【正文】 } //設(shè)置輸入模式 ************************************************************ define LCD_AC_UP 0x02 define LCD_AC_DOWN 0x00 // default define LCD_MOVE 0x01 // 畫面可平移 define LCD_NO_MOVE 0x00 //default void LCD_SetInput(unsigned char InputMode) { LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode)。 DBPort=input。 LcdEn=1。 void show_time()。 //秒 ,分 ,時到日 ,月 ,年位閃的計(jì)數(shù) sbit Set = P2^0。 //實(shí)時時鐘數(shù)據(jù)線引腳 sbit DS1302_RST = P1^5。 我要感謝我的導(dǎo)師 ※※※ 老師 和※※※老師 。 在本次設(shè)計(jì)過程中，我 也 發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖 然以前學(xué)習(xí)并設(shè)計(jì)過簡單單片機(jī)電路，但這次課程設(shè)計(jì)仍然讓我學(xué)到了很多。 若按下 key1 鍵，年份開始閃動，表示可以通過 key2 鍵（增 1 鍵）和 key3 鍵 （減1 鍵） 校 整年份，若再按下 key1 鍵，則選擇月份可以 校 整，日期、時分、秒、周均可通過 key1 鍵選定后經(jīng) key2 鍵（增 1 鍵）和 key3 鍵（減 1 鍵）進(jìn)行 校 整。 圖 16 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 Y 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗(yàn) 9 字節(jié)完？ CRC 校驗(yàn)正？確？ 移入溫度暫存器 結(jié)束 N N Y JKDFHJDSHFJKHSDJKFH DDK SLFHALDSFJ DSHF JDSHFKLDHFKDSH FJHDSAF JDSHFL DSHFLK ASHLFDSJK 計(jì)算溫度子程序 計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取值進(jìn)行 BCD 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 13 所示。 用 p0 口驅(qū)動 LCD1602 液晶顯示屏。采用寄生電源供電方式時 VDD 端接地。 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用 外部 電源供電方式，此時 DS18B20的 1 腳接地， 2 腳作為信號線， 3 腳接電源 ，如圖 9。 我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了控制寄存器和 RAM 的邏輯地址，接著就需要知道如何通過外部接口來訪問這些資源。 DS1302 的工作原理 DS1302 工作時為了對任何數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化，需要將復(fù)位腳（ RST）置為高電平且將 8 位地址和命令信息裝入移位寄存器。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。低功耗時鐘芯片 DS1302 可以對年、月、日、周、時、分、秒進(jìn)行計(jì)時，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m 時，讀取的 測溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3 、 4 字節(jié)。為操作各器件作好準(zhǔn)備。系統(tǒng) 對 DS18B20 的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。若T＞ TH 或 T＜ TL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并響應(yīng)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令。在 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動。 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8 比特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1再乘于 即可得到實(shí)際溫度。 DS18B20 具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4位總線，低電平時為 8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電 平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示 5x10的點(diǎn)陣字符。 LCD1602 指令 1602模塊的設(shè)定，讀寫，與光標(biāo)控制都是通過指令來完成，共有 11條指令，如下： 表 2 LCD1602 指令表 指令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo) /字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * JKDFHJDSHFJKHSDJKFH DDK SLFHALDSFJ DSHF JDSHFKLDHFKDSH FJHDSAF JDSHFL DSHFLK ASHLFDSJK 6 功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志和地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)據(jù)到指令 所設(shè)地址 1 0 要寫的數(shù)據(jù) 11 從指令 所設(shè)的地址讀數(shù)據(jù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 指令說明如下： 指令 1：清顯示，光標(biāo)復(fù)位到地址 00H位置。 顯示電路 LCD1602 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn) ， 在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng) 用 。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2 口在FLASH 編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 單片機(jī) AT89S51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持 式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用，系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 本 系統(tǒng)由主控模塊、時鐘模塊、顯示模塊、 測溫 模塊共 4 個模塊組成。 經(jīng)過反復(fù)測試，本系統(tǒng)能準(zhǔn)確完成各項(xiàng)功能。 目前常用的實(shí)時時鐘，很多采用單片機(jī)的中斷服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，這種方式一方面 需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測控系統(tǒng)可能不允許；有的則使用并行接口的時鐘芯片，如 MC14681DS12887 等，它們雖然能滿足單片機(jī)系統(tǒng)對實(shí)時時鐘的要求，但是這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜，占用地址、數(shù)據(jù)總線多，芯片體積大，占用空間多，給其它設(shè)計(jì)帶來諸多不便。 研究意義 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)．能夠獨(dú)立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。本系統(tǒng)顯示部分 采用 LCD 液晶顯示屏顯示，工作方便，外形美觀。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) AT89S51； LCD1602； DS18B20； DS1302。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件。本設(shè)計(jì)選取串行接口時鐘芯片 DS1302 與單片機(jī)同步通信構(gòu)成數(shù)字時鐘電路。JKDFHJDSHFJKHSDJKFH DDK SLFHALDSFJ DSHF JDSHFKLDHFKDSH FJHDSAF JDSHFL DSHFLK ASHLFDSJK 第二章 方案論證 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 論證 方案一 采用熱敏電阻的感溫效應(yīng)測量溫度，采用 LED 數(shù)碼管顯示實(shí)時溫度和同步的時間日歷。主控芯片使用 89 系列的 AT89C51 單片機(jī)。 2. 主要性能特點(diǎn) 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器； 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）； 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5 個 中 斷優(yōu)先級 、 2 層 中斷嵌套 中斷； 6 個中斷源； 2 個 16 位可編程 定時器 /計(jì)數(shù)器 ； 2 個全雙工串行通信口； 看門狗 （ WDT）電路； 片內(nèi) 振蕩器 和 時鐘電路 ； 與 MCS51 兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級程序存儲器保密鎖定； 1可編程串行通道； 主 控 制 器 LCD顯 示 溫 度 傳 感 器 單片機(jī)復(fù)位 DS1302 掉電保護(hù)電路 JKDFHJDSHFJKHSDJKFH DDK SLFHALDSFJ DSHF JDSHFKLDHFKDSH FJHDSAF JDSHFL DSHFLK ASHLFDSJK 1低功耗的閑置和掉電模式 。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故 。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號 ，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 字符型液晶模塊 LCD1602是一種用 5x7 點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。（有 些模塊是 DL：高電平時為 8位總線，低電平時為 4位總線） 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置，地址：字符地址 *8+字符行數(shù)。 DS18B20 的主要特性 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 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫 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) 溫范圍－ 55℃ ～ +125℃ ，在 10～ +85℃ 時精度為 177。 例如 +125℃ 的 數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃ 的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H。 R1 和 R0 用來設(shè)置分辨率，如表 3 所示：（ DS18B20 出廠時被設(shè)置為 12 位） 表 3 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表 R1 R0 分辨率 /位 溫度最大轉(zhuǎn) 換 時間 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過軟件寫入戶報(bào)警上下限。 .3 DS18B20 測溫原理 圖 4 中低溫度系數(shù)晶振 的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。操作協(xié)議為：初使化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖） → 發(fā) ROM 功能命令 → 發(fā)存儲器操作命令 → 處理數(shù)據(jù)。 JKDFHJDSHFJKHSDJKFH DDK SLFHALDSFJ DSHF JDSHFKLDHFKDSH FJHDSAF JDSHFL DSHFLK ASHLFDSJK 跳過 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。 讀供電方式 0B4H 讀 DS1820 的供電模式。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正 常通訊距離進(jìn)一步加長。 同時可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以 關(guān)閉充電功能。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)在時鐘（ SCLK）的上升沿串行輸入，前8 位指定訪問地址，命令字裝入移位寄存器后，在之后的時鐘周期，讀操作時輸出數(shù)據(jù)，寫操作時輸出數(shù)據(jù)。單片機(jī)是通過簡單的同步串行通訊與 DS1302 通訊的，每次通訊都必須由單片機(jī)發(fā)起，無論是讀還 是寫操作，單片機(jī)都必須先向 DS1302 寫入一個命令幀，這個幀的格式如表 1 所示，最高位 BIT7 固定為 1， BIT6 決定操作是針對 RAM 還是時鐘寄存器，接著的 5 個 BIT 是 RAM 或時鐘寄存器在 DS1302 的內(nèi)部地址，最后一個 BIT 表示這次操作是讀操作抑或是寫操作。 另一種是寄生電源供電方式，如圖10 所示 ， 單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一