【正文】 圖 溫度顯示流程圖 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 24 DS1302 時鐘程序流程圖 時鐘 流程 圖 如圖 所示。 unsigned char dat=0。 if(DQ) dat|=0x80。0x01。 //啟動溫度轉(zhuǎn)換，調(diào)用寫函數(shù)，寫 0x44 指令碼 DS18_delay(125)。 return(tempa)。 //調(diào)用寫函數(shù)，寫 0xbe 指令碼，讀溫度寄存器 tempL=ReadOneChar()。 //復合賦值運算，等效 dat=dat1(dat=dat右移一位后的值 ) } DS18_delay(4)。 for(i=8。 DS18_delay(1)。流程圖分析：首先對 1602 顯示屏進行初始化 （初始化大約持續(xù) 10ms 左右），然后檢查忙信號，若 BF=0，則獲得顯示 RAM 的地址，寫入相應的數(shù)據(jù)顯示；若 BF=1，則代表模塊正在進行內(nèi)部操作，不接受任何外部指令和數(shù)據(jù)，直到 BF=0 為止。 V S S1VDD2V03RS4RW5E6D B 07D B 18D B 29D B 310D B 411D B 512D B 613D B 714E115E216J1L C D 16 02P ( T 2)1P ( T 2E X )2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P 39P 38P 37P 36P 35P 34P 33P 32P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P ( I N T 1)13P ( I N T 0)12P ( T 1)15P ( T 0)14E A / V P P31X T A L 119X T A L 018R E S E T9P ( R D )17P ( W R )16V S S20V C C40( R X D ) P 10( T X D ) P 11A L E / P R O G30P S E N29U1S T 8C 9C 52V C CV C C10KV C C常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 22 第 五 章 系統(tǒng)的軟件設計 系統(tǒng)總流程圖 系統(tǒng)總流程圖 如圖 。當 RS和 R／ W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址；當 RS為高電平 R／ W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。鍵盤的工作方式可分為編程控制方式和中斷控制方式。 外部電源供電方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 ℃ 。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 SCLK 始終是輸入端。所以 在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 RERST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2個機器周期），單片機就可以進行復位操 作。上電復位電路：上電復位是單片機上電時復位操作，保證單片機上電后立即進入規(guī)定的復位狀態(tài)。 一個典型的單片機最小系統(tǒng)一般由時鐘電路、復位電路、電源指示燈和外部擴展接口等部分組成，本系統(tǒng)也不例外， 當單片機具備了這些最基本的條件后，就可以 正常工作 了 。在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。 ～ ： P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 。 EA/VPP：程序存儲器地址允許輸入端。當主電源 VCC 發(fā)生故障而突然 下降到一定低電壓或斷電時，第 2 功能 VPT將為片內(nèi) RAM 提供電源以保護片內(nèi) RAM 中的信息不丟失。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。這 也 是完成設計的先決條件。 所以本設計采用 DS1302 時鐘芯片。 同樣具有 AT89S51 的功能，且具有在線編程可擦除技術，當 對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉?能需要燒入程序時，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞 ,因此 選擇采用 STC89C52 作為主控制系統(tǒng) 核心 。 C 語言程序經(jīng)編譯后生成的目標程序代碼效率高，幾乎可以與匯編語言媲美。 工藝上的進步 現(xiàn)在的單片機基本上采用 CMOS 技術，但已經(jīng)大多數(shù)采用了 以上的光刻工藝，有個別的公司，如 Motorola 公司則已采用 甚至是 技術。 功耗、封裝及電源電壓的進步 現(xiàn)在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設置了多種工作方式 ，這些工常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。有的單片機內(nèi)部設置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機有 Fujitsu 公司的MB89850 系列、 MB89860 系列； Motorola 公司的 MC68HC08MR1 MR24 等。 在目前，用戶對單片機的需要越來越多，但是，要求也越來越高。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 4 低功耗。因而可以方便地組裝各種智能式控制設備和儀器，做到機、電、儀一體化。 單片機具有結構簡單、控制功能強、可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點，因而在許多行業(yè)都得到了廣泛應用，并且在諸多領域中都發(fā)揮了無可比擬的巨大作用。 最后簡要的介紹了硬件調(diào)試中的問題和解決辦法。 研究內(nèi)容 設計目標：使基于 STC89C52 單片機的萬年歷實現(xiàn)以下四個功能： 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 具有年、月、日、星期、時、分、秒等功能； 具備年、月、日、星期、時、分、秒校準功能； 具有與即時時間同步的功能； 具有顯示溫度的功能； 論文章節(jié)安排： 第一章：緒論是介紹了基于 STC89C52 單片機的萬年歷 研究 意義 ，重點闡述了本課題的研究內(nèi)容和研究工作。 用最少的芯片就能實現(xiàn)最強大的功能，這是將來電子產(chǎn)品的主流方向，它將無可置疑地一步步取代其它同類產(chǎn)品， 其數(shù)量之大和應用面之廣，是其它任何類型的計算機所無法比擬的。 系統(tǒng)程序 采用 C語言編寫 ,經(jīng) Keil 軟件進行調(diào)試后 在 Proteus 軟件中進行仿真 ， 可以顯示 年、月、日、星期、時、分、秒 和溫度并具有校準功能和與即時時間同步的功能。 實驗結果表明 此萬年歷 實現(xiàn)后 具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔 等諸多優(yōu)點，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。 以 基于單片機的 萬年歷作為 設計的課題， 因為它 有很好的開放性和可發(fā)揮性， 對作者的要求比較高，不僅考察了對單片機的掌握能力 而且 強調(diào)了對單片機擴展的應用。 第二章：單片機的概述主要闡述了單片機系統(tǒng)的定義以及單片機系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 第 七 章：主要是對本次實驗研究的總結，提出本次實驗的不足之處以及相應的改進方法，以便后人繼續(xù)深入研究。 和特點 單片機的定義 單片機即單片 微型計算機，是把 中央處理器 、 存儲器 、 定時 /計數(shù)器 、 輸入輸出接口都集成在一塊 集成電路 芯片 上的 微型計算機 。 易擴展?，F(xiàn)在新型單片機的 功耗越來越小，供電電壓從 5V 降低到了 ，甚至1V，工作電流從 mA 降到 181。下面分別就這三個方面說明單片機的技術進步狀況。在這些單片機中，脈寬調(diào)制電路有 6 個通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。而單片機的封裝水平也大大提高，隨著貼片工藝的出現(xiàn)，單片機也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現(xiàn)，以大量減少體積。這些技術的進步大大地提高了單片機的內(nèi)部密度和可靠性。 C 語言既具備高級語言使用方便、接近自然語言和數(shù)學語言的特性，同時也具備對計算機硬件系統(tǒng)的良好操縱和控制能力。 顯示模塊選擇方案和論證 方案一： 采用 LED數(shù)碼管動態(tài)掃描 ,LED數(shù)碼管價格適中 ,對于顯示數(shù)字合適 ,采用動態(tài)掃描法與單片機連接時 ,雖然占用的單片機口線少，但連線還需要花費一點時間，所以也不用此種作為顯示。 方案一： 使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個相應阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個電阻變化的分壓值，并進行 A/D 轉(zhuǎn)換。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 第四章 系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn) 電路設計框圖 根據(jù)上章確定的方案給出了系統(tǒng)整體的設計框圖： STC89C52主控制模 塊鍵 盤 模 塊D S 1 3 0 2 時 鐘 模 塊L C D 液 晶 顯 示 模 塊溫 度 傳 感 器 圖 結構框 圖 為使時鐘走時與標準時間一致 ，校時電路是必不可少的，鍵盤 模塊用來校正液晶上顯示的時間 ； 溫度傳感器 則 用來 檢測 當 前的環(huán)境 溫度 ； STC89C52 單片機通過輸出各種電脈沖信號來驅(qū)動控制各部分正常工作 ；而 系統(tǒng)的時間、溫度等 數(shù)據(jù) 則 最終通過 液晶 模塊 顯示出來。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 ALE/PROG：地址鎖存允許信號輸出端。當 EA 為高電平時， CPU 執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令，但當 PC 中的值超過 0FFFFH 時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器指令；當 EA 為低電平時， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲器指令。 作為輸出口，每位能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 ～ ： P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 。 單片機的最小系統(tǒng)如圖 所示 ,單片機的 XTAL0 和 XTAL1 引腳用于連接晶振 電路 。它利用的是電容 充電的原理來實現(xiàn)的。上電與按鍵均有效的復位電路不僅在上電時可以自動復位，而且在單片機運行期間，利用按鍵也可以完成復位操作 晶振電路 的設計 晶振電路 用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，而時序所研究的是指令執(zhí)行中各信號之間的相互關系。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振 用來為芯片提供計時脈沖 。 V C C 2X1X2GNDR S TI / OS L C KV C C 1U1D S 1 3 0 2 V C C12Y1C12012P1H e a d e r 2C220P 1 .2P 1 .1P 1 .032.768KHZ 圖 DS1302 的 硬件 接線 圖 X T A L 1X T A L 212Y112 M H Z30 P FC130 P FC2常熟理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 時鐘芯片 DS1302 的工作原理： (1) DS1302 的 控制字節(jié) DS1302 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(shù)據(jù)寫入DS1302 中，位 6如果 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù)；位 5至位 1指示操作單元的地址；最低有效位（位 0）如為 0 表示要進行寫操作，為 1 表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出 (2) 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。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(shù)為讀操作，偶數(shù)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 )。 （ 6） 可編程 的分辨率為 9～ 12 位，對應的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、℃ 和 ℃ ，可實現(xiàn)高精度測溫 。 GND1DQ2VDD3U2D S 1 8 B 2 0V C CP3.3 4 K 7V C C 圖 DS18B20引腳接線 引腳說明： GND 為 接地 引腳 ； DQ 為 數(shù)據(jù)輸入輸出腳。 CPU 在一個工作周期內(nèi)，利用完成其他任務的空余時間，調(diào)用鍵 盤掃描子程序，經(jīng)程序查詢，若無鍵操作，則返回；若有鍵操作，則進而判斷是哪個鍵，并執(zhí)行相應的鍵處理程序。 管