【正文】 出。第9引腳為復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路，20引腳為接地端，40引腳為電源端。AT89C52單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：AT89C52單片機(jī)包含中央處理器，存儲(chǔ)器（RAM，ROM/EPROM），I/O，中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線三大總線，下面加以說明：中央處理器：CPU是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能同時(shí)處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼。CPU負(fù)責(zé)控制，指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的功作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出等操作。存儲(chǔ)器：AT89C52內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的。專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)。所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或者用戶定義的字形表。AT89C52共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時(shí)/計(jì)數(shù)器：AT89C52有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。圖22 主控制系統(tǒng)AT89C52引腳圖并行輸入輸出（I/O）口：AT89C52共有4組8位I/O（P0，P1，P2和P3），用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。[] P0是一個(gè)8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1（對(duì)端口寫1）時(shí)作高阻抗輸入端。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收指令字節(jié)。校驗(yàn)程序時(shí)輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。[－] P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低8位地址信息。[－] P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。[－] P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接控制信息。除此之外P3端口還用于一些專門功能，具體請(qǐng)看表21。表21 P3口功能說明P3引腳兼用功能串行通訊輸入（RXD）串行通訊輸出（TXD）外部中斷0（ INT0）外部中斷1（INT1）定時(shí)器0輸入(T0)定時(shí)器1輸入(T1)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通RD全雙工串行口：AT89C52內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。中斷系統(tǒng)：AT89C52具備完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷，兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，外滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。時(shí)鐘電路：AT89C52內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但AT89C52單片機(jī)需外置震蕩電容（一般在30PF左右）。此次設(shè)計(jì)選用30PF電容，12MHz晶振形成并聯(lián)諧振電路，電容C4，C5對(duì)振蕩頻率有微小影響，可起頻率微調(diào)作用。 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)圖23為DS1302的接線圖，其中VCC為后備電源，VDD為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由VCC或 VDD兩者中的較大者供電。當(dāng)VDD大于VCC+，VDD給DS1302供電。當(dāng)VDD小于VCC時(shí)，DS1302由VCC供電。2,3腳分別為X1，X2是振蕩源，外接32KHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，RST必須保持低電平。當(dāng)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)輸入端（雙向）。SCLK始終是輸入端。圖23 DS1302的接線圖：DS1302在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖[11]。表22為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對(duì)DS1302進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。對(duì)于位6，若對(duì)程序進(jìn)行讀/寫時(shí)RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫時(shí)，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為1；該位為0則表示進(jìn)行的是寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出的。表24為DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“CH”是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開始運(yùn)行?！癢P”是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫操作之前，WP必須為0。當(dāng)“WP”為1時(shí)，寫保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫操作。DS1302的控制字如表22所示?？刂谱止?jié)的高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。表22 DS1302的控制字格式 RAM RD 1 /CK A4 A3 A2 A1 A0 /WR （I/O）在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7，如表23所示。表23 DS1302輸入輸出仿真DS1302有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表24所示。表24 DS1302的日歷，時(shí)間寄存器寫寄存器讀寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit080H81HCH10秒秒82H83H10分分84H85H12/240AM/PM時(shí)時(shí)86H87H0010日日88H89H00010月月8AH8BH00000星期8CH8DH10年年8EH8FHWP0000000此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。 溫度采集模塊設(shè)計(jì)如圖24所示為DS18B20溫度采集芯片的接線圖，該設(shè)計(jì)采用數(shù)字式溫度傳感芯片DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。，保證DS18B20正常工作。圖24 DS18B20接線圖表25為L(zhǎng)CD1602的引腳功能說明。表25 LCD1602的引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極LCD1602的第1腳VSS為地電源；第2腳接5V正電源；第3腳VL為液晶顯示器對(duì)比調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用是可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度；第4腳為RS寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器；第5腳為R/W讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)；第6腳為使能端，當(dāng)使能端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令；第7～14腳的D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線；第15腳為背光源正極；第16腳為背光源負(fù)極。圖25 LCD1602接線圖顯示的清晰度是關(guān)鍵，其Vdd引腳作用是對(duì)比調(diào)整，原理是該引腳輸入電壓不同，調(diào)整度不同，所以采用電位器分壓作為它的電壓輸入。Vss及BLK引腳分別是電源地、LCD背光電源負(fù)極，直接接地。Vdd及BLA引腳分別是電源、LCD背光電源正極，采用+5V電源供電。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)復(fù)位電路，如圖26所示。圖26 手動(dòng)復(fù)位電路 電源設(shè)計(jì)采用200W/5V直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源，不僅功率上可以滿足系統(tǒng)需要，不需要更換電池，并且比較方便，使用更加安全可靠。但是穩(wěn)壓電源我們不能自備，若要調(diào)試系統(tǒng)，只能到實(shí)驗(yàn)室才能做。為了更加方便調(diào)試，此設(shè)計(jì)選擇電池供電以方便在任何時(shí)間任何地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試和演示。 按鍵控制模塊設(shè)計(jì)此電路中的顯示電路是采用LCD液晶顯示器顯示方式，，,S2,S3,S4。如圖27所示。S1為設(shè)置開關(guān)，S2為時(shí)間加開關(guān)，S3為時(shí)間減開關(guān)，S4為確定開關(guān)。每次調(diào)節(jié)時(shí)間時(shí)首先按設(shè)置鍵，選擇要調(diào)整位，然后選擇時(shí)間加或減鍵，調(diào)整完以后按確定鍵。在調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)順序是從秒開始，然后是調(diào)節(jié)分，時(shí)，星期，依次往后進(jìn)行。圖27 時(shí)間控制按鍵接線圖第3章 多功能時(shí)間顯示控制裝置的程序設(shè)計(jì) 主控模塊設(shè)計(jì)主程序是先開始[12],然后進(jìn)行初始化設(shè)置，定時(shí)器啟動(dòng)后在進(jìn)行按鍵檢測(cè)，檢測(cè)完后，就可以顯示時(shí)間。開始初始化讀日期，時(shí)間寫日期，時(shí)間顯示子程序開關(guān)控制子程序日期修改子程序時(shí)間修改子程序顯示結(jié)果返回圖31 主程序流程圖 基本顯示模塊設(shè)計(jì)顯示模塊是實(shí)現(xiàn)多功能時(shí)間顯示控制裝置的重要部分，在顯示時(shí)，首先將時(shí)間十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯示段碼，然后送往LCD1602液晶顯示。程序在開始時(shí)對(duì)液晶模塊功能進(jìn)行了初始化設(shè)置，約定了顯示格式。 時(shí)間設(shè)定模塊設(shè)計(jì)開始控制鍵有效，進(jìn)入年調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效年加1年減1控制鍵有效，進(jìn)入日調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效控制鍵有效，進(jìn)入小時(shí)調(diào)整程序等待按鍵程序日減1日加1加鍵有效減鍵有效小時(shí)加1小時(shí)減1控制鍵有效，進(jìn)入月調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效月加1月減1控制鍵有效，進(jìn)入星期調(diào)整等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效星期加1星期減1控制鍵有效，進(jìn)入分鐘調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效分鐘加1分鐘減1按鍵有效，跳出時(shí)間調(diào)整程序，進(jìn)入主循環(huán)程序圖32 時(shí)間調(diào)整程序流程圖第4章 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果 測(cè)試儀器表41為調(diào)試過程中用到的儀器。表41 測(cè)試儀器清單序號(hào)名稱型號(hào)1PC機(jī)LXBHF769A2雙路直流穩(wěn)壓電源CA17303D3數(shù)字萬用表DT92084ISP在線編程器 軟件調(diào)試多功能時(shí)間顯示控制裝置時(shí)多功能的數(shù)字鐘，可以看到當(dāng)前日期，時(shí)間，還有溫度顯示。多功能時(shí)間顯示控制裝置功能很多，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜，所以在編寫和調(diào)試程序時(shí)出現(xiàn)了較多問題[13)14]。最后經(jīng)過多次的模塊子程序的修改，一步一步地完成，最終解決了軟件方面的問題。在軟件的調(diào)試過程中主要出現(xiàn)以下問題：，不是一秒一變，而是一秒兩變。問題分析：分頻應(yīng)該是0到499，設(shè)置成了0到999，改變分頻大了一倍。，顯示的是010100，按復(fù)位后才顯示000000。問題分析：賦初值有問題。，LCD液晶顯示屏顯示亮度不好。問題分析：一邊旋轉(zhuǎn)10K歐姆的滑動(dòng)變阻器，一邊觀看LCD顯示屏，直到看到合適的亮度為止。，進(jìn)行修改時(shí)間，日期時(shí)相應(yīng)的數(shù)碼管位沒有按要求閃動(dòng)。問題分析：由于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個(gè)口線傳輸，在處理采集的模擬信號(hào)時(shí)需要一定的時(shí)間，當(dāng)把時(shí)間，日期的程序相接入時(shí)，會(huì)對(duì)延時(shí)有很大的影響。所以在調(diào)用溫度子程序時(shí)，先關(guān)閉定時(shí)器1中斷允許，在溫度子程序返回時(shí)再打開定時(shí)器1中斷允許。最終解決此問題。 硬件調(diào)試多功能時(shí)間顯示控制裝置的電路系統(tǒng)較大，對(duì)于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出一出的錯(cuò)誤，則會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便，而且電路的交線較多，對(duì)于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會(huì)刺破帶有包皮的導(dǎo)線，則會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象[12]。所以在電路板焊接完成后，首先要檢查加工質(zhì)量，并確保沒有任何方面的錯(cuò)誤，如短路和斷路，尤其要避免電源短路；元器件在安裝前要逐一檢查，用萬用表測(cè)其數(shù)值，看