【正文】 為 副 板 的核心單元 。 (1)芯片引腳 DS1302 的引腳排列 圖 如圖 ， Vcc1是 后備電源， Vcc2是 主電源。主電源關(guān)閉 時(shí) ，時(shí)鐘 能 連續(xù)運(yùn)行。當(dāng) Vcc2Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2Vcc1時(shí)， Vcc1給 DS1302供電。 X1 和 X2外接 晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù) 傳送。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ 之前， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )， SCLK 為時(shí)鐘輸入端 。 圖 DS1302 引腳 (2)DS1302 與單片機(jī)的接口電路 如圖 ，腳 RST 是復(fù)位端，接到 89C52 的 引腳。 GND 引腳接地 ， VCC 接電源。 SCLK 是串行時(shí)鐘輸入端 ，接到 89C52 的 引腳。 I/O是數(shù)據(jù)輸入 /輸出端，接到單片機(jī)的 口， X X2是 晶振輸入 /輸出端。 圖 DS1302 與單片機(jī)的接口電路 畢業(yè)設(shè)計(jì) 本控制器由 9012 三極管、固態(tài)繼電器、加熱電阻組成 ，如圖 。 9012 三極管 與固態(tài)繼電器結(jié)合起到開關(guān)的作用， 實(shí)現(xiàn)對(duì)水的加熱處理。 圖 開關(guān)量控制環(huán)節(jié) （三）數(shù)據(jù)采集的設(shè)置、控制單元 利用 X5045EEPROM 存儲(chǔ)測(cè)量值上下限和開機(jī)、關(guān)機(jī)時(shí)間，并且具有看門狗定時(shí)器功能，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集等過(guò)程的設(shè)置和控制。 芯片 引腳 引腳定義 如圖 。 圖 X5045 的引腳圖 ① SO:串行數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)在 SCK 的下降沿輸出到 SO 上。 ② SI:串行數(shù)據(jù)輸入端 ， 所有操作命令、字節(jié)地址及寫入的數(shù)據(jù)在此引腳上輸入， SI線上輸入的數(shù)據(jù)在 SCK的上升沿被鎖存。 ③ SCK:串行時(shí)鐘輸入端，控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出。 ④ /CS:芯片選擇輸入端（片選）。當(dāng) CS/為低電平時(shí)， X25045 能工作。 CS/的電平變化將復(fù)位看門狗定時(shí)器 。 ⑤ VCC:電源電壓。 ⑥ /WP:寫保護(hù)輸入端，當(dāng) WP/為低電平時(shí)，對(duì)芯片的寫操作被禁 止，其他功能仍正常。WP/為高電平時(shí)，寫操作允許，其他功能仍然正常。 ⑦ /RESET:復(fù)位輸入端，漏極開路輸出方式，高電平有效。用于電源檢測(cè)和看門狗超時(shí)輸出。 ⑧ GND:電源地。 的 功能 (1)上電復(fù)位 當(dāng)器件通電并超過(guò) Vcc時(shí)， X5045 內(nèi)部的復(fù)位電路將會(huì)提供一個(gè)約為 200ms 的復(fù)位脈畢業(yè)設(shè)計(jì) 沖讓微處理器能夠正常復(fù)位。 (2)看門狗定時(shí)器 看門狗定時(shí)器對(duì)微處理器提供了一個(gè)因外界干擾而引起程序陷入死循環(huán)或“跑飛”狀態(tài)保護(hù)的功能。 X5045 內(nèi)部的一個(gè)控制寄存器中有兩位可編程位 ， 決定了定時(shí)周期的長(zhǎng)短。當(dāng)系 統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)如果沒(méi)有對(duì) X5045 進(jìn)行訪問(wèn)，看門狗定時(shí)器以 RESET 信號(hào)作為輸出響應(yīng)，即變?yōu)楦唠娖?，延時(shí)約 200ms 后 ， RESET 由高電平變?yōu)榈碗娖健?/CS 的下降沿復(fù)位看門狗定時(shí)器。 (3)低電壓檢測(cè) 工作過(guò)程中 X5045 監(jiān)測(cè)電源電壓下降 ， 電源電壓跌落到 Vcc以下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖，復(fù)位脈沖保持有效到電源電壓降 1V 以下。如果電源電壓在降落到門限電壓后上升，則在電源電壓超過(guò)門限電壓后延時(shí)約 200ms，復(fù)位信號(hào)消失，使得微處理器可以繼續(xù)工作。 與單片機(jī)的接口電路 接口電路 如圖 ， 89C52 的 、 、 、 腳分別與 X5045 的片選端 1腳 (/CS)、串行輸入 2 腳 (SO)、串行時(shí)鐘 6腳（ SCK）和串行輸出 5腳 (SI)相連，二者的 RESET 引腳相連。 作為芯片選擇輸入端（片選）負(fù)責(zé) X25045 是否選通，當(dāng) 89C52訪問(wèn) X25045 時(shí)將 /CS 置低電平。 /CS 信號(hào)一般不通過(guò) P2 口選通，因?yàn)?P2 口工作于地址總線時(shí)，其輸出是脈沖方式，呈現(xiàn)高電平，不能保證片選持續(xù)有效，也就不能對(duì)其進(jìn)行任何操作。在這里不使用 /WP 信號(hào)，直接接 +5V。 X5045 與單片機(jī)引腳連接和 相關(guān)地址的分配如下 ： /CS:片選端，低電平有效，與 ； CLK:串行時(shí)鐘輸入端， 與 ； SO:串行數(shù)據(jù)輸出端， 與 ； SI:串行數(shù)據(jù)輸入端， 與 RESET：復(fù)位端 ,與單片機(jī)的復(fù)位引腳 RESET相連。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 X5045 與單片機(jī)的接口電路 （四） 人機(jī) 交互 單元 該單元采用 HD7279芯片來(lái)進(jìn)行 鍵盤和 LED顯示器的 管理 ，該芯片采用串行接口方式，可 以 同時(shí)驅(qū)動(dòng) 8位共陰極 LED數(shù)碼管 或 64位獨(dú)立 LED發(fā)光二極管，同時(shí)能對(duì)多達(dá) 88的鍵盤矩陣進(jìn)行監(jiān)視，具有自動(dòng)消 抖 并識(shí)別按 鍵代碼的功能。 介紹 其引腳排列如圖 ， 電源采用 +5V供電 ,DIG0DIG7分別為 8個(gè) LED數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)輸出端。 SASG分別為 LED數(shù)碼管的 AG的輸出端。 DP為小數(shù)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)輸出端。HD7279與微處理器接口線 只需 要 4條 ，其中非 CS為片選信號(hào) (低電平有效 )。 RC引腳用于連接 HD7279的外接振蕩元件，其典型值為 R=， C=15pF。 RESET為復(fù)位端。該端由低電平變成高電平并且保持 25ms即復(fù)位結(jié)束。通常，該端接 +5V即可。 圖 HD7279的引腳 與 HD7279 接口 如圖 ， 89C52 的 、 、 、 分別與 HD7279A 的 6腳 (/CS)、 7腳 (CLOCK)、 8腳 (DATA)和 9腳 (/KEY)相連。 作為片選線，負(fù)責(zé) HD7279A 是否選通，是 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口，可帶 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。當(dāng) 89C52 訪問(wèn) HD7279A（寫入指令、顯示數(shù)據(jù)、位地址、段地址或讀出鍵值）時(shí)，將 /CS 置低電平。 DATA 為串行數(shù)據(jù)，當(dāng) 89C52向 HD7279A 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， DATA 為輸入端；當(dāng) 89C52 從 HD7279A 讀入數(shù)據(jù)時(shí)， DATA 為輸出端。 CLK 為數(shù)據(jù)串行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿將數(shù)據(jù)寫入 HD7279A 或從HD7279A 中讀出數(shù)據(jù)。 KEY 為按鍵信號(hào)輸出端，在無(wú)鍵按下時(shí)為高電平，有鍵按下時(shí)為低電平，并一直保持到按鍵釋放為止。 利用 HD7279 的 10 腳作為行線， 18 腳 — 22 腳作為列線組成 5 鍵的鍵盤，完成對(duì) 鍵盤的譯碼和鍵值分別為 20H、 18H、 10H、 08H、 00H。根據(jù)鍵值就可以確定是哪個(gè)鍵按下，具體見圖 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 AT89C52 與 HD7279A 接口電路 圖 HD7279 與 LED、鍵盤接口電路 數(shù)碼 單元 HD7279A 是的串行控制芯片，能同時(shí)驅(qū)動(dòng) 8 位共陰極 LED 數(shù)碼管，在這里我們只用到了 8 位共陰極 LED 數(shù)碼管。 HD7279A 是動(dòng)態(tài)循環(huán)顯示方式。 HD7279A 的 10 腳 17腳分別與 8 位 LED 數(shù)碼管的 g、 f、 e、 d、 c、 b、 a、 dp 段相連， 18 腳 25 腳為 LED 數(shù)碼管的位驅(qū)動(dòng)輸出端，負(fù)責(zé) LED 每一位的亮與滅，如圖 所示。 三 、軟件設(shè)計(jì) （一）主程序設(shè)計(jì) 主程序主要完成系統(tǒng)的初始化功能 ， 流程圖如圖 ，其中包括內(nèi)部變量清零、看門狗定時(shí)器初 始化、鍵盤 /顯示芯片初始化、時(shí)鐘芯片初始化，完成初始化功能后，系畢業(yè)設(shè)計(jì) 統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，可減少功耗和提高抗干擾能力，由各種中斷喚醒，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，重新進(jìn)入休眠狀態(tài)，系統(tǒng)的各任務(wù)在 T0中斷服務(wù)程序中執(zhí)行，中斷服務(wù)程序流程圖如圖 。 主程序流程圖 中斷服務(wù)程序流程圖 （二）人機(jī)接口單元軟件 首先判斷有無(wú)鍵按下，有鍵按下時(shí)， KEYOK標(biāo)志位置 0； 無(wú)鍵按下時(shí)， KEY_OK 標(biāo)志位置 1。判斷鍵有無(wú)處理過(guò)，處理過(guò)則返回，未 處理過(guò)，則 KEYFIG 位置 0，且讀出鍵值，根據(jù)鍵值的不同調(diào)用相應(yīng)的子程序，從而保證每個(gè)按鍵只處理了一次，如圖 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 鍵處理程序流程圖 本系統(tǒng)有五個(gè)按鍵功能如表 31所述。 表 31 按鍵功能及鍵碼表 按鍵 功能 鍵碼 意 義 設(shè)定 設(shè)置參數(shù)鍵 20H 每按下一次，就顯示一個(gè)設(shè)定參數(shù)值 增建 增加 18H 每按一下，設(shè)定參數(shù)加一 減鍵 減少 10H 每按一下，設(shè)定參數(shù)減一 左移 左移 08H 每按一下， LEFT 加一 確認(rèn) 確認(rèn) 鍵 00H 每次修改完參數(shù)后，按下此鍵，即可將修改后的參數(shù)存入內(nèi)存中保存起來(lái) （三） DS1302 的軟件設(shè)計(jì) 采用 DS1302 作為記錄測(cè)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)記錄，其軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，時(shí)間記錄準(zhǔn)確，既避免了連續(xù)記錄的大工作量，又避免了定時(shí)記錄的盲目性，給連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量、控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行及檢查都來(lái)了很大的方便，可廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的測(cè)控系統(tǒng)中。圖 DS1302 流程圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 DS1302 流程圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 總結(jié) 通過(guò)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的了解，為以后我在這方面的深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，讓我更深刻的體會(huì)到“學(xué)以致用”的道理。同時(shí)也提高了我解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了自我創(chuàng)新意識(shí)。 在設(shè)計(jì)中我必須首先熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍芯片的外特性，控制方法。以單片機(jī)核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)了解有關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，無(wú)論 從選題到定稿，從理論到實(shí)踐 都 使我學(xué)到了很多東西，它不僅可以鞏固以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。 同時(shí)也明白了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性， 只 有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得 到實(shí)踐。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 附錄一 主板 原理圖 P/T21P/T2EX2P3P4P5P6P7P8RST9P/RxD10P/WR16P/RD17XTAL218XTAL119VSS20P/A1023P/A1124P/A1225P/A1326P/A1528ALE30P/AD732P/AD633P/AD534P/AD435P/AD336P/AD237P/AD138P/AD039VCC40U189C5212Y1XTAL30pFC130pFC2R8R5200 202100 200 202100 200 200d6d5d3d2d4VCCVDD1VDD2Vss4CS6CLK7DATA8KEY9SG10SF11SE12SD13SC14SB15SA16DP17DIG119DIG220DIG321DIG422DIG523DIG624DIG725DIG018CLKO26RC27RESET28U2HD7279CS1SO2WP3VSS4SI5SCK6RESET7VCC8U3X504515pFC4VCC20VCCVCC1 2J8+5PDIG5DP SA SB SC SD SE SF SGDIG4DIG3DIG2DIG1DIG01234567891011121314151617181920212223242526J11234J2100KR9DIG6DIG7f9g10e1d2K