【正文】 位５至位 1 指示操作單元的地址 。和 DS18B20間的任何通訊都需要以初始化序列開(kāi)始。另外，此指令將在芯片上電復(fù)位時(shí)將被自動(dòng)執(zhí)行。 Copy Scratchpad （將 RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到 EEPROM中） [48H]：此指令將 RAM中的數(shù)據(jù)存入 EEPROM中，以使數(shù)據(jù)掉電不丟失。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個(gè)器件并作處理。 Match ROM（指定匹配芯片） [55H]: 這個(gè)指令后面緊跟著由控制器發(fā)出了 64位序列號(hào)，當(dāng)總線上有多只 DS18B20時(shí)，只有與控制發(fā)出的序列號(hào)相同的芯片才能做出反應(yīng)，其它芯片將等待下一次復(fù)位。 溫度信息的采集 通過(guò) DS18B20單線總線的所有執(zhí)行處理都從一個(gè)初始化序列開(kāi)始。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，我們使用了 Keil μVision3，它是 20xx 年 1 月 30 日 ARM 推出全新的針對(duì)各種嵌入式處理器的軟件開(kāi)發(fā)工具，集成 Keil μVision3 的 RealView MDK 開(kāi)發(fā)環(huán)境。焊接時(shí)間盡可能短，禁止拉焊。 ○ 2 電容的焊接：按圖將電容準(zhǔn)確裝入規(guī)定位置，并注意有極性電容的極性方向不能錯(cuò)。 （ 7）線路板預(yù)處理。熱轉(zhuǎn)印機(jī)事先就已經(jīng)預(yù)熱，溫度設(shè)定在 901400 攝氏度，由于溫度很高，操作時(shí)注意安全。將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來(lái)，注意滑的一面面向自己，一般打印兩張電路板，即一張紙上打印兩張電路板。 原理圖繪制軟件 PROTEL PROTEL 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 軟件，在電子行業(yè)的 CAD軟件中，它當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多 EDA 軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào) 仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)（包含印制電路板自動(dòng)布線）、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有 Client/Server （客戶(hù) /服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如 ORCAD， PSPICE， EXCEL 等，其多層印制線路板的自動(dòng)布線可實(shí)現(xiàn)高密度 PCB 的 100％布通率。 本設(shè)計(jì)里，我們采用有源蜂鳴器，由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以至于單片機(jī)的 I/O 口 是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，我們使用三極管來(lái)放大電流，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，此模塊只要通過(guò) BELL（連接到到單片機(jī) ）輸入的 PWM波既可以使蜂鳴器分出聲音，我們?cè)O(shè)計(jì)的這款萬(wàn)年歷可以再開(kāi)機(jī)時(shí)選擇按鍵聲音的有無(wú)，以及在鬧鐘定時(shí)中作為聲音提醒信號(hào)。按鍵采用的是 Tack Switch 按鈕開(kāi)關(guān) ,它具有自動(dòng)恢復(fù)（彈回）的功能。可跳線選擇，默認(rèn)為 H。字符顯示的 RAM 的地址與 32 個(gè)字符顯示區(qū)域有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示： 表 36 字符 RAM 與顯示區(qū)域?qū)?yīng)關(guān)系 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H 90H 91H 92H 93H 94H 95H 96H 97H 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 8EH 8FH 98H 99H 9AH 9BH 9CH 9DH 9EH 9FH 2）圖形顯示：先設(shè)垂直地址再設(shè)水平地址 (連續(xù)寫(xiě)入兩個(gè)字節(jié)的資料來(lái)完成垂直與水平的坐標(biāo)地址 )。 4． 12864 液晶顯示器不僅可以顯示字符同時(shí)也可以圖形，因此可以滿(mǎn)足不同使用者更多的要求，如顯示一幅圖畫(huà)或者一個(gè)曲線圖等。當(dāng) RS =0 且 R/W=1 時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到 DB6—DB0 中。利用STATUS RD 指令，可以將 BF 讀到 DB7 總線，從而檢驗(yàn)?zāi)K工作狀態(tài)。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。第 5個(gè)字節(jié)則是用戶(hù)第 3個(gè) EEPROM的鏡像。 2） DS18B20芯片其封裝結(jié)構(gòu)如下： 9 圖 34 DS18B20 芯片封裝圖 由其引腳可看出，其 3 個(gè)引腳 : GND 為電壓地直接接地； DQ 為單數(shù)據(jù)總線用來(lái)與單片機(jī)相連接 ,本系統(tǒng)中 DS 與單片機(jī) 接口連接 ,僅此一個(gè)連接就能保證 DS18B20與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換； VDD 引腳接電源電壓。 溫度模塊 傳統(tǒng)的溫度傳感器系統(tǒng)大都采用放大、調(diào)理、 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)處理，處理電路復(fù)雜、可靠性相對(duì)較差，占用計(jì)算機(jī)的資源比較多，本設(shè)計(jì)測(cè)溫模塊采用一線制總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，可將溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給微處理器，電路簡(jiǎn)單，成本低，其電路原理圖如圖 33 所示： 8 圖 33 DS18B20 溫度模塊 從圖中可看出，將溫度傳感器的一線制總線通過(guò)端口 2 與本設(shè)計(jì)主控芯片STC12C5A6S2 的端口標(biāo)號(hào)為 DS18B20 的相連即可實(shí)現(xiàn)相互之間的通信。 采用 DS18B20 溫度傳感器，可以對(duì)溫度做出比較精確的測(cè)量，而且和單片機(jī)通訊 只要一個(gè) IO，連接方便。在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場(chǎng)合時(shí) DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的 DS18B20 溫度傳感器當(dāng)仁不讓。熱敏電阻是開(kāi)發(fā)早、種類(lèi)多、發(fā)展較成熟的敏感元器件。 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 .價(jià) 格上比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但不能顯示文字，性?xún)r(jià)比不是很高，操作起來(lái)比較液晶顯示來(lái)說(shuō)略顯繁瑣，所以也不用此種作為顯示?？梢燥@示 84 行 1616 點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示，低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。 方案二： 采用 STC12C5A60S2 單片機(jī)， STC12C5A60S2 單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。點(diǎn)陣字符位之間有一空點(diǎn)距的間隔起到了字符間距和行距的作用。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展 隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，給人類(lèi)生活帶來(lái)了根本性的改變。萬(wàn)年歷目前已經(jīng)不再局限于以書(shū)本形式出現(xiàn)。傳統(tǒng)的電子日歷大都體積大，功耗大，顯示不準(zhǔn)確等特點(diǎn)。最后，溫度和時(shí)間都將通過(guò) 12864 液晶顯示器進(jìn)行顯示。本文提出了一種基于STC12C5A60S2 單片機(jī)的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)方案，采用 LCD 顯示。字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母，數(shù)字，符號(hào)等的點(diǎn)陣式液晶顯示模塊。 隨著單片機(jī)的發(fā)展，電子萬(wàn)年歷呈現(xiàn)了微型化 ，功能豐富化的趨勢(shì)，而且價(jià)格在不斷下降，考慮到資源問(wèn)題，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的萬(wàn)年歷都采用了節(jié)能設(shè)計(jì)方案，萬(wàn)年歷對(duì)人們的生活有著十分重要的作用，所以電子萬(wàn)年歷還是有很大的發(fā)展前景的。 經(jīng)過(guò)綜合比較最終選擇方案二，即選擇 STC12C5A60S2 作為主控制器。 LED 應(yīng)用可分為兩大類(lèi)：一是 LED 單管應(yīng)用，包括背光源 LED，紅外線 LED 等；另外就是 LED 顯示屏，目前，中國(guó)在 LED 基礎(chǔ)材料制造方面與國(guó)際還存在著一定的差距，但就 LED 顯示屏而言，中國(guó)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)水平基本與國(guó)際同步。使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用 DS1302 只需要寫(xiě)出驅(qū)動(dòng)程序，調(diào)用程序讀出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的變換就可以輸出萬(wàn)年歷的數(shù)據(jù)。 使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入 DS18B20 或從 DS18B20 送出，因此從單片機(jī)到 DS18B20 僅需一條線連接即可。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對(duì)某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄上，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入 DS18B20 或從 DS18B20 送出，因此從單片機(jī)到 DS18B20 僅需一條線連接即可。 DS18B20共 64位 ROM， RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失， DS18B20共 9個(gè)字節(jié) RAM，每個(gè)字節(jié)為 8位。 10 顯示模塊 本設(shè)計(jì)顯示模塊主要采用 LCD12864 液晶顯示器，其電路原理圖如下： 圖 35 LCD12864模塊 LCD12864 液晶顯示器通過(guò)數(shù)據(jù)端口也即端口 7～ 14 與主控芯片 STC12C5A60S2的 I/O 端口 P2 相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與指令的傳輸，再通過(guò)控制端口 RS、 RW、 EN 也即端口 4～ 6 與主控芯片 ， ， 端口相接實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)和指令傳輸?shù)目刂? 。 12 1） RS,R/W 的配合選擇決定控制界面的 4 種模式 表 32 RS,R/W 配合功能說(shuō)明 RS R/W 功能說(shuō)明 L L MPU 寫(xiě)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(xiě)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) 2） E 信號(hào) 表 33 E 信號(hào)功能說(shuō)明 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(xiě)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 忙標(biāo)志 BF: BF 標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況。三種字型 的選擇，由在 DDRAM 中寫(xiě)入的編碼選擇，在 0000H—0006H 的編碼中將選擇 CGRAM 的自定義字型， 02H—7FH 的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于 A1 以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組編碼形成中文字型的編碼。這個(gè)指令不改變 DDRAM 的內(nèi)容 功能 設(shè)定 0 0 0 0 1 DL X RE X X DL=0/1： 4/8 位數(shù)據(jù) RE=1: 擴(kuò)充指令操作 RE=0: 基本指令操作 設(shè)定CGRAM 地址 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 CGRAM 地址 設(shè)定DDRAM 地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址） 第一行： 80H－ 87H 第二行： 90H－ 97H 讀取忙標(biāo)志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 讀取忙標(biāo)志 (BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成 ,同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器 (AC)的值 寫(xiě)數(shù)據(jù)到 RAM 1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7——D0 寫(xiě)入到內(nèi)部的 RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 讀出RAM 的值 1 1 數(shù)據(jù) 從內(nèi)部 RAM 讀取數(shù)據(jù) D7——D0 (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM 14 表 35 擴(kuò)展指令集（ RE=1） 指 令 指 令 碼 功 能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 待命 模式 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 進(jìn)入待命模式 ,執(zhí)行其他指令都棵終止 待命模式 卷動(dòng)地址開(kāi)關(guān)開(kāi)啟 0 0 0 0 0 0 0 0 1 SR SR=1：允許輸入垂直卷動(dòng)地址 SR=0：允許輸入 IRAM 和 CGRAM 地址 反白 選擇 0 0 0 0 0 0 0 1 R1 R0 選擇 2 行中的任一行作反白顯示，并可決定反白與否。根據(jù)寫(xiě)入內(nèi)容的不同，可分別在液晶屏上顯示 CGROM（中文字庫(kù)）、 HCGROM（ ASCII 碼字庫(kù)）及 CGRAM（自定義字形）的內(nèi)容。輸出低電平。 （ 5）工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓 DC5V 至 20V。 蜂鳴器模塊 蜂鳴器模塊是本設(shè)計(jì)中體現(xiàn)人機(jī)交互的又一大設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，其電路原理圖如下圖： 20 圖 310 蜂鳴器模塊 （ 1）蜂鳴器的介紹 ○ 1 蜂鳴器的作用：蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。在前面已分析了系統(tǒng)并繪制了框圖，并根據(jù)框圖分別設(shè)計(jì)了各部分電路。其具有的打印功能，可以輕松修改打印設(shè)置控制打印結(jié)果。 （ 4）轉(zhuǎn)印電路板。 （ 6）線路板鉆孔。一般情況下，應(yīng)按電阻、電容、二極管、三極管、集成電路、大功率管順序焊接。 ○ 5 場(chǎng)效應(yīng)管的焊接：正確辨認(rèn)各引腳后按要求裝入規(guī)定位置，焊接時(shí)間盡可能短。 ○ 5 元器件的引腳或引線表面應(yīng)滲錫均勻。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)，所以我們選擇該軟件來(lái)開(kāi)發(fā)我們的萬(wàn)年歷程序。 （ 3）控制器發(fā)送 ROM指令：雙方打完了招呼之后最要將進(jìn)行交流了， ROM指令共有 5條，每一個(gè)工作周期只能發(fā)一條， ROM指令分別是讀 ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍 ROM、芯片搜索、報(bào)警芯片搜索。 Alarm Search（報(bào)警芯片搜索） [ECH]: 在多芯片掛接的情況下，報(bào)警芯片搜索指令只對(duì)附合溫度高于 TH或小于 TL報(bào)警條件的芯片做出反應(yīng)。寫(xiě)入過(guò)程中可以用復(fù)位信號(hào)中止寫(xiě)入。在寄生工作方式