【正文】 等點陣式 LCD，本設計采用 16列 *2行的字符型 LCD1602帶背光的液晶顯示屏。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數據線。 指令 4：顯示開關控制。 指令 11：讀數據。 AT89S51 單片機 本系統(tǒng)采用的是美國 ATMEL 公司生產的 AT89S52 單片機，首先我們來熟悉一下 AT89S52 單片機的外部引腳和內部結構。作輸入口 使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 ? P3 口： P3 口是一組帶內部上拉電阻的 8位雙向 I/O， P3的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 ? ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時， ALE（地址鎖存器允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。當訪問外部數據存儲器，沒有兩次有效的 PSEN 信號。 WDT 由 13位計數器和特殊功能寄存器中的看門 狗定時器復位存儲器（ WDTRST）構成。當工作于異步方式時，它具有全雙工的操作功能，也就是說，它可以同時進行數據的發(fā)送和接收。XTAL1反相器的輸入， XTAL2為反相器的輸出?？刂萍拇嫫魇且粋€ 8位的寄存器，用于控制定時器的工作狀態(tài)，方式寄存器是一個 8位的寄存器，用于確定定時器的工作方式，定時器 /計數器是 16位的計數器，分為高字節(jié)和低字節(jié)兩部分。 ? 中斷系統(tǒng)： AT89S52 單片機有 6 個中斷源，中斷系統(tǒng)主要由中斷允許寄存器 IE、中斷優(yōu)先級寄存器 IP、優(yōu)先級結構和一些邏輯門組成。因此 ,其與單片機之間的數據傳送是十分容易實現的 ， DS1302 的引腳排列及內部結構圖如圖 2： DS1302 引腳說明： X1， X2 晶振引腳 GND 地線 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 21 頁 共 54 頁 RST 復位端 I/O 數據輸入 /輸出端口 SCLK 串行時鐘端口 VCC1 慢速充電引腳 VCC2 電源引腳 圖 2 DS1302管腳 DS1302 接口電路設計 1時鐘芯片 DS1302 的接口電路及工作原理： Vcc21X12X23GND4RST5I/O6SCLK7Vcc8U2DS130212Y2XTALVCCVCC2P3~4P3~5P3~6 圖 3 DS1302與 MCU接口電路 圖 3 為 DS1302 的接口電路，其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源。對于位 6，若對時間進行讀 /寫時， CK=0，對程序進行讀 /寫時 RAM=1。控制字節(jié)的高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數據寫入 DS1302 中，位 6如果 0，則表示存取日歷時鐘數據，為 1 表示存取 RAM 數據；位 5至位 1 指示操作單元的地址；最低有效位（ 位南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 22 頁 共 54 頁 0）如為 1 表示進行讀操作，為 0 表示進行寫操作。 DS1302 與 RAM相關的寄存器分為兩類：一類是單個 RAM單元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數為讀操作，偶數為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31個字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。圖中低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給計數器 1。 1K 1K 1K 1KVCC VCC VCC VCCS2 S3 S4 S5P3~0 P3~1 P3~2 P3~3 圖 15 按鍵電路 對以上 4 個按鍵作簡要說明： S4—— SET 鍵， S3—— UP 鍵， S2— — DOWN鍵， S5—— OUT/STOP 鍵。 根據應用的要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位、手動復位。4K7R110uFC1VCCS1res 4K7R110uFC1VCCS1res 圖 16 復位電路 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 30 頁 共 54 頁 3 系統(tǒng)的軟件設計 電子萬年歷的功能是在程序控制下實現的。系統(tǒng)程序不斷掃面鍵盤，當 s1鍵按下后產生一個低電平，即s1num加一。當 s1=6時，地址指針指向 month顯示位置，變量最大值為 12。 [16] 譚浩強， C程序設計（第二版） [M].北京： 清華大學出版社 ,2021。//顯示模式 0 void Disp_mod1(void)。 //根據選擇調整相應項目 void RTInputByte(uchar)。 // 秒 分鐘 小時 日 月 年 星期 。 /* 輸出 1Byte */ uchar clock_h,clock_m。 //*********** DS1302 時間顯示定義部分 sbit T_CLK=P3^4。 bit lmcinit_or_not。 初始化開中斷 讀18b20 S1 或 S2 是否按下 掃描鬧鐘 顯示溫度 設置鬧鐘 顯示溫度 設置時間 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 32 頁 共 54 頁 圖 32時間設置流程圖 鬧鐘設置子程序流程 時間設置程序流程圖如圖 33所示。當 s1=1時進入秒的設置，地址指針指向 miao顯示位置處，通過兩個 if語句分別循環(huán)控制顯示秒數的加和減。這樣有利于程序修改和調試，增強了程序的可移植性。 AT89S52 單片機的上電復位 POR（ Power On Reset）實 質上就是上電延時復位，也就是在上電延時期間把單片機鎖定在復位狀態(tài)上。 DOWN 鍵：當 SET 鍵按下時， DOWN 進行 SET 選定項（如：小時）的減操作； OUT 鍵：當 OUT 鍵按下時，此鍵功能為退出校準功能，進入下一模式，顯示溫度值和上下限的溫度值。計數器 1和溫度寄存器被預置在－55℃所對應的一個基數值。 現場溫度直接以 一線總線 的數字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 表 2 DS1302的控制字格式 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RD/WR 數據輸入輸出（ I/O） 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數據被寫入 DS1302，數據輸入從低位即位 0 開始。位 0是讀 /寫操作位，進行讀操作時，該位為 1；進行寫操作時，該位為 0。 VCC2 在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運用方式中 VCC1 連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數據。在整個中斷響應過程中CPU 所執(zhí)行的操作步驟如下： （ 1）完成當前指令的操作 （ 2）將 PC內容壓入堆棧 （ 3）保存當前的中斷狀態(tài) （ 4）阻止同級的中斷請求 （ 5）將中斷程序入口地址送 PC 寄存器 （ 6）執(zhí)行中斷服務程序 （ 7）返回 時鐘芯片 DS1302 接口設 計與性能分析 DS1302 性能簡介 DS1302 是 Dallas 公司生產的一種實時時鐘芯片。的直接地址訪問同一個存儲空間，高于 7FH的間接地址訪問另一個存儲空間。另一種方式由外部時鐘源提供一個時鐘信號到 XTAL1端輸入，而 XTAL2端浮空。串行口的發(fā)送和接收操作都是通過特殊功能寄存器中的數據緩沖寄存器 SBUF進行的，但在 SBUF的內部，接收寄存器和發(fā)送寄存器在物理結構上是完全獨立的。當 WDT激活后，晶振工作， WDT在每個機器周期都會增加。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。 ? P2 口： P2 口是一個帶內部上拉電阻的 8位雙向 I/O， P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 ? Vcc：電源電壓 +5V ? GND：接地 ? P0 口： P0 口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O 口 ，也即地址 /數據總線復用口。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 29是 1602的內部顯示地址。 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 第 16腳：背光源負極。 第 2腳： VDD接 5V正電源。因這些延時均為 15μS 的整倍，因此在程序中可以編寫一個以 15μS為基準的延時函數。 (2).Search ROM（ F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的DS1820。 因系統(tǒng)中所需按鍵不多，為了釋 放更多的 CPU占有時間，操作方便，故采用方案二。從而實現電子萬年歷的功能。 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 4 頁 共 54 頁 目錄 前言 ................................................................................................................................ 3 目錄 ................................................................................................................................ 4 摘要 ................................................................................................................................ 6 ABSTRACT ................................................................................................................... 7 1. 系統(tǒng)的方案設計與論證 .......................................................................................... 8 單片機芯片設計與論證 .............................................................................. 9 按鍵控制模塊設計與論證 ....................................................................... 9 時鐘模塊設計與論證 ............................................................................... 9 溫度采集模塊設計與論證 ..................................................................... 10 溫度測量的步驟 ............................................................................ 10 DS18B20 的操作時序 ..................................................................... 10 顯示模塊模塊設計與論證 ........................................................................ 11 1602 字符型 LCD 簡介 ................................................................... 11 1602 引腳功能說明 ....................................................................... 11 1602LCD 的指令說明及時序 ......................................................... 12 1602LCD 的 RAM 地址映射及標準字庫表 .................