【正文】 //根據(jù)行、列值計算鍵盤掃描碼} 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)板的設計45參考文獻[1] 周凱， MAX485 實現(xiàn)單片機與 PC 機串行通信的一種方法[J]. 應用科技， 2022，(03) . [2] DS18B20 在糧情測控系統(tǒng)中的應用[J]. 糧食流通技術， 2022，(05) .[3] DS18B20 的分布式測溫系統(tǒng)的設計[J]. 吉林化工學院學報，2022，(03) .[4] 王立文，吳健，許明生， 在溫室 CO_2 增施控制器中的應用[J]. 自動化與儀表，2022，(12) . [5] DS1302 時鐘芯片實現(xiàn) “時間鎖”的方法 [J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用， 2022，(03) .[6] [J]. 信息技術，2022 ，(07) . [7] [J]. 國外電子元器件， 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用[J]. 電腦學習， 2022，(02) .S51 開發(fā)板的設計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)板測試開發(fā)板和 PC 機通過下載器連接，使用 +5V 電源給開發(fā)板供電。發(fā)熱元件應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)傳輸過程如圖 419 所示：圖 419 8 位和 4 位數(shù)據(jù)線的傳輸過程串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過程如圖 420 所示： S51 開發(fā)板的設計38圖 4－20 串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過程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)板的設計39LCD12864 顯示程序流程圖如圖 424 所示： 開始基本指令集清顯示內容顯示文本內容結束地址歸零開顯示、關游標清屏寫入時，游標右移圖 424 LCD12864 顯示程序流程圖根據(jù)時序圖編寫相應發(fā)送字節(jié)、接收字節(jié)、檢測忙、寫命令、寫數(shù)據(jù)等基本驅動函數(shù)，在主函數(shù)中調用液晶初始化函數(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，低電平則無效。在本程序中使用動態(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)字對應的共陰數(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，由于八個數(shù)碼管的每個段所對應的連線連在一起，只有被片選的數(shù)碼管才會點亮。單總線上的所有通信都是以初始化時序開始，包括主機發(fā)出的復位脈沖及從機的應答脈沖，初始化時序如圖 49 所示：圖 49 初始化時序當主機把數(shù)據(jù)從邏輯高電平拉到邏輯低電平時，寫時序開始，寫“1”和“0” ， 寫時序如圖 410 所示：S51 開發(fā)板的設計28圖 410 寫時序 圖 411 讀時序b 測溫程序流程圖測溫程序流程圖如圖 412 所示： S51 開發(fā)板的設計29開始DS18B20 初始化跳過讀序列號操作啟動溫度轉換延時DS18B20 初始化跳過讀序列號操作讀取溫度寄存器值延時讀取溫度值低位讀取溫度值高位相加的溫度值溫度值轉化為液晶字符圖 412 DS18b20 溫度傳感器程序流程圖根據(jù)初始化時序對 DS18B20 進行初始化，根據(jù)讀寫時序對 DS18B20 進行讀寫編程，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、時間寄存器及其控制字見表41：表 41 DS1302 的寄存器命令字 各位內容寄存器名寫操作 讀操作取值范圍7 6 5 4 3 2 1 0秒寄存器 80H 81H 0059 啟動 十位 個位分寄存器 82H 83H 0059 0 十位 個位時寄存器 84H 85H 0012或0023 12/24 0 10/AP 十位 個位日寄存器 86H 87H 0128，29，30，31 0 0 十位 個位月寄存器 88H 89H 0112 0 0 0 十位 個位周寄存器 8AH 8BH 0107 0 0 0 0 0 個位年寄存器 8CH 8DH 0099 十位 個位c DS1302 時鐘程序流程圖 DS1302 時鐘程序流程圖如圖 47 所示：S51 開發(fā)板的設計26 開始讀取 DS1302 的秒值寫入允許時鐘芯片關閉N寫入初始化時間寫入禁止獲取時鐘芯片的時間時間、日期數(shù)據(jù)轉化為液晶字符顯示Y圖 47 DS1302 時鐘程序流程圖在程序中定義了一個結構體，用來存儲秒、分、時、星期、日、月、年信息，對 DS1302 的寄存器地址進行了聲明，方便在編程時使用，依據(jù) DS1302 讀寫單字節(jié)數(shù)據(jù)時序圖編寫實時時鐘讀寫一個字節(jié)的函數(shù)，依據(jù) DS1302 讀寫數(shù)據(jù)時序圖編寫向 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)可以獲取時鐘芯片的時鐘數(shù)據(jù)到自定義的結構型數(shù)組中，這樣單片機就可以實時的從 DS1302 獲取時間了，向 DS1302 某地址寫入數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)單片機對 DS1302 進行時間的初始化和修改操作。當為～RST高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302 進行操作。由此要想串行輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)必須滿足兩個條件：第一時鐘SCLK 的有效跳變；第二片選 CS為低電平。當片選CS為高時，內部所有寄存器清 0，輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。在主函數(shù)中調用鍵盤掃描函數(shù)對鍵盤進行掃描，判斷返回鍵值，若返回值不為1 ，證明右鍵按下，在某一個數(shù)碼管上顯示鍵值，若返回值為1，證明沒有鍵按下，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 個按鍵之中。 S51 開發(fā)板的設計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現(xiàn)將 USB 信號轉換為能通過 SPI 協(xié)議傳輸?shù)男盘?，從而實現(xiàn)對單片機的編程。S51 開發(fā)板的設計16RS， R/W 的配合決定的 4 種模式見表 33：表 33 RS，R/W 決定的控制模式RS R/W 功能說明L L MPU 寫指令到指令暫存器（IR）L H 讀出忙標志（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 信號的狀態(tài)產生的動作見表 34：表 34 E 信號的狀態(tài)產生的動作E 狀態(tài) 執(zhí)行動作 結果高——低 I/O 緩沖——DR 配合/W 進行寫數(shù)據(jù)或指令高 DR——I/O 緩沖 配合 R 進行讀數(shù)據(jù)或指令低/低——高 無動作 LCD12864 的并行接口見表 35：表 35 LCD12864 的并行接口管腳號 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 對比度（亮度）調整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（見注釋 1）16 NC 空腳17 /RESET H/L 復位端，低電平有效（見注釋 2）18 VOUT LCD 驅動電壓輸出端19 A VDD 背光源正端（+5V） （見注釋 3）20 K VSS 背光源負端（見注釋 3）*注釋 1：如在實際應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)板的設計17以將模塊上的 J8 和“VCC”用焊錫短接。 ADP 對應八段數(shù)碼管的各段，當 ADP 中有低電平輸出時，被低電平片選中的數(shù)碼管的相應段點亮。它完成將 TTL 電平轉換為 RS485 電平的功能。MAX232 模塊的原理圖如圖 312 所示：S51 開發(fā)板的設計11圖 312 MAX232 模塊的原理圖單片機與 MAX232 通過 、 相連，分別為發(fā)送線、接收線，另外單片機要與 MAX232 共地。功能是產生+12v 和12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。上電運行時，在 Vcc 高于 2. 5V 之前，RST 必須保持低電平。當 Vcc2 高于 Vcc1 + 0. 2V 時，Vcc2 給 DS1302 供電。TLC5615 轉換后的模擬信號通過 OUT 端輸出。b 硬件實現(xiàn)AD 模塊的原理圖如圖 35 所示：圖 35 AD 模塊原理圖單片機與 ADC0832 通過 、 、 相連，分別為時鐘信號線、數(shù)據(jù)輸出信號線、片選信號線。 鍵盤模塊在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，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)板的設計5JP7 用來連接 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，而是通過一個按鍵加以連接。硬件結構與軟件方案會產生相互影響，考慮的原則是：軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件實現(xiàn)，以簡化硬件結構。本課題設計的 S51 單片機開發(fā)板，具有一般開發(fā)板通用結構，并基于硬件進行相關軟件設計。但是單片機學習效果的優(yōu)劣直接取決于單片機的選擇，C51 系列單片機內部具有 128 字節(jié) RAM、5個中斷源、32 條 I/O 口線、2 個 16 位定時器、4KB 的程序存儲器、一個全雙工異步串行口。其中以 S51 單片機作為核心控制器；鍵盤模塊用來向單片機輸入特定編碼的信息；AD 模塊用來實現(xiàn)模數(shù)轉換；DA 模塊用來實現(xiàn) DA 轉換；DS1302 時鐘模塊用來實現(xiàn)實時時鐘；測溫模塊用來測量環(huán)境溫度；RS232 模塊和 RS485 模塊通過電平轉換實現(xiàn)通信；數(shù)碼管模塊用來顯示簡單的數(shù)字、字母；LCD1602 模塊用來顯示字母、數(shù)字、符號；LCD12864 模塊用來顯示圖像、符號、漢字；下載器模塊用來實現(xiàn) S51 單片機的 ISP 在線編程；流水燈模塊用來顯示單片機 I/O 口電平的變化；蜂鳴器模塊用來發(fā)出聲音。S51 開發(fā)板的設計33 硬件部分 硬件結構框圖總體硬件結構主要包括：S51 單片機主控制器模塊、鍵盤模塊、AD 模塊、DA模塊、DS1302 時鐘模塊、測溫模塊、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 引腳圖各引腳說明如下：CS—片選端，低電平有效；CH0，CH1 —兩路模擬信號輸入端；D I—兩路模擬輸入選擇輸入端；DO—模數(shù)轉換結果串行輸出端；CLK—串行時鐘輸入端；VCC /REF—正電源端和基準電壓輸入端；GND—電源地。主要性能指標有：10 位 CMOS 電壓輸出；5V 單電源供電；與 CPU 三線串行接口；最大輸出電壓可達基準電壓的二倍；輸出電壓具有和基準電壓相同極性；建立時間 ；內部上電復位；低功耗，