【正文】 gle chip microprocessor. As the main control ponent, the single chip microprocessor is the core of the device and it plays the main control action. The clock chip provides a digital clock for the device and helps to realize the function of the timing control. The liquid crystal display is the carrier for the device system demonstrating. The keys use free standing structure. They mainly use as the timing and fixed time and use also as function choice. The control output simulates machine39。它利用機械鐘帶動開關來控制煤氣閥門 [1]?，F在的不少家用電器都安裝了定時器來控制開關或工作時間 [2]。鑒于單片機有如此廣泛的應用領域，基于單片機的定時控制器就可以運用到 日常 生活的各個方面，如上下班鈴聲的控制、機器的開停機時間控制等等。 本章將介紹單片機STC89C58RD+的原理及液晶 12232 模塊。 4 圖 21 STC89C58RD+引腳圖 圖 21 中，各引腳功能如下： ●VCC：電源 ●GND：地 ●P0口： P0 口是一組 8 位漏極開路的雙向 I/O 口，是地址數據總線復用口。 ●P1口： P1 是一個帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，它的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 Flash編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。在訪問 8 位地址的外部數據存儲器（如執(zhí)行 MOVX ＠ R1， A）時， P2 口線上的內容（特殊功能寄存器SFR 區(qū)中 R2 寄存器的內容），在整個訪問期間不改變。對 P3 口寫 入 “1”時，他們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。 ●ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)，即使 不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘震蕩頻率的1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出始終或用于定時目的。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令ALE 才會被激活。 ●EA/VPP：外部訪問允許。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上編程允許電源 VPP。 K200R11KR222uFCVCC 圖 22 復位電路 7 單片機的外部復位電路有上電自動復位和按鍵手動復位兩種，本設計采用的是按鍵手動復位。 液晶 12232 模塊 顯示部分采用點陣式液晶 LCD122322，可以顯示漢字和阿拉伯數字。 CS1/CS2：讀寫使能，對于 68 系列的 MPU，高電平有效；對于 80 系列的 MPU，低電平有效。如果在顯示關閉的狀態(tài)下，選擇靜態(tài)驅動模式，那么內部電路將處于安 全模式。 9 3）頁地址設置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 A1 A0 功能：設置頁地址。 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 列地址 0 0 …… 1 0 1 1 1 0 4E 1 0 1 1 1 1 4F 5） 讀狀態(tài)指令 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 BUSY ADC ON/OF RESET 0 0 0 0 功能：檢測內部狀態(tài) BUSY 為忙信號， BUSY=1： 內部正在執(zhí)行操作； BUSY=0：空閑狀態(tài) 。 7）讀顯示數據 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 Read Data 功能：讀出頁地址和列地址限定的 DD RAM 中的數據。這個狀態(tài)一直持續(xù)到執(zhí)行結束 END 指令。 LCD12232與單片機接口 12 LCD12232 與單片機的接口電路如圖 24 所示。 芯片及硬件模塊 時鐘芯片模塊 DS1302 美國 DALLAS 公司的 DS1302 是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘芯片，它采用 SPI 串行總線接口與單片機連接 [6]。 SPI 串行總線有如下一些主要特點： ●全雙工，三線同步傳輸。 ●可編程串行時鐘極性與相位。 SPI 從設備一般使用 1 根數據線（ I/O）和 2 根控制線（ RST 、 SCLK）。 SPI 從器件則從系統(tǒng)主設備獲取時鐘及片選信號，因此從器件的控制信號 RST 、 SCLK 都是輸入信號。 如果一個 SPI 從設備沒有被選中，它的數據輸出端將處于高阻狀態(tài)，從而與當前處于激活狀態(tài)的器件隔離。 在 SPI 串行總線通信過程中， RST 用來控制外圍設備的選通（低電平有效），未選通器件的數據輸出端信號線將處于高阻狀態(tài)。當同步時鐘信號的相位為 0、極性也為 0 時，通信過程中的數據位在同步信號的上升沿鎖存；當相位為 0，極性為 1 時，數據位在同步時鐘信號的下降沿鎖存。它具有以下性能特性： 1）實時時鐘 ,可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償的年進行計數 ； 2）用于高速數據暫存的 31x8 位 RAM； 3）最少引腳的串行 I/O； 4） ～ ； 5）用 于時鐘或 RAM 數據讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數據傳輸方式 ； 6）簡單的 3 線接口 ； 7）可選的慢速充電（至 Vcc1）的能力 。 DS1302 時鐘芯片包括實時時鐘 /日歷和 31B 的靜態(tài) RAM，實時時鐘 /日歷提供秒、分、時、日、周、月、年等信息，對于小于 31 天的月和月末的日期自動進行調整，還包括閏年校正功能。 DS1302 由 Vcc1 或Vcc2 中較大者供電，當 Vcc2 大于 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電；當 Vcc2 小于Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。 GND：信號地。 VCC2：主電源。無論是讀周期還是寫周期 ，也無論是單字節(jié)傳送方式還是多字節(jié)傳送方式，數據傳送開始的 8 個數據位用于指定 DS1302 中哪個字節(jié)被訪問。在 DS1302 的上電過程中，當 VCC≥， RST 必須為邏輯 0。 控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1,如果它為 0,則不能把數據寫入到 DS1302中，位 6 如果為 0,則表示存取日歷時鐘數據 ,為 1 表示存取 RAM 數據 。 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 。上電運行時 ,在 Vcc≥ 之前 , RST 必須保持低電平。 外部處理器向 DS1302 寫數據時，在寫命令字節(jié) 8 個 SCLK 周期之后， DS1302 會在下 8 個 SCLK 周期的上升沿輸入數據字節(jié)，如果有更多的 SCLK 周期，它們將會被忽略。通過對地址 31 尋址（命令位的 D1D5 均為邏輯 1），可以把時鐘 /日歷或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)方式。同樣 ,在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數據 ,讀出數據時從低位 0 位至高位 7,數據讀寫時序如圖 32 所示。時鐘突發(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容。 小時寄存器的 D7 定義為 12 或 24 小時方式選擇位，當它為高電平時，選擇 12 小時方 式；當它設置為低電平時表示選擇 24 小時方式。 涓流充電寄存器用于控制 DS1302 的涓流充電特性。如果 20 RS 設定為無電阻的 00，那么涓流充電器將被禁止，與 TCS 無關。在指定突發(fā)方式多字節(jié)連續(xù)寫時鐘 /日歷寄存器時，如果寫保護位設置為高電平，那么沒有數據會傳送到 8 個時鐘 /日歷寄存器中的任一個 。 21 液晶外部時鐘模塊 液晶 12232 要正常工作需要接入頻率為 2kHz 的外部時鐘信號，在本系統(tǒng)中，由74HC14 和電阻 R、電容 C 組成的振蕩電路為 12232 提供時鐘信號。 圖 35 74HC14邏輯圖 22 極限值 ： 電源電壓 …………………………………………. 7V 輸入電壓 ： 74HC14…………………………………………. 工作環(huán)境溫度 ： 74HC14………… ……………………………… 0~70 ℃ 存儲溫度 …………………………………………. 65~150℃ 功能表如表 35 所示 。 圖 36 施密特反相器應用電路 該電路產生的時鐘信號頻率為： T RC?? 具體電路圖如圖 37 所示。為 了保證按鍵在按下時相應的單片機端口為低電平，每個按鍵都通過上拉電阻接到了 VCC 上，具體的電路如圖 38 所示 [7]。本系統(tǒng)軟件采用 C 語言編寫，增強了軟件的可讀性 和可移植性，便于糾錯和擴展；采用模塊化的編程方法， 使軟件設計的邏輯關系更加明確。這些按鍵的功能定義是在軟 25 件中定義好的。 繼電器輸出模塊用到了光耦 TLP5211，單片機的端口不能直接驅動光耦，因此在單片機端口和光耦之間加了一個三極管 9013 用于光耦的驅動。 STC89C58RD+ 主控模塊 DS1302時鐘模塊 鍵盤電路 LCD 顯示電路 控制輸出電路 時鐘產生電路 26 系統(tǒng)功能說明 系統(tǒng)在上電后，首先進入初始化畫面，顯示 設計 小組成員的姓名，過 5 秒后自動轉入數字鐘的顯示畫面。如果開機時間設定好以后，而停機時間未設置就返回，那么系統(tǒng)會提示 “停機時間必須設置 ”；如果停機時間比開機時間早，系統(tǒng)會提示 “停機必須晚于開機，重設停機 ”的字樣。 4） 運行：當開停機時間設置好以后，進入 “運行 ”的界面（分兩行顯示：第一行，顯示當前的實時時間；第二行，顯示開停機標志 “開 ”或 “停 ”以及 “返回 ”字樣，選擇條在 “返回 ”上），當設定的開機時間未到時，開停機標志顯示的是 “停 ”，設定的時段開機時間到時，開停機標志變?yōu)?“開 ”，與此同時，控制輸出部分繼電器動作，發(fā)光二極管亮，而所設定的該時段停機時間到時，開停機標志又變?yōu)?“停 ”，直到下一時段的開機時間到時才會變化，與此同時，發(fā)光二極管滅。 1212MHZ30pFC1 30pFC222uFC3VCC1KRX12X23VCC21GND4RST5I/O6SCLK7VCC18DS1302VCC3V1215pFC415pFC5R2R3R1K1K2K310KR4D 4148510R5LED0VCCEA/VPP31XTAL119XTAL218RST9P(RD)17P(WR)16P(INT0)12P(INT1)13P(T0)14P(T1)15P(T2)1P(T2EX)2P3P4P5P(MOSI)6P(MISO)7P(SCK)8(AD0)P39(AD1)P38(AD2)P37(AD3)P36(AD4)P35(AD5)P34(AD6)P33(AD7)P32(A8)P21(A9)P22(A10)P23(A11)P24(A12)P25(A13)P
。 5）返回：在功能選擇界面選擇 “返回 ”，系統(tǒng)會返回到數字鐘 的顯示界面。 3）取消設置：在功能選擇界面下選擇 “取消設置 ”，按下 OK 鍵進入（分兩行顯示：第一行， “3 取消設置 ”；第二行， “01組 已設置 ”，此時選擇條在第二行），按 MOV鍵選擇要重設時間的