位结束图具体程序见附录系统调试与组装板根据画的原理图，画出图。由于中很多元器件没有，我们必须自己画出封装。画封装的时候，必须注意各引脚之间的距离，要和实物相匹配。画图要尽量避免交叉，所以各元器件的排版很有讲究。我们设计的系统画了超过个小时，最终将图排版得比较美观紧凑。详见附录。样机调试实物做好，我们要把电路板调试。在上电之前，我们要先检查焊接有没有问题，查查有没有虚焊喽焊桥接的。检查电路焊接没有问题之后，给电路通电。在刚开始通电的时候，显示屏有显示，只不过显示不稳定，时间进位不准确，老是在和之间交替变换。经过检查发现，硬件电路是没有问题的，主要是软件问题。的程序读写字节时钟延时不够，时序不对。不过经过我们的不断改进调试，最后电路可以正常工作。样机功能显示实时时钟年月日时分秒每秒采样温度，更新显示温度值按键触发存储当前温度和时钟信息年月日时分按键触发串口传输存储的温度和时钟信息温度测量精度度。发挥部分测试结果当温度超过度时，蜂鸣器会发出报警声测量温度精确度达到度。小结通过我们的调试，我们做的电路板基本实现了所需功能。显示屏能够正确显示测量温度，并且精确到度。其次，我们做的电路板能够正确显示时间，还可以根据我们的需要设置时间。每秒采样次温度，并在更新显示温度值。结论在本次综合设计中，我们做了个温度测量与记录系统，能正确显示年月日周时分秒，自动检测温度并显示，温度测量显示精度可达，能对时间信息进行设置，除此之外，还含有超温报警功能。本次设计采用的温度传感器是新型可编程温度传感器，温度传感器能将采集的温度信息以数字信号直接以串行形式发送到单片机中，这样就无需像样首先进行模数转换，大大节省了口，也使电路简单。本温度测量与记录系统，每秒采样次温度，更新显示温度值，我们采用做时钟输入模块。对于数据信息的存储本设计采用存储，并通过串口发送到机显示存储信息，是按键触发发送存储。除了设计要求的指标外，我们还加入了个超温报警模块，当温度超过定值时，蜂鸣器会产生报警声，测温精度也达到了。确定了各个模块后，我们先使用软件画出原理图，并编写相关程序，并仿真成功。尽管温度测量记录系统看起来比较容易，但它模块较多，程序内容也比较多，比如的驱动程序，最后统计程序总长度超过了行。仿真成功后，我们再根据仿真图，用软件画了电路图，并依此画了图并制成板。为做好本设计，我们刻了块板，并做出块成功的电路板，效果不错，硬件基本没问题，只是在调试的时候，时间显示很不稳定，小时和分钟显示老是在和之间不停的变换。检查硬件没有问题，而是读写时间数据的时间沿太短，仿真没问题，因为软件仿真时是根据理论理想化的，而实物的问题就出现了。本次设计基本实现了设计要求的功能，并有了些新添加的功能。但也存在需要改进的地方，首先是串行通信模块，即将时间温度信息发送至机存储，这个模块需要个上位机程序，来进行控制发送接收数据。本小组最初还有添加湿度传感器检测湿度，但由于湿度传感器价格昂贵而放弃了。以后要改进的话可以添加检测湿度求天整点时间的平均温度这几个功能。参考文献张友德单片微型机原理应用与实验上海复旦大学出版社出版，何立民主单片机应用技术选编北京北京航空航天大学出版社，韦珑珅，杨荣松基于的单片机多点温度测量系统赵娜，赵刚，于珍珠基于单片机的温度测量系统西安西安大学出版社北京电子工业出版社，陈跃东集成温度传感器原理与应用安徽机电学院学报,阎石数字电子技术基础第三版北京高等教育出版社，李朝青单片机原理及接口技术简明修订版北京北京航空航天大学出版社，李广弟单片机基础北京北京航空航天大学出版社，金伟正单线数字温度传感器的原理与应用电子技术与应用，附录部分程序液晶显示时钟芯片温度检测器件存储器件模式切换键加法按钮减法按钮立刻跳出调整模式按钮存储和发送数据按键标志液晶显示程序温度缓冲初始显示温度查表温度精度存储读取到的日期存储读取到的时间存储读取到的温度主程序,预设温度上限预设温度下限初始化初始化串口时钟停止标志液晶初始化时钟芯片初始化报警温度值设置报警液晶显示数据扫描各功能键按键触发保存温度和时间信息保存温度和时间信息读取时