【正文】 電壓比較器的主要芯片， μa741是一款集成運(yùn)算放大器， 8 個(gè)引腳，當(dāng) 2 號(hào)引腳（ IN）接一電壓時(shí)，如果 3 號(hào)引腳（ IN+，本設(shè)計(jì)里是人體紅外模塊的輸入輸出引腳）的電平高于 2 號(hào) 引腳的電平，則 6 號(hào)引腳（ OUT，本設(shè)計(jì)里它連接到 LCD12864 的背光開關(guān) 19 號(hào)引腳）會(huì)輸出高電平，從而使 LCD12864 打開背光，方便人們查看萬(wàn)年歷。由于溫度傳感器與時(shí)鐘芯片集成度較高，所以在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)不需要太多其他元件即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上，對(duì)齊 好后把覆銅板放入熱轉(zhuǎn)印機(jī)，放入時(shí)一定要保證轉(zhuǎn)印紙沒有錯(cuò)位。 （ 1）對(duì)元器件焊接的要求 ○ 1 電阻的焊接：按圖將電阻準(zhǔn)確裝入規(guī)定位置，型號(hào)標(biāo)記要易見且方向也盡量一 25 致。 26 在完成電路的焊接后，測(cè)試之前，一定要先對(duì)電路檢測(cè)，看是否有短路情況出現(xiàn)，以免芯片損壞。各自功能如下： Read ROM（讀 ROM） [33H] （方括號(hào)中的為 16進(jìn)制的命令字） : 這個(gè)命令允許總線控制器讀到 DS18B20的 64位 ROM。 Read Scratchpad （從 RAM中讀數(shù)據(jù)） [BEH]：此指令將從 RAM中讀數(shù)據(jù)，讀地址從地址 0開始，一直可以讀到地址 9，完成整個(gè) RAM數(shù)據(jù)的讀出。協(xié)議包括幾種單線信號(hào)類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫 0、寫 1 、讀 0和讀 1。 31 圖 45 DS1302控制字節(jié) DS1302 時(shí)間 日期寄存器及相應(yīng)位定義 表 41 為 DS1302 時(shí)間寄存器信息： 表 41 DS1302 時(shí)間日期寄存器 DS1302 數(shù)據(jù)的輸入和輸出 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)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。 Read Power Supply（工作方式 切換） [B4H]：此指令發(fā)出后發(fā)出讀時(shí)間隙，芯片會(huì)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)。 （ 4）控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令：在 ROM指令發(fā)送給 18B20之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令了。當(dāng) 18B20接到此復(fù)位信號(hào)后則會(huì)在15～ 60us后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖。 ○ 2 焊點(diǎn)應(yīng)吃錫飽滿，無(wú)毛刺、無(wú)針孔、無(wú)氣泡、裂紋、掛錫、拉點(diǎn)、漏焊、碰焊、虛焊等缺陷。水干后，用松香水涂在有線路的一面，為加快松香凝固，我們用熱風(fēng)機(jī)加熱線路板，只需 23 分鐘松香就能凝固。 24 （ 2）裁剪覆銅板，也就是表面面都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小，不要過(guò)大，以節(jié)約材料。內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路 ,2 路 PWM,8 路高速 10 位 A/D轉(zhuǎn)換 (250K/S),針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合，本設(shè)計(jì)中單片機(jī)的引腳連接如圖 311 所示： 21 圖 311 STC12C5A60S2 引腳連接 其主要特性如下： ●增強(qiáng)型 8051 CPU， 1T，單時(shí)鐘 /機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 ●工作電壓： ●工作頻率范圍： 0 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 420MHz ●用戶應(yīng)用程序空間 60K 字節(jié) ●片上集成 1280 字節(jié) RAM ●通用 I/O 口（ 36/40/44 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（ 普通 8051 傳統(tǒng) I/O口），可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開漏，每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò) 55mA ● ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 ●有 EEPROM 功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM 無(wú)內(nèi)部 EEPROM) ● 看門狗 ●內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路（外部晶體 12M 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接 1K 電阻到地） 22 ●外部掉電 檢測(cè)電路 :在 口有一個(gè)低壓門檻比較器， 5V 單片機(jī)為 ，誤差為 +/5%, 單片機(jī)為 ，誤差為 +/3% ●時(shí)鐘源：外部高精度晶體 /時(shí)鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器 (溫漂為 +/5%到 +/10%以內(nèi) ) 用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時(shí)鐘，常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： 11MHz～ 。 ○ 2 可重復(fù)觸發(fā)方式： 即感應(yīng)輸出高電平 后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖?(感應(yīng)模塊檢測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn) )。 1）字符顯示 :帶中文字庫(kù)的 128X640402B 每屏可顯示 4 行 8 列共 32 個(gè) 1616 點(diǎn)陣的漢字，每個(gè)顯示 RAM 可顯示 1 個(gè)中文字符或 2 個(gè) 168 點(diǎn)陣全高 ASCII 碼字符，即每屏最多可實(shí)現(xiàn) 32 個(gè)中文字符或 64 個(gè) ASCII 碼字符的顯示。 DFF=1 為開顯示 ,DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上， DFF=0 為關(guān)顯示。第 9個(gè)字節(jié)為前 8個(gè)字節(jié)的 CRC碼。超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，附加功能強(qiáng)，使得 DS18B20 很受歡迎。對(duì)于我們普通的電子愛好者來(lái)說(shuō)， DS18B20 的優(yōu)勢(shì)更是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對(duì)某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄上，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄，因此廣泛應(yīng)用于測(cè)量系統(tǒng)中。萬(wàn)年歷要 求顯示年月日、時(shí)分秒、星期、和農(nóng)歷。這些 LCD 雖然顯示字?jǐn)?shù)各不相同，但是都具有相同的輸入輸出界面。與傳統(tǒng)書本形式的萬(wàn)年歷相比，電子萬(wàn)年歷得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，采用電子時(shí)鐘作為時(shí)間顯示已經(jīng)成為一種時(shí)尚。傳統(tǒng)的溫度傳感器系統(tǒng)大都采用放大、調(diào)理、 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)處理，處理電路復(fù)雜、可靠性相對(duì)較差，占用計(jì)算機(jī)的資源比較多。 萬(wàn)年歷中使用的 LCD 的應(yīng)用很廣泛，如手表上的液晶顯示屏，儀表儀器上的液晶顯示器或者是電腦筆記本上的液晶顯示器，都使用了 LCD。由于我們?cè)O(shè)計(jì)的萬(wàn)年歷燒寫文件大概在40KB 左右 ，而 STC12C5A60S2 單片機(jī)的程序 Flash 為 60KB，我們就不用在外接程序存儲(chǔ)器了。單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車電子、 PC 機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。由于半導(dǎo) 體熱敏電阻有獨(dú)特的性能，所以在應(yīng)用方面它不僅可以作為測(cè)量元件（如測(cè)量溫度、流量、液位等），還可以作為控制元件（如熱敏開關(guān)、限流器）和電路補(bǔ)償元件。采用 晶振。 DS18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源 ,分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器 ，用于存放DS18B20ID編碼，其前 8位是單線系列編碼（ DS18B20的編碼是 19H），后面 48位是芯片唯一的序列號(hào)，最后 8位是以上 56位的 CRC碼（冗余校驗(yàn)）。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。其指令分別如下： 表 34 基本指令集（ RE=0） 指 令 指 令 碼 功 能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清除 顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 將 DDRAM 填滿 20H,并且設(shè)定 DDRAM 的地址計(jì)數(shù)器 (AC)到 00H 地址 歸位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 設(shè)定 DDRAM 的地址計(jì)數(shù)器 (AC)到 00H,并且將游標(biāo)移到開頭原點(diǎn)位置 。 GDRAM 的坐標(biāo)地址與資料排列順序如下圖： 16 圖 36 GDRAM 的坐標(biāo)地址與資料排列順序 人體紅外感應(yīng)模塊 本設(shè)計(jì)基于 HCSR501 的人體紅外感應(yīng)模塊，由于該傳感器手工制作信號(hào)不穩(wěn)定，所以我們采用高度集中的成品人體感應(yīng)模塊，它的輸入輸出結(jié)構(gòu)如下圖圖 37： 圖 37 人體紅外感應(yīng)模塊圖 從圖中我們可以知道，該模塊有 3 個(gè)引腳， 1 號(hào)引腳接電源正極，是我們的電源正極輸入極； 3 號(hào)引腳為電源負(fù)極，在我們的設(shè)計(jì)里， 3 號(hào)引腳接地； 2 號(hào)引腳為高低電平輸出引腳，當(dāng)有人進(jìn)入模塊的感應(yīng)區(qū)內(nèi)時(shí)，模塊會(huì)輸出持續(xù)的高電平（ ），我們可以運(yùn)用此高電平控制 LCD12864 的背光開關(guān)，實(shí)現(xiàn) LCD12864 背光的只能開關(guān)。雖然 Tack Switch 有 4 個(gè)引腳，但實(shí)際上，其內(nèi)部只有一對(duì) a 接點(diǎn)，即其中兩個(gè)引腳是內(nèi)部相連通的，而另外兩個(gè)引腳內(nèi)部也是相連通的。新增的層堆棧管理功能，可以設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層， 16 個(gè)地電層， 16 個(gè)機(jī)械層。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時(shí)，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。 ○ 3 二極管的焊接：正確辨認(rèn)正負(fù)極性后按要求裝入規(guī)定位置，型號(hào)標(biāo)記要易見，焊接時(shí)間盡量可能短。支持 ARM ARM9 和最新的 CortexM3 核處理器，自動(dòng)配置啟動(dòng)代碼，集成 Flash燒寫模塊，強(qiáng)大的 Simulation 設(shè)備模擬，性能分析等功能，與 ARM 之前的工具包ADS 等相比， RealView 編譯器的最新版本可將性能改善超過(guò) 20%。如果在多芯片掛接時(shí)使用此指令將會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，導(dǎo)致錯(cuò)誤出現(xiàn)。 Convert T（溫度轉(zhuǎn)換） [44H]：收到此指令后芯片將進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的溫度值放入 RAM的第 2地址。對(duì)于 DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15us之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 30 圖 43 DS18B20讀時(shí)序圖 DS18B20 的寫時(shí)序 : 對(duì)于 DS18B20 的寫時(shí)序仍然分為寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。在寄生工作方式時(shí)必須在發(fā)出此指令后立刻超用強(qiáng)上拉并至少保持 500MS，來(lái)維持芯片工作。 Alarm Search（報(bào)警芯片搜索） [ECH]: 在多芯片掛接的情況下，報(bào)警芯片搜索指令只對(duì)附合溫度高于 TH或小于 TL報(bào)警條件的芯片做出反應(yīng)。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)，所以我們選擇該軟件來(lái)開發(fā)我們的萬(wàn)年歷程序。 ○ 5 場(chǎng)效應(yīng)管的焊接：正確辨認(rèn)各引腳后按要求裝入規(guī)定位置，焊接時(shí)間盡可能短。 （ 6）線路板鉆孔。其具有的打印功能，可以輕松修改打印設(shè)置控制打印結(jié)果。 蜂鳴器模塊 蜂鳴器模塊是本設(shè)計(jì)中體現(xiàn)人機(jī)交互的又一大設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，其電路原理圖如下圖： 20 圖 310 蜂鳴器模塊 （ 1）蜂鳴器的介紹 ○ 1 蜂鳴器的作用：蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。輸出低電平。這個(gè)指令不改變 DDRAM 的內(nèi)容 功能 設(shè)定 0 0 0 0 1 DL X RE X X DL=0/1： 4/8 位數(shù)據(jù) RE=1: 擴(kuò)充指令操作 RE=0: 基本指令操作 設(shè)定CGRAM 地址 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 CGRAM 地址 設(shè)定DDRAM 地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址） 第一行： 80H－ 87H 第二行： 90H－ 97H 讀取忙標(biāo)志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 讀取忙標(biāo)志 (BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成 ,同時(shí)可以讀出地址計(jì)數(shù)器 (AC)的值 寫數(shù)據(jù)到 RAM 1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7——D0 寫入到內(nèi)部的 RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 讀出RAM 的值 1 1 數(shù)據(jù) 從內(nèi)部 RAM 讀取數(shù)據(jù) D7——D0 (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM 14 表 35 擴(kuò)展指令集（ RE=1） 指 令 指 令 碼 功 能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 待命 模式 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 進(jìn)入待命模式 ,執(zhí)行其他指令都棵終止 待命模式 卷動(dòng)地址開關(guān)開啟 0 0 0 0 0 0 0 0 1 SR SR=1：允許輸入垂直卷動(dòng)地址 SR=0：允許輸入 IRAM 和 CGRAM 地址 反白 選擇 0 0 0 0 0 0 0 1 R1 R0 選擇 2 行中的任一行作反白顯示，并可決定反白與否。