【正文】 DOUT 移出。 表 23 MAX7219 的內(nèi)部寄存器及其地址 寄存器 地址 D15D12 D11 D10 D9 D8 十六進制代碼 NO – OP X 0 0 0 0 X0H 數(shù)字 0 X 0 0 0 1 X1H 數(shù)字 1 X 0 0 1 0 X2H 數(shù)字 2 X 0 0 1 1 X3H 數(shù)字 3 X 0 1 0 0 X4H 數(shù)字 4 X 0 1 0 1 X5H 數(shù)字 5 X 0 1 1 0 X6H 數(shù)字 6 X 0 1 1 1 X7H 數(shù)字 7 X 1 0 0 0 X8H 譯碼方式 X 1 0 0 1 X9H 亮度 X 1 0 1 0 XAH 掃描界限 X 1 0 1 1 XBH 停機 X 1 1 0 0 XCH 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 14 顯示測試 X 1 1 1 1 XFH 下面以表格形式對 MAX7219 內(nèi)部寄存器中不同數(shù)據(jù)所表示的含義進行說明。停機方式可用于節(jié)省功耗或使 LED 處于閃爍。 溫度采集電路設(shè)計 該產(chǎn)品采用美國 DALLAS 公司生產(chǎn)的 DS18B20 可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。 （ 6）測量結(jié)果以 9～ 12 位數(shù)字量方式串行傳送。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時知道在給定溫度下計數(shù)器的值和每一度的計數(shù)值。 DS1302 內(nèi)部有一個 31 8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 SCLK 為時鐘輸入端。此外， DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、始終突 發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。首先對 DS1302 初始化，然后再讀取 DS1302 中的時間，最后將時、分、秒顯示出來，如此循環(huán)來計時，如圖 所示。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用。如圖 所示。時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8（ 8 位地址 +8 位輸數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為 8 加最多可達 248 的數(shù)據(jù)。只有在 SCLK為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 圖 溫度采集電路 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 22 實時時鐘電路設(shè)計 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。然后計數(shù)器又開始計數(shù)直到 0，如果門周期仍未結(jié)束，將重南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 20 復(fù)這一過程。 （ 4）工作電源 : 3～ 5V/DC 。采用軟件模擬方式產(chǎn)生 MAX7219 所需的工作時序。 表 26 掃描界限寄存器（地址 =XBH） 顯示數(shù)字位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六進制代碼 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 15 只顯示第 0 位 X X X X X 0 0 0 X0H 顯示第 0 位 第 1 位數(shù)字 X X X X 0 0 0 1 X1H 顯示第 0 位 第 2 位數(shù)字 X X X X 0 0 1 0 X2H 顯示第 0 位 第 6 位數(shù)字 X X X X X 0 1 1 X6H 顯示第 0 位 第 7 位數(shù)字 X X X X X 1 1 1 X7H 當(dāng) MAX7219 處于停機方式時，掃描振蕩器停止工作，所有的段電流源被拉到地，而所有的位驅(qū)動器被拉到 V+，此時 LED 將不顯示。另外還有一個空操作寄存器（ NOOP），在不改變顯示或影響任一控制寄存器的條件下器件級聯(lián)時，它允許數(shù)據(jù)從 DIN 傳到 DOUT。 CLK：時鐘輸入。 圖 7 段 LED 數(shù)碼管顯示器內(nèi)部段的排列 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 11 為了在 7 段（圖 ） LED 上顯示不同的數(shù)字或字符，首先要把數(shù)字或字符轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的段碼（又稱字型碼），由于電路接法不同，形成的段碼也不相同，如表 21 所示。發(fā)光強度基本上與正向電流成正比。 圖 晶振電路 單片機運行程序的速度與振蕩器的頻率有關(guān)。 ： TXD，串行通信輸出。 圖 基于 AT89S52 單片機的電子萬年歷系統(tǒng)框圖 復(fù)位電路 晶振電路 電源電路 主控模塊 ATS8952 按鍵掃描模塊 驅(qū)動電路 LED 顯示模塊 18B20 溫度檢測模塊 1302 時鐘芯片模塊 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 6 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 最小化電路設(shè)計 在單片機使用中有必須的最小化電路，它是單片機工作的前提。 關(guān)鍵詞 ： 時鐘芯片、 MAX721 DS18B動態(tài)掃描、單片機。它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償?shù)榷喾N功能，對于數(shù)字電子萬年歷采用直觀 的數(shù)字顯示，可以同時顯示年、月、日、時、分、秒和溫度等信息，還具有時間 校準 等功能 。第一次是擺和擺輪游絲的發(fā)明，相對穩(wěn)定的機械振蕩頻率源使鐘表的走時差從分級縮小到秒級，代表性的產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲的機械鐘或表。 主控芯片簡介 （ 1）主要功能的簡介 ? 擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash ? 晶片內(nèi)部具有時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz） ? 內(nèi)部 (ROM)程序存儲）為 8KB ? 內(nèi)部（ RAM）數(shù)據(jù)存儲器為 256 字節(jié) ? 32 個可編程 I/O 口線 ? 8 個中斷向量源 ? 三個 16 位定時器 /計數(shù)器 ? 三級加密程序存儲器 ? 全雙工 UART 串行通道 （ 2）引腳功能簡 介 圖 AT89S52 單片機的引腳圖 VCC：電源正端輸入，接 +5V。 ： T0，計時計數(shù)器 0 輸入。 （ 3）復(fù)位電路 在實際應(yīng)用中，復(fù)位電路有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 9 與按鍵均有效的復(fù)位 如 圖 所示 。通過驅(qū)動器接到系統(tǒng)的并行輸出口上，由 CPU 輸出適當(dāng)?shù)拇a來點亮或熄滅相應(yīng)的 LED。 驅(qū)動芯片的簡介 MAX7219 是 MAXMI 公司生產(chǎn)的一種串行接口方式 7 段共陰極 LED顯示驅(qū)動器。 SEGASEGG,DP：七段和小數(shù)點驅(qū)動輸 出，它提供 LED 顯示器源電流。 表 24 為譯碼方式寄存器中數(shù)據(jù)的含義。 MAX7219退出停機方式的時間不到 250uS，在停機方式下顯示驅(qū)動器還可以進行編程。如圖 所示 。 （ 7）不銹鋼保護管直徑 Φ 6。 DS18B20 內(nèi)部對此計算的結(jié)果提供 ℃的分辨力。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。 如圖（ ）為 DS1302 的引腳功能圖。始終突發(fā)寄存器可一次性順利讀寫除充電寄存器以外的寄存器。 開 始D S 1 3 0 2 初 始 化讀 取 D S 1 3 0 2 時 間顯 示 時 、 分 、 秒 圖 DS1302 的流程圖 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 29 18B20 的流程圖 DS1820 通過一個單線接口發(fā)送或接收信息，因此在中央微處理器和 DS1820之間僅需一條連接線（加上地線）。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。 （ 3） Protues 提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、 SPI調(diào)試器、 I2C 調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。 MAX7219 送顯示流程圖 在系統(tǒng)一開始首先定義變量，定義好之后初始化各個變量的初始值，然后設(shè)置顯示區(qū)的首地址，設(shè)置好之后開始傳輸數(shù)據(jù)，傳送完之后就開始顯示 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)在時鐘（ SCLK）的上升沿串行輸入，前 8 位指定訪問地址，命令字裝入寄存器后，在之后的時鐘周期，讀操作時輸出數(shù)據(jù)，寫操作時輸出數(shù)據(jù)。上電運行時，在 Vcc 之前， RST 必須保持低電平。如圖 所示。 同時，計數(shù)器被復(fù)位到一個值，這個值由斜坡式累加器電路用來補償感溫振蕩器的拋物線特性。 （ 3）支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫 。 89S52 的 口連接到 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 17 圖 MAX7219 與 89S52 單片機接口 MAX7219 的 DIN 端， 口連到 LOAD 端， 連到 CLK 端。表 26 為掃描界限寄存器中數(shù)據(jù)的含義?？刂萍拇嫫饔?5 個，分別為譯碼方式、顯示亮度、掃描界限（掃描數(shù)位的個數(shù)）、停機和顯示測試。在 LOAD 的上升沿，串行輸入數(shù)據(jù)的最后 16 位被鎖存。圖中的電阻是限流電阻。工作電流通常在 1020mA，故電路中需要串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮琛? （ 2）接石英晶體振蕩器 將單片機第 19 腳（ XTAL1）與 18 腳（ XTAL2）分別接外部晶體的兩個引腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機內(nèi)部各部分有序工作。其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。本設(shè)計系統(tǒng)框圖如圖 所示 。所有程序編寫完成后，在 keil 軟件中進行調(diào)試，確定沒有問題后，在 Proteus軟件中嵌入單片機內(nèi)進行仿真。該電路采用 AT89S52 單片機作為核心，功耗小，能在 3V 的低壓工作，電壓可選用 35V 電壓供電。第二次革命是石英晶體振蕩器的應(yīng)用，發(fā)明了走時精度更高的石英電子鐘表，使鐘表的走時月差從分級縮小到秒級。 VSS：電源地端。 ： T1，計時計數(shù)器 1 輸入。 上電復(fù)位要求 接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復(fù)位操作。 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 10 發(fā)光二級管顯示驅(qū)動（點亮）的方法有如下 2 種： ? 靜態(tài)驅(qū)動方法：即給欲點亮的 LED 通過恒定的定流。其片內(nèi)包含有一個 BCD 碼到 B 碼的譯碼器、多路復(fù)用掃描電路、字段和南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計 12 字位驅(qū)動器，以及存儲每個數(shù)字的 8X8RAM。 ISET：通過一個 10KΩ 電阻 Rset 接到 V+以設(shè)置峰值段電流。從表中可 見，寄存器中的每一位與一個數(shù)字位相對應(yīng)，邏輯高電平選擇 B 譯碼，而邏輯低電平則選擇旁路譯碼器。停機方式可以被顯示測試功能取消。 圖 DS18B20 數(shù)字傳感器 溫度采集芯片簡介 1. DS18B20 引腳結(jié)構(gòu)如圖 所示 。 （ 8）適用于 DN15～ 25, DN40～ DN250 各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫。溫度以 16bit 帶符號位擴展的二進制補碼形式讀出，表給出了溫度值和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系。 時鐘芯片簡介 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源。 2