【正文】 //根據(jù)行、列值計(jì)算鍵盤掃描碼} 附錄 2 AD 模塊部分程序define channel_0 0x02 //單通道 0 輸入選擇define channel_1 0x03 //單通道 1 輸入選擇sbit ADC_CS = P2^7。in=in|0xf0。S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)45參考文獻(xiàn)[1] 周凱， MAX485 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)串行通信的一種方法[J]. 應(yīng)用科技， 2022，(03) . [2] DS18B20 在糧情測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 糧食流通技術(shù)， 2022，(05) .[3] DS18B20 的分布式測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，(03) .[4] 王立文，吳健，許明生， 在溫室 CO_2 增施控制器中的應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化與儀表，2022，(12) . [5] DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn) “時(shí)間鎖”的方法 [J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用， 2022，(03) .[6] [J]. 信息技術(shù)，2022 ，(07) . [7] [J]. 國(guó)外電子元器件， 2022，(12) . [8] 顏頤欣，胡偉杰，趙非. MG12864 液晶顯示器在智能儀表中的應(yīng)用[J]. 電腦學(xué)習(xí)， 2022，(02) .S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)46附錄附錄 1 鍵盤模塊部分程序/*********************************鍵盤掃描函數(shù)********************************/char scan_key(void){uchar i,j,in,ini,inj。 開發(fā)板測(cè)試開發(fā)板和 PC 機(jī)通過(guò)下載器連接，使用 +5V 電源給開發(fā)板供電。發(fā)熱元件應(yīng)有足夠的空間以利于散熱。根據(jù)要求先將所有有定位要求的元件固定并鎖定。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如圖 419 所示：圖 419 8 位和 4 位數(shù)據(jù)線的傳輸過(guò)程串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如圖 420 所示： S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)38圖 4－20 串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程MPU 寫資料到 ST7920（8 位數(shù)據(jù)線模式）如圖 421 所示： 圖 421 MPU 寫資料到 ST7920（8 位數(shù)據(jù)線模式）MPU 從 ST7920 讀資料（8 位數(shù)據(jù)線模式）如圖 422 所示： 圖 422 MPU 從 ST7920 讀資料（8 位數(shù)據(jù)線模式）串口方式下 MPU 寫數(shù)據(jù)到 ST7920 如圖 423 所示： 圖 423 串口方式下 MPU 寫數(shù)據(jù)到 ST7920S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)39LCD12864 顯示程序流程圖如圖 424 所示： 開始基本指令集清顯示內(nèi)容顯示文本內(nèi)容結(jié)束地址歸零開顯示、關(guān)游標(biāo)清屏寫入時(shí)，游標(biāo)右移圖 424 LCD12864 顯示程序流程圖根據(jù)時(shí)序圖編寫相應(yīng)發(fā)送字節(jié)、接收字節(jié)、檢測(cè)忙、寫命令、寫數(shù)據(jù)等基本驅(qū)動(dòng)函數(shù)，在主函數(shù)中調(diào)用液晶初始化函數(shù)，顯示文本和顯示字符函數(shù)。指令 10—寫數(shù)據(jù)。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。在本程序中使用動(dòng)態(tài)掃描法控制數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管程序流程圖如圖 415所示：開始“4”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第四位數(shù)碼管“3”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第三位數(shù)碼管“2”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第二位數(shù)碼管“1”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第一位數(shù)碼管圖 415 數(shù)碼管程序流程圖P0 口提供數(shù)碼管顯示所需的段碼，1 四位數(shù)字對(duì)應(yīng)的共陰數(shù)碼管的段碼分別賦給變量 dis0、disdisdis3 ，在主函數(shù)中，依次將dis0、 dis disdis3 送至 P0 口，由于八個(gè)數(shù)碼管的每個(gè)段所對(duì)應(yīng)的連線連在一起，只有被片選的數(shù)碼管才會(huì)點(diǎn)亮。單總線上的所有通信都是以初始化時(shí)序開始，包括主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖及從機(jī)的應(yīng)答脈沖，初始化時(shí)序如圖 49 所示：圖 49 初始化時(shí)序當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從邏輯高電平拉到邏輯低電平時(shí)，寫時(shí)序開始，寫“1”和“0” ， 寫時(shí)序如圖 410 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)28圖 410 寫時(shí)序 圖 411 讀時(shí)序b 測(cè)溫程序流程圖測(cè)溫程序流程圖如圖 412 所示： S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)29開始DS18B20 初始化跳過(guò)讀序列號(hào)操作啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換延時(shí)DS18B20 初始化跳過(guò)讀序列號(hào)操作讀取溫度寄存器值延時(shí)讀取溫度值低位讀取溫度值高位相加的溫度值溫度值轉(zhuǎn)化為液晶字符圖 412 DS18b20 溫度傳感器程序流程圖根據(jù)初始化時(shí)序?qū)?DS18B20 進(jìn)行初始化，根據(jù)讀寫時(shí)序?qū)?DS18B20 進(jìn)行讀寫編程，另外，在循環(huán)讀取溫度數(shù)據(jù)后，要將讀取的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以在液晶上顯示的液晶字符。(3)RAM 操作命令。其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見(jiàn)表41：表 41 DS1302 的寄存器命令字 各位內(nèi)容寄存器名寫操作 讀操作取值范圍7 6 5 4 3 2 1 0秒寄存器 80H 81H 0059 啟動(dòng) 十位 個(gè)位分寄存器 82H 83H 0059 0 十位 個(gè)位時(shí)寄存器 84H 85H 0012或0023 12/24 0 10/AP 十位 個(gè)位日寄存器 86H 87H 0128，29，30，31 0 0 十位 個(gè)位月寄存器 88H 89H 0112 0 0 0 十位 個(gè)位周寄存器 8AH 8BH 0107 0 0 0 0 0 個(gè)位年寄存器 8CH 8DH 0099 十位 個(gè)位c DS1302 時(shí)鐘程序流程圖 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖如圖 47 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)26 開始讀取 DS1302 的秒值寫入允許時(shí)鐘芯片關(guān)閉N寫入初始化時(shí)間寫入禁止獲取時(shí)鐘芯片的時(shí)間時(shí)間、日期數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為液晶字符顯示Y圖 47 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖在程序中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體，用來(lái)存儲(chǔ)秒、分、時(shí)、星期、日、月、年信息，對(duì) DS1302 的寄存器地址進(jìn)行了聲明，方便在編程時(shí)使用，依據(jù) DS1302 讀寫單字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)序圖編寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù)，依據(jù) DS1302 讀寫數(shù)據(jù)時(shí)序圖編寫向 DS1302 某地址寫入數(shù)據(jù)和從 DS1302 某地址讀出數(shù)據(jù)的函數(shù)，從 DS1302 某地址讀出數(shù)據(jù)可以獲取時(shí)鐘芯片的時(shí)鐘數(shù)據(jù)到自定義的結(jié)構(gòu)型數(shù)組中，這樣單片機(jī)就可以實(shí)時(shí)的從 DS1302 獲取時(shí)間了，向 DS1302 某地址寫入數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì) DS1302 進(jìn)行時(shí)間的初始化和修改操作。當(dāng)為～RST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。由此要想串行輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)必須滿足兩個(gè)條件：第一時(shí)鐘SCLK 的有效跳變；第二片選 CS為低電平。當(dāng)片選CS為高時(shí)，內(nèi)部所有寄存器清 0，輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。在主函數(shù)中調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，判斷返回鍵值，若返回值不為1 ，證明右鍵按下，在某一個(gè)數(shù)碼管上顯示鍵值，若返回值為1，證明沒(méi)有鍵按下，顯示先前按下的按鍵鍵值。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個(gè)按鍵之中。 S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)18ATMEGA8L 的引腳配置如下圖 318 所示： 圖 318 ATMEGA8L 的引腳配置圖下載器模塊原理圖如圖 319 所示：圖 319 下載器模塊原理圖下載器模塊實(shí)現(xiàn)將 USB 信號(hào)轉(zhuǎn)換為能通過(guò) SPI 協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的編程。S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)16RS， R/W 的配合決定的 4 種模式見(jiàn)表 33：表 33 RS，R/W 決定的控制模式RS R/W 功能說(shuō)明L L MPU 寫指令到指令暫存器（IR）L H 讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)H L MPU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)E 信號(hào)的狀態(tài)產(chǎn)生的動(dòng)作見(jiàn)表 34：表 34 E 信號(hào)的狀態(tài)產(chǎn)生的動(dòng)作E 狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果高——低 I/O 緩沖——DR 配合/W 進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令高 DR——I/O 緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低——高 無(wú)動(dòng)作 LCD12864 的并行接口見(jiàn)表 35：表 35 LCD12864 的并行接口管腳號(hào) 管腳名稱 電平 管腳功能描述1 VSS 0V 電源地2 VCC +5V 電源正3 V0 對(duì)比度（亮度）調(diào)整4 RS(CS） H/L RS=“H”，表示 DB7——DB0 為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”，表示 DB7——DB0 為顯示指令數(shù)據(jù)5 R/W(SID) H/L R/W=“H”，E=“H” ，數(shù)據(jù)被讀到 DB7——DB0R/W=“L”，E=“H→L” ， DB7——DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR6 E(SCLK) H/L 使能信號(hào)7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線15 PSB H/L H：8 位或 4 位并口方式，L：串口方式（見(jiàn)注釋 1）16 NC 空腳17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見(jiàn)注釋 2）18 VOUT LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19 A VDD 背光源正端（+5V） （見(jiàn)注釋 3）20 K VSS 背光源負(fù)端（見(jiàn)注釋 3）*注釋 1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將 PSB 接固定高電平，也可S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)17以將模塊上的 J8 和“VCC”用焊錫短接。 ADP 對(duì)應(yīng)八段數(shù)碼管的各段，當(dāng) ADP 中有低電平輸出時(shí)，被低電平片選中的數(shù)碼管的相應(yīng)段點(diǎn)亮。它完成將 TTL 電平轉(zhuǎn)換為 RS485 電平的功能。MAX232 模塊的原理圖如圖 312 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)11圖 312 MAX232 模塊的原理圖單片機(jī)與 MAX232 通過(guò) 、 相連，分別為發(fā)送線、接收線，另外單片機(jī)要與 MAX232 共地。功能是產(chǎn)生+12v 和12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。對(duì)于一般雙工通信，僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 高于 2. 5V 之前，RST 必須保持低電平。當(dāng) Vcc2 高于 Vcc1 + 0. 2V 時(shí)，Vcc2 給 DS1302 供電。TLC5615 轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)通過(guò) OUT 端輸出。b 硬件實(shí)現(xiàn)AD 模塊的原理圖如圖 35 所示：圖 35 AD 模塊原理圖單片機(jī)與 ADC0832 通過(guò) 、 、 相連，分別為時(shí)鐘信號(hào)線、數(shù)據(jù)輸出信號(hào)線、片選信號(hào)線。 鍵盤模塊在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖 33 所示：圖 33 鍵盤模塊原理圖S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)5JP7 用來(lái)連接 P2 口與矩陣鍵盤模塊，在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)。本課題設(shè)計(jì)的 S51 單片機(jī)開發(fā)板，具有一般開發(fā)板通用結(jié)構(gòu)，并基于硬件進(jìn)行相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。但是單片機(jī)學(xué)習(xí)效果的優(yōu)劣直接取決于單片機(jī)的選擇，C51 系列單片機(jī)內(nèi)部具有 128 字節(jié) RAM、5個(gè)中斷源、32 條 I/O 口線、2 個(gè) 16 位定時(shí)器、4KB 的程序存儲(chǔ)器、一個(gè)全雙工異步串行口。其中以 S51 單片機(jī)作為核心控制器；鍵盤模塊用來(lái)向單片機(jī)輸入特定編碼的信息；AD 模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換；DA 模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn) DA 轉(zhuǎn)換；DS1302 時(shí)鐘模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘；測(cè)溫模塊用來(lái)測(cè)量環(huán)境溫度；RS232 模塊和 RS485 模塊通過(guò)電平轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)通信；數(shù)碼管模塊用來(lái)顯示簡(jiǎn)單的數(shù)字、字母；LCD1602 模塊用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)；LCD12864 模塊用來(lái)顯示圖像、符號(hào)、漢字；下載器模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn) S51 單片機(jī)的 ISP 在線編程；流水燈模塊用來(lái)顯示單片機(jī) I/O 口電平的變化；蜂鳴器模塊用來(lái)發(fā)出聲音。S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)33 硬件部分 硬件結(jié)構(gòu)框圖總體硬件結(jié)構(gòu)主要包括：S51 單片機(jī)主控制器模塊、鍵盤模塊、AD 模塊、DA模塊、DS1302 時(shí)鐘模塊、測(cè)溫模塊、MAX232 模塊、 MAX485 模塊、數(shù)碼管模塊、LCD1602 模塊、LCD12864 模塊、下載器模塊、流水燈模塊、蜂鳴器模塊。ADC0832 有 DIP 和 SOIC 兩種封裝，DIP 封裝的， ADC0832 引腳排列如圖 34所示：圖 34 ADC0832 引腳圖各引腳說(shuō)明如下：CS—片選端，低電平有效；CH0，CH1 —兩路模擬信號(hào)輸入端；D I—兩路模擬輸入選擇輸入端；DO—模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果串行輸出端；CLK—串行時(shí)鐘輸入端；VCC /REF—正電源端和基準(zhǔn)電壓輸入端；GND—電源地。主要性能指標(biāo)有：10 位 CMOS 電壓輸出；5V 單電源供電；與 CPU 三線串行接口；最大輸出電壓可達(dá)基準(zhǔn)電壓的二倍；輸出電壓具有和基準(zhǔn)電壓相同極性；建立時(shí)間 ；內(nèi)部上電復(fù)位；低功耗，