【正文】 光刻 ROM 進行操作。 （ b） Match ROM（指定匹配芯片） [55H]； 這個指令后面緊跟著由控制器發(fā)出了 64 位序列號，當總線上有多只 DS18B20 時，只有與控制發(fā)出的序列號相同 芯片才可以做出反應，其它芯片將等待下一次復位。 （ b） Read Scratchpad （從 RAM 中讀數(shù)據(jù)） [BEH]； 此指令將從 RAM 中讀數(shù)據(jù)，讀地XX學院 XX屆畢業(yè)論文 28 址從地址 0 開始，一直可以讀到地址 9，完成整個 RAM 數(shù)據(jù)的讀出。 （ e） Recall EEPROM（將 EEPROM 中的報警值復制到 RAM） [B8H]； 此指令將 EEPROM中的報警值復制到 RAM 中的第 4 個字節(jié)里。//延時 XX學院 XX屆畢業(yè)論文 29 DQ=0。 for(i=8。//返回數(shù)值 } write_DS18B20(uchar dat)// 此函數(shù)的作用是向 DS18B20 內寫一個字節(jié)數(shù)據(jù) { uchar i=0。//釋放總線 dat=dat1。//啟動溫度轉換 init_DS18B20()。//向液晶內寫地址 write_data(0x2d)。 下面大致介紹一下主要過程； （ a） 運行 Keil軟件，建立工程并保存工程和項目 到指定文件夾 ，如下圖 （ a） ； 圖 （ a） XX學院 XX屆畢業(yè)論文 33 （ b） 如下圖 （ b）， 使用 C 語言參照各芯片工作時序對整個程序進行編寫、編譯檢查錯誤、排錯， 最終編寫好的程序見附錄（ B）； 圖 （ b） 系統(tǒng) 調試 利用 單片機開發(fā)板進行實物調試， 將寫好的程序用 STC＿ ISP＿ V486 單片機燒寫軟件進行燒寫 ， 如圖 (a)。 搭建 系統(tǒng)實物 （ a） 根據(jù) 繪制原理圖時 生成的元器件清單，購買需要的元器件 。第二，每一個單元電路是否工作正常，性能是否達到要求，穩(wěn)定性如何。 圖 （ a） （ b） 對 Altium Designer 庫里沒有提供的元器件要自己 制作 ，如下圖 （ b）。//讀低 8 位 bb=read_DS18B20()。 uchar cc=0。//拉低總線 DQ=datamp。//移位并短暫延時 DQ=1。// 延時 x=DQ。 （ f） Read Power Supply（工作方式切換） [B4H]； 此指令發(fā)出后發(fā)出讀時間隙，芯片會返回它的電源狀態(tài)字， “0”為寄生電源狀態(tài)， “1”為外部電源狀態(tài)。在寄生工作方式時必須在發(fā)出此指令后立刻超用強上拉并至少保持 10ms 來維持芯片工作。 （ e） Alarm Search（報警芯片搜索） [ECH]； 在多芯片掛接的情況下，報警芯片搜索指令只對附合溫度高于 TH 或小于 TL 報警條件的芯片做出反應。 （ e） 控制器發(fā)送存儲器 RAM 操作指令：在 ROM 指令發(fā)送給 18B20 之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲器操作指令了。F ~+257176。//最高位寫 1 } } } if(aa[2]=~aa[3])//判斷鍵控碼和鍵控反碼是不是相同 { display_IR_CODE()。i++)//讀 4 個 8 位的碼 { for(j=0。 //關閉定時器 /計數(shù)器 return TH0*256+TL0。//啟動定時器 /計數(shù)器 while(!ir)。 將 en 拉高 delay(5)。 ∕∕延時 5ms lcden=1。// DS 上升沿將數(shù)據(jù)讀出 time_as=1。// 片選開 time_as=1。// 拉高 RW P1=add。由于 本設計使用的是 Intel 總線模式，所以 Motorala 總線模式在此不做詳細的介紹，如下圖 （ b）寫時序中，當片選信號 CS 為低， AS 為高， DS 為高， RW 為高時將地址放到總線上，一個 AS 下降沿將地址鎖存到 DS12C887 內部。 SQW 引腳能提供 RTC 內部 15 級分頻器的 13 個分頻比之一。當 RST 為低電平，而且 Vcc 大于 Vpf 時，將產生以下操作： A：周期性中斷使能（ PIE）位清 0 B：鬧鐘中斷使能（ AIE）位清 0 C：更新結束中斷使能（ UIE）位清 0 D：周期性中斷標志（ PF）位清 0 E：鬧鐘中斷標志（ AF）位清 0 F：更新結束中斷標志（ UF）位清 0 G：中斷請求狀態(tài)標志（ IRQF）位清 0 H： IRQ 引 腳置為高阻狀態(tài) I：直到 RST 恢復為高電平才能訪問器件 J：方波輸出使能（ SQWE）位清 0 XX學院 XX屆畢業(yè)論文 11 在典型的應用中，可將 RET 與 Vcc 連接。 DS 引腳根據(jù) MOT 引腳電平有兩種模式。 RW 引腳有兩種操作模式。當 Vcc 低于 Vpf 時， DS12C887 內部通過禁止 CS輸入來拒絕訪問。地址于總線周期的開始發(fā)送到總線上，并由 AS 信號的下降沿鎖存到 DS12C887 內部。這些位讀取時為 0，但不能被寫入。 （ 4）第 6 位：周期性中斷標志（ PF），該位為只讀位，當分頻器電路中所選的分支檢測到一個邊沿信號時該位置 1。 SET 位為可讀 /寫位，不受 RST 信號或 DS12C887 的內部功能影響。禁止時 SQWE 為低，當 VCC 低于 Vpf 時，變?yōu)楦咦锠顟B(tài)， RST 信號將 SQWE 位清 0。 （ 2）第 1 位： 24/12 小時選擇位， 1 代表 24 小時模式， 0 代表 12 小時模式。 （ 2）第 4 位到 6 位：用來啟動或關閉振蕩器，并復位計時鏈。 XX學院 XX屆畢業(yè)論文 5 時鐘精度依賴于石英晶 體精度和振蕩器電路容性負載與石英晶體震蕩容性負載之間的匹配度，溫度變化所引起的石英晶體頻率漂移會導致額外的誤差，耦合到振蕩器電路中的外部電路噪聲會使時鐘速度加快，本時鐘出廠時經過校準，在 +25℃環(huán)境下運行每月誤差為177。 比較以上兩種方案可以看出，第一種方案較為適合 。因此在嵌入式、電表、安全系統(tǒng)、網絡集線器、網橋、路由器等等方面得到了廣泛的運用。但是， DS1302時鐘芯片沒有內置電池，在電路掉電的情況下不能繼續(xù)計時，而且在上電的時候需要校準時間。但是這種方案需由大量的程序來模擬時、分、秒、年、月、日等的更新，編程相對來說較為復雜。因此，研究數(shù)字時鐘具有非常的現(xiàn)實意義。 課題的來源和意義 電子技術的飛速發(fā)展，微機已開始向社會的各個領域滲透，同時大規(guī)模集成電路獲得高速發(fā)展，單片機的應用正在不斷地走向深入，由傳統(tǒng)的 8 位 單片機 發(fā)展到后來的 16位，諸如 AVR 系列、 PIC 系列、 430 系列等，再到如今的高 級單片機 ARM 體系 下 配合操作系統(tǒng)實現(xiàn)智能化， 這無疑體現(xiàn)了單片機在我們生活中已占據(jù)了核心的地位。 37 附錄 B 31 4 總體設計與制作 23 DS18B20 溫度傳感器配置寄存器 11 主要程序分析 5 時鐘 、日歷和鬧鐘單 元 最后，通過軟件對其原理圖進行繪制和程序的編寫，并且調試運行。 1602液晶作為實時顯示器件， 顯示單片機采集的所有數(shù)據(jù)。 2 顯示器件的選擇 13 1602 液晶顯示電路設計 14 1602 液晶 概述 16 指令說明 19 紅外發(fā)射系統(tǒng) 28 溫度傳感器 DS18B20 主要程序分析 31 總體原理圖繪制 50 致謝 另外 從人們的日常生活到工廠的自動控制，從民用時鐘到科學發(fā)展所需的時鐘，現(xiàn)代人對時間的精度和觀察時間的方便有了越來越多的需求。 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時、分、秒數(shù)字顯示的計時裝置，廣泛運用于個人家庭、車站、碼頭、辦公室等公共場所，成為了人們日常生活中必不可少的必需品，由于XX學院 XX屆畢業(yè)論文 2 數(shù)字集成電路的發(fā)展 和石英晶體振蕩器的廣泛運用，使得數(shù)字鐘的精度，遠遠超過老式鐘表。系統(tǒng)總框圖 如圖 系統(tǒng)總框圖 2 方案論證 時鐘芯片的選擇 方案一：采用單片機本身作為時鐘控制芯片來模擬時鐘時間。 實時時鐘 /日歷電路提供秒 、 分 、時 、 日 、 日期 、 月 、 年的信息 ， 每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調整 ， 時鐘操作可通 過AM/PM 指示決定采用 24或 12小時格式 。該器件還可以工作于 24 小時或帶 AM∕ PM 指示的 12 小時格式。 方案二：采用普通的 8 位 LED 數(shù)碼管作為顯示器件。該器件還可以工作于 24 小時或帶 AM∕ PM 指示的 12 小時格式。將鬧鐘的時間正確寫入時、分、秒鬧鐘 單元，且鬧鐘使能位設為高，則每天在指定的時間都會觸發(fā)鬧鐘中斷。十月的最后一個星期天，XX學院 XX屆畢業(yè)論文 7 時間從 1： 59： 59 AM 調整為 1： 00： 00 AM。 DM=1 時代表二進制格式， DM=0 時 BCD 碼格式。 PIE 位清 0 時，阻止周期性中斷驅動 IRQ 輸出，但 PF 位仍以該速率周期性置位。 （ 3）第 5 位：鬧鐘中斷標志位（ AF）， AF 位為 1 時，表明此時當前時間和鬧鐘時間相匹配。 （ 5）第 7 位：中斷請求標志位（ IRQF），當下列任何一個條件成立時，此位置 1： PF=PIE=1； AF=AIE=1； UF=UIE=1； 每次 IRQF 位為 1 時， IRQ 引腳會變低。該引腳內部有一個下拉電阻。片選信號低電平有效，在訪問 DS12C887 的總線周期內必須保持低電平。地址選通信號必須先于每個讀或寫訪問。在此信號的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。 （ j） 18 腳（ RST）：復位輸入。 RST 引腳也會清除未處理的中斷，沒有中斷發(fā)生時 IRQ 位高阻狀態(tài)，可將多 個中斷器件連接到一條 IRQ 總線上，只要他們均為漏極開路輸出。如果 VCC 低于 Vpf，則禁止讀和寫。//片選開 time_as=1。// RW 上升沿將數(shù)據(jù)寫入 time_as=1。// AS 下降沿將地址鎖存 time_ds=0。∕∕ rs 拉低時表明向 1602 內寫指令 delay(5)。 ∕∕延時 5ms P0=date。 主要程序分析 uint low_ir_time()//此程序的作用是檢測低電平的時間 { TH0=0。 //定時器 /計數(shù)器裝初值 TR0=1。 if((temp4000)||(temp5000)) continue。 if((temp200)||(temp20xx)) goto restart。 攝氏度 ， 12 位分辨率時的最大工作周期為 750 毫秒 ， 檢測溫度范圍為 –55176。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處 理。這 條指令適應單芯片和多芯片掛接 （本設計不涉及） 。芯片允許在讀過程中用復位信號中止讀取，即可以不讀后面不需要的字節(jié)以減少讀取時間。由于芯片忙于復制處理，當控制器發(fā)一個讀時間隙時，總 線上輸出 “0”，當儲存工作完成時，總線將輸出 “1”。//總線 由高拉低 delay1(80)。i0。 for(i=8。 } delay1(4)。//初始化 write_DS18B20(0xCC)。//寫負溫度符號“ ” } retur