【正文】 2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)如圖 。 圖 21 單片機(jī)最小系統(tǒng) 167。 時(shí)鐘芯片引腳介紹 1） 時(shí)鐘芯片 DS12C887,其引腳分布圖如下所示 圖 22時(shí)鐘引腳分布 MOT (1腳 ) ：總線時(shí)序模式選擇腳。接高電平，選擇 MOTOROLA總線時(shí)；序；接低電平或懸空，擇選擇 INTEL總線時(shí)序。 NC (2,3,16,20,21,22腳 )：懸空腳。 AD0~AD7(4~11腳 )：地址 /地址數(shù)據(jù)復(fù)用總線引腳。 CS(13腳 )：片選腳，低電平有效。 AS（ 14腳）：地址鎖存輸入腳。下降沿時(shí)，地址被鎖存，緊接著的上升沿來時(shí)地址被清除。 R/W(15腳 )：讀 /寫輸入腳。在選擇 MOTOROLA總線時(shí)序模式時(shí)，此引腳用于指示當(dāng)前的讀寫周期，高電平指示當(dāng)前為讀周期，低電平指示當(dāng)前為寫周期；選擇 INTEL中線時(shí)序模式時(shí)，此引腳為低電平有效的輸入腳，相當(dāng)于通用 RAM的寫使能信號(hào)（ /WE） DS(17腳 )：選擇 MOTOROLA總線時(shí)序模 式時(shí)，此引腳為數(shù)據(jù)鎖存腳；選擇 INTEL總線時(shí)序模式時(shí)，此引腳為讀輸入腳，低電平有效，相當(dāng)于典型的內(nèi)存的輸出使能信號(hào)（ /OE） RESET(18腳 )：復(fù)位腳，低電平有效，復(fù)位不會(huì)影響到時(shí)鐘、日歷和RAM。 IRQ(19腳 )：中斷申請(qǐng)輸出腳，低電平有效，可作為微處理器的中斷輸入。 SQW（ 23腳）：方波信號(hào)輸出腳?？赏ㄟ^設(shè)置寄存器位 SQWE關(guān)斷此信號(hào)輸出，此信號(hào)的輸出頻率也可通過對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器編程予以改變。 VCC（ 24腳）： +5v電源端。 DS12C887,其內(nèi)存空間介紹 圖 23 時(shí)鐘、日歷和鬧鐘數(shù)據(jù)模式 —— BCD模式（ DM=0） 圖 24 時(shí)鐘、日歷和鬧鐘數(shù)據(jù)模式 —— 二進(jìn)制模式（ DM=1） 4個(gè)控制寄存器介紹 DS12C887有 4個(gè)控制寄存器，在任何時(shí)間都可以進(jìn)行訪問，即使處于更新周期。 寄存器 A字節(jié)的內(nèi)容如下。 MSB LSB UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 UIP: 更新標(biāo)志位。為只讀位且不受復(fù)位操作的影響，為 1時(shí)，表示即將發(fā)生的數(shù)據(jù)更新；為 0時(shí)，表示至少 244US不會(huì)更新數(shù)據(jù)。當(dāng) UIP為 0時(shí)，可以獲得所有時(shí)鐘、日歷、鬧鐘信息。將寄存器 B中的 SET位置 1可以限制任何數(shù)據(jù)更新操作，并且清除 UIP位。 DV DV DV0：此 3位為 010時(shí)將打開晶振，并開始計(jì)時(shí)。 RES RESRES RES0：用于設(shè)置周期性中斷產(chǎn)生的時(shí)間周期和輸出方波的頻率。 寄存器 B字節(jié)的內(nèi)容如下。 MSB LSB SET PIE AIE UIE SQWE DM 24/12 DSE SET：設(shè)置位，可讀寫，不受復(fù)位操作影響。為 0時(shí)，不處于設(shè)置狀態(tài)，芯片進(jìn)行正常時(shí)間數(shù)據(jù)更新；為 1時(shí)，抑制數(shù)據(jù)更新，可以通過程序設(shè)定時(shí)間和日歷信息。 PIE：周期性中斷使能位，可讀寫，復(fù)位時(shí)清除此位。為 1時(shí)，允許寄存器 C中的周期中斷標(biāo)志位 PF，驅(qū)動(dòng) /IRQ引腳為低產(chǎn)生中斷信號(hào)輸出，中斷信號(hào)產(chǎn)生的周期由 RS3~RE0決定。 AIE：鬧鐘中斷使能位， 可讀寫。為 1時(shí)，允許寄存器 C中的鬧鐘中斷標(biāo)志位 AF、鬧鐘發(fā)生時(shí)就會(huì)通過 /IRQ引腳產(chǎn)生中斷輸出。 UIE：數(shù)據(jù)更新結(jié)束中斷使能位，可讀寫。復(fù)位或者 SET位為 1時(shí)清除此位。為 1時(shí)允許寄存器 C中的更新結(jié)束標(biāo)志 UF，更新結(jié)束時(shí)就會(huì)通過 /IRQ引腳產(chǎn)生中斷輸出。 SQWE：方波使能位，可讀寫，復(fù)位時(shí)清除此位。為 0時(shí)， SQW引腳保持低電平；為 1時(shí)， SQW引腳輸出方波信號(hào)，其頻率由 RS3~RS0決定。 DM：數(shù)據(jù)模式位，可讀寫，不受復(fù)位操作影響。為 0時(shí)，設(shè)置時(shí)間、日歷信息為二進(jìn)制數(shù)據(jù) 。為 1時(shí)，設(shè)置為 BCD碼數(shù)據(jù)。 24/12：時(shí)間模式設(shè)置為，可讀寫，不受復(fù)位操作影響。為 0時(shí)，設(shè)置為 12小時(shí)模式；為 1時(shí)，設(shè)置為 24小時(shí)模式。 DSE：為 1時(shí)，會(huì)引起兩次特殊的時(shí)間更新； 4月的第一個(gè)星期日凌晨 1：59： 59會(huì)直接更新到 3： 00： 00， 10月的最后一個(gè)星期日凌晨 1： 59： 59會(huì)直接更新到 1： 00： 00；為 0時(shí)，時(shí)間信息正常更新，此位可讀寫，不受復(fù)位操作影響。 寄存器 C字節(jié)內(nèi)容如下。 MSB LSB IRQF PF AF UF 0 0 0 0 IQRF:中斷申請(qǐng)標(biāo)志位。為 1時(shí)， /IRQ引腳為低，產(chǎn)生中斷申請(qǐng)。當(dāng) PF、PIE為 1時(shí)或者 AF、 ATE為 1或者 UF、 UIE為 1時(shí)，此位為 1，否則置 0. PF：中期中斷標(biāo)志位。為 1時(shí)，它是只讀位，和 PIE位狀態(tài)無關(guān)，由復(fù)位操作或者寄存器 C操作清除。 AF:鬧鐘中斷標(biāo)志位。為 1時(shí)，表示當(dāng)前時(shí)間和鬧鐘設(shè)定時(shí)間一至，由復(fù)位操作或讀寄存器 C操作清除。 UF：數(shù)據(jù)更新結(jié)束中斷標(biāo)志位。每個(gè)更新周期后此位都會(huì)置 1，當(dāng) UIE位位置 1時(shí)， UF若為 1就會(huì)引起 IRQF置 1，將驅(qū)動(dòng) /IRQ引腳為低電平，申請(qǐng)中斷。此位由復(fù)位操作或讀寄存器 C操作清除。 寄存器 D字節(jié)的內(nèi)容如下。 MSB LSB 0 0 0 0 0 0 0 0 VRT； RAM和時(shí)間有效位。用于指示和 VBAT引腳連接的電池狀態(tài)。此位不可寫，也不受操作為影響，正常情況下讀取時(shí)總?cè)?1，如果出現(xiàn)讀取為 0的情 況，則表示電池耗盡，時(shí)間數(shù)據(jù)和 RAM中的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)問題。 芯片 DS12CR887的 113字節(jié)普通 RAM空間為非易失性 RAM空間，他不專門用于某些特別功能，而是可以在未處理器程序中作為非易失性內(nèi)存空間使用。 167。 溫度采集電路設(shè)計(jì) DS18B20 的主要特性 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 。 ②獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 。 ③ DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫④ DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 。 ⑤溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時(shí)精度為 ℃ 。 ⑥可編程的分辨率為 9～ 12 位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、℃和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 。 ⑦在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 。 ⑧測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串 行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 。 ⑨負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 DS1820 的基本操作指令 DS1820 的操作指令分為 ROM 操作命令和存儲(chǔ)器操作命令。 （ 1）、 ROM 操作命令及其含義 Read ROM指令代碼（ 33h）：如果只有一片 DS1820，可用此命令讀出其序列號(hào)，若在線 DS1820多于一個(gè)，將發(fā)生沖突。 Match ROM 指令代碼（ 55h）：多個(gè) DS1820 在線時(shí)，可用此命令匹配一個(gè)給定序列號(hào)的 DS1820，此后的命 令就針對(duì)該 DS1820。 Skip ROM 指令代碼（ CCh）：此命令執(zhí)行后的存儲(chǔ)器操作將針對(duì)在線的所有 DS1820。 Search ROM指令代碼（ F0h）：用以讀出在線的 DS1820的序列號(hào)。 Alarm Search 指令代碼（ ECh）：當(dāng)溫度值高于 TH或低于 TL中的數(shù)值時(shí)，此命令可以讀出報(bào)警的 DS1820。 （ 2）、存儲(chǔ)器操作指令代碼及其含義 Write Scratchpad指令代碼（ 4Eh）：寫兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到溫度寄存器。 Read Scratchpad指令代碼（ BEh）：讀取溫度寄存器的溫度值。 Copy Scratchpad 指令代碼（ 48h）：將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到 EERAM中，保證溫度值不丟失。 Convert T指令代碼（ 44h）：啟動(dòng)在線 DS1280做溫度 A/D轉(zhuǎn)換。 Recall E2指令代碼（ B8h）：將 EERAM中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中。 Read Power Supply 指令代碼（ B4h）：在本命令送到 DS1280 之后的每一個(gè)讀數(shù)據(jù)間隙，指出電源模式： “0” 為寄生電源； “1” 為外部電源。 溫度測(cè)量的步驟 (1).Read ROM（ 33 h），每次對(duì) DS1820 進(jìn) 行操作之前都要對(duì)它進(jìn)行初始化，主要目的在于確定傳感器已經(jīng)連接到單總線上。 (2).Search ROM（ F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的 DS1820。 (3).Match ROM（ 55h），只有準(zhǔn)確的符合 64位 ROM序列的 DS1820才能響應(yīng)其后的指令，當(dāng)然，單點(diǎn)測(cè)溫時(shí)可以使用 Skip ROM（ CCh）指令來跳過這一步。 (4).Convert T（ 44h），發(fā)完指令后應(yīng)查詢總線上的電平，當(dāng)電平位高時(shí)溫度轉(zhuǎn)換完成。 (5).Read Scratchpad（ BEh），將讀指令發(fā)出后，就可從 總線上讀得表示溫度的 2字節(jié)二進(jìn)制數(shù)。 DS18B20 的操作時(shí)序 由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20的數(shù)據(jù) I/O均由同一條線完成，因此，對(duì)讀寫的操作時(shí)序要求嚴(yán)格。它的各種時(shí)序如圖 25所示 圖 25 DS18B20 的操作時(shí)序 為了保證 DS18B20 的嚴(yán)格 I/O 時(shí)序。需要做較精確的延時(shí)。在 DS18B20操作中，用到的延時(shí)有 15μS， 90μS， 270μS， 540μS 等。因這些延時(shí)均為15μS的整倍，因此在程序中可以編寫一個(gè)以 15μS為基準(zhǔn)的延時(shí)函數(shù)。 圖 26溫度采集電路 167。 1602LCD液晶顯示屏 1602字符型 LCD簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，本設(shè)計(jì)采用 16列 *2行的字符型 LCD1602帶背光的液晶顯示屏。 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)： 1. 顯示容量 :162 個(gè)字符 2. 芯片工作電壓 :— 3. 工作電流 :() 4. 模塊最佳工作電壓 : 5. 字符尺寸 :(WH)mm 1602引腳功能說明 各引腳接口說明如表所示 : 表 21 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 表 21：引腳接口說明： 第 1腳： VSS為地電源。 第 2腳： VDD接 5V正電源。 第 3腳： VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，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 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 4腳： RS為寄存器選擇，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： R/W為讀寫信號(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： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15腳：背光源正極。 第 16腳： 背光源負(fù)極。 1602LCD的指令說明及時(shí)序 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令，如表 22所示： 表 22 序號(hào) 指