【正文】 控制芯片，DS1302 時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)， DS18B20 采集溫度， LCD1602 作為顯示模塊。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。它利用的是電容充電的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 7）在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。由于單片機(jī)在正常應(yīng)用過(guò)程中，可能會(huì)經(jīng)常進(jìn)行鍵操作，因而編程控制方式使 CPU 經(jīng)常處于工作狀態(tài)， 在進(jìn)行本次設(shè)計(jì)中，只涉及到了設(shè)置、上調(diào)、下調(diào)、確定四個(gè)功能。當(dāng) R/W 端接高電平時(shí)芯片處于讀數(shù)據(jù)狀態(tài)，反之處于寫(xiě)數(shù)據(jù)狀態(tài)， E 端為使能信號(hào)端。它不僅要向寄存器寫(xiě)入控制字，還需要讀取相應(yīng)寄存器的數(shù)據(jù)。根據(jù)硬件原理圖，畫(huà)出 proteus仿真圖，通過(guò) proteus 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的仿真。 d）支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片。 Proteus軟件運(yùn)行流 程 Proteus ISIS 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面，如圖 所示。以硬件軟件化為指導(dǎo)思想，充分發(fā)揮單片機(jī)功能，大部分功能通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路簡(jiǎn)單明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。 //實(shí)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)線引腳 sbit DS1302_RST = P1^5。 void show_time()。 DBPort=input。 if(y==1) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x0x40))。 define AM(X) X define PM(X) (X+12) // 轉(zhuǎn)成 24 小時(shí)制 define DS1302_SECOND 0x80 //時(shí)鐘芯 片的寄存器位置 ,存放時(shí)間 define DS1302_MINUTE 0x82 define DS1302_HOUR 0x84 define DS1302_WEEK 0x8A define DS1302_DAY 0x86 define DS1302_MONTH 0x88 define DS1302_YEAR 0x8C void DS1302InputByte(unsigned char d) //實(shí)時(shí)時(shí)鐘寫(xiě)入一字節(jié) (內(nèi)部函數(shù) ) { unsigned char i。 } void Write1302(unsigned char ucAddr, unsigned char ucDa) //ucAddr: DS1302 地址 , ucData: 要寫(xiě)的數(shù)據(jù) { DS1302_RST = 0。 } void DS1302_GetTime(SYSTEMTIME *Time) //獲取時(shí)鐘芯片的時(shí)鐘數(shù)據(jù)到自定義的結(jié)構(gòu)型數(shù)組 { unsigned char ReadValue。0x0F)。039。039。 39。039。 39。0x0F)。0x0F)。 // 地址，命令 ucData = DS1302OutputByte()。 //相當(dāng)于匯編中的 RRC ACC7 = DS1302_IO。 unsigned char DateString[11]。 LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR)。 } // 向 LCD 寫(xiě) 入 命 令 或 數(shù) 據(jù)************************************************************ define LCD_COMMAND 0 // Command define LCD_DATA 1 // Data define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏 define LCD_HOMING 0x02 // 光標(biāo)返回原點(diǎn) void LCD_Write(bit style, unsigned char input) { LcdEn=0。 //立刻跳出調(diào)整模式按鈕 sbit DQ = P1^0。正是他們?cè)谖宜哪甏髮W(xué)學(xué)習(xí)期間給予了各方面的關(guān)心和支持，才讓我得以全身心投入學(xué)習(xí)和研究中，順利完成學(xué)業(yè)。當(dāng)顯示亮度不好時(shí)一遍旋轉(zhuǎn) 10K 歐的滑動(dòng)變阻器，一遍觀看 LCD 顯示屏，直到看到合適的亮度為止。 圖 仿真調(diào)試狀態(tài)口 如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（ DebugInline Assambly… ），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯 /匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的 步驟。它由 ISIS 和 ARES 兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中 ISIS 是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，用戶可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論文 ） 第 22 頁(yè)共 50 頁(yè) 圖 LCD 顯示程序流程圖 1602 通過(guò) D0~D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令，其模塊內(nèi)的控制器有11 條控制指令。 DS1302時(shí)鐘程序流程圖 時(shí)鐘流程圖如圖 所示。 R／ W為讀寫(xiě)信號(hào)線端，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn) 行寫(xiě)操作。本設(shè)計(jì)采用的是獨(dú)立式鍵盤(pán)。 4） 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)。 “CH”是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為 1 時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302 處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為 0 時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行?？梢愿鶕?jù)情況選擇 6MHz、 12MHz 或 24MHz 等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇 30pF 左右的瓷片電容 [7]。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出 [6]。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成 設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘和數(shù)字溫度計(jì)，并將時(shí)間和溫度直接的顯示出來(lái)。但是卻很少知道它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要利用微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的電路模塊。它功能強(qiáng)大，體積小，質(zhì)量輕，靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒梢詷?gòu)造各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品 [2]。 在日常生活和工作中，我們常常用到定時(shí)控制，如擴(kuò)印過(guò)程中的曝光定時(shí)等。 校時(shí)和鬧鈴定時(shí)通過(guò)鍵盤(pán)電路和單脈沖產(chǎn)生單元來(lái)輸入。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī) 器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。設(shè)置 4 個(gè)操作鍵： K1：設(shè)置鍵； K2：上調(diào)鍵； K3：下調(diào)鍵； K4：確定鍵。此設(shè)計(jì)方案需用 A/D 轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。復(fù)位電路包括復(fù)位電容，復(fù)位電 阻和復(fù)位開(kāi)關(guān) [5]。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 晶振電路的設(shè)計(jì) 晶振電路 用于產(chǎn)生單 片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相互關(guān)系。 圖 DS1302 的 硬件接線圖 時(shí)鐘芯片 DS1302 的工作原理： a) 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(xiě)入 DS1302 中，位 6 如果 0，則表示存取日歷時(shí)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(jìn)行寫(xiě)操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出 b) 數(shù)據(jù)輸入輸出（ I/O） 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。用于單線操作，漏極開(kāi)路； VCC 接電源正； a) DS18B20 的主要特性 1）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。 由若干個(gè)按鍵組成一個(gè)鍵 盤(pán)，其電路結(jié)構(gòu)可分為獨(dú)立式鍵盤(pán)和矩陣式鍵盤(pán)兩種。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。流程圖分析：開(kāi)始進(jìn)入初始化 DS18B20，就是通過(guò)主機(jī)拉低單線產(chǎn)生復(fù)位脈沖然后釋放該線，如果有應(yīng)答脈沖，即發(fā)起 ROM命令當(dāng)成功的執(zhí)行操作命令后，就使用 Convert T 命令即開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換完后，又初始化 DS18B20 是否有應(yīng)答脈沖，若有，就發(fā)起 Read Scratchpad（讀取暫存器和 CRC 字節(jié)）命令，既同時(shí)讀出第 1， 2 個(gè)字節(jié)，即為溫度的數(shù)據(jù)。傳送完成后， RST 置低，禁止字節(jié)的傳送。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。工程設(shè)置后按 F7 鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯 /匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。 問(wèn)題： 燒入程序后， LCD 液晶顯示屏不顯示或者亮度不好。其次要感謝指導(dǎo)老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)， 為我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)和完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境，使我能夠順利地完成課題的設(shè)計(jì)工作和制作， 在此向我的指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意。 //模式切換鍵 sbit Up = P2^1。 _nop_()。 } //初始化 LCD************************************************************ void LCD_Initial() { LcdEn=0。 unsigned char Day。 for(i=8。 DS1302_CLK = 0。 ReadValue = Read1302(DS1302_HOUR)。 ReadValue = Read1302(DS1302_YEAR)。 TimeDateString[2] = 39。 if(hide_day2) { TimeDateString[8] = TimeDay/10 + 39。 //星期的數(shù)據(jù)另外放到 week_value[]數(shù)組里 ,跟年 ,月 ,日的分開(kāi)存放 ,因?yàn)榈纫幌乱谧詈箫@示 } else { week_value[0] = 39。 } else { TimeDateString[5] = 39。 TimeDateString[3] = TimeYear%10 + 39。0x70)4)*10 + (ReadValueamp。0x70)4)*10 + (ReadValueamp。 DS1302InputByte(ucAddr)。 i0。) { LCD_Write(LCD_DATA,*str)。 _nop_()。 sbit LcdEn = P2^7。 sbit wireless_3 = P3^2。其中單片機(jī)模塊設(shè)計(jì)中，包括復(fù)位電路設(shè)計(jì)與晶振電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)左側(cè)工具欄中的P(從庫(kù)中選擇元件命令 )命令，在 Pick Devices 左側(cè)窗口中選擇所需元件的關(guān)鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設(shè)置，最后進(jìn)行連線。集成了高級(jí)原理布線圖、混合模式 SPICE 電路仿真、 PCB 設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì) [11]。這款軟件提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM A4 A3 A2 A1 A0 RD GK WR 圖 DS1302 的控制字 初始化 送 EPROM 讀時(shí)鐘芯片送顯示 送時(shí)鐘芯片 開(kāi)中斷 開(kāi) 始 設(shè)置鍵 有否按下？ 是否修改當(dāng)前時(shí)間？ N Y Y N 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論文 ） 第 21 頁(yè)共 50 頁(yè) 控制字總是從最低位開(kāi)始輸出。 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件部分主要包括： a）主程序，主流程圖 b）溫度檢測(cè)流程圖和溫度檢測(cè)程序 c） DS1302 時(shí)鐘流程圖和時(shí)鐘程序 d） LCD 顯示程序和 LCD 顯示流程圖。 1602 字符型 LCD 通常有 14 條引腳線或 16 條引腳線的 LCD，多出來(lái)的2 條線是背光電源線。 DS18B20 只需要接到控制器（單片機(jī)）的一個(gè) I/O 口上，由于單總線為開(kāi)漏所以需要外接一個(gè) 的上拉電阻。使用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，可以感測(cè)周?chē)h(huán)境溫度變化，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)周?chē)h(huán)境實(shí)時(shí)溫度的監(jiān)測(cè)。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯