【文章內(nèi)容簡介】 采用 LED 共陰極數(shù)碼管顯示溫度。 LED 是利用 PN 結(jié)把電能轉(zhuǎn)換為 形數(shù)碼管。在數(shù)字和文字顯示是，較為常用的是 8段數(shù)碼管。 以上兩個方案相比較，再根據(jù)方案要求 ：需要同時對檢測溫度和設(shè)定溫度同時進行顯示。考慮到顯示的效果和質(zhì)量高和功耗低等特性。再此方案中采用方案一中的 1602LCD 液晶顯示。 第二章 各單元模塊的硬件設(shè)計 6 第二章 各單元模塊的硬件設(shè)計 系統(tǒng)主要器件的介紹 硬件系統(tǒng)中包括： AT89C52 單片機、 DS18B20 溫度傳感器、 1602LCD 液晶顯示等。 AT89C52 單片機的介紹 AT89C52 是 51 系列 單片機 的一個常用型號，它是 ATMEL 公司生產(chǎn)的。 AT89C52 是一個高性能 CMOS8 位、低電壓單片機， 包含 8 k 字節(jié)可以擦拭閃存反復(fù)只讀程序存儲器和 256字節(jié)的隨機存取存儲器（ RAM），數(shù)據(jù)器件采用 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS 51 指令系統(tǒng)，內(nèi)置一般 8 位 CPU 和 Flash 存儲單元，功能強大的單片機 AT89C52 可以提供許多復(fù)雜的系統(tǒng)控制應(yīng)用。 AT89C52 有以下特點： ●可以兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ● 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM ●有 32 個雙向 I/O 口 ● 256x8bit 內(nèi)部 RAM ● 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 ●時鐘頻率范圍為 024MHz ● 2 個可編程 UART 串行通道串行中斷 ●有 6 個中斷源和 2 個外部中斷源 ● 2 個中斷讀寫口線還有 3 個加密碼位 ●功耗低 空閑功率丟失模式和軟件可設(shè)置睡眠功能和喚醒功能 AT89C52 單片機的引腳介紹 AT89C52P 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR的接收解碼及與主板 CPU通信等。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 Vcc（ 40 腳）和 Vss（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負端。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR輸入端， 10 腳和 11腳定義為 I2C 總線控制端口，連接 N1的 SDAS（ 18腳）和 SCLS（ 19腳）端口，12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。 圖 AT89C52 的引腳圖 P0 口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié) ，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 第二章 各單元模塊的硬件設(shè)計 8 P1 口 P1口 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入端和控制端。 圖 引腳功能圖 P2 口 P2口 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 P3 口 P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST 復(fù)位輸入。當振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。 引腳號 功能特性 T2，時鐘輸出 T2EX（定時 /計數(shù)器 2） 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 ALE/PROG 當訪問外部程序 存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程 序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP 外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲 器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 1602LCD 液晶顯示的介紹 1602LCD 顯示的特點 在日常生活中，液晶顯示器用途廣泛。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、電視、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形文字。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種： LED、發(fā)光管、液晶顯示器、數(shù)碼管。發(fā)光管和 LED數(shù)碼管比較常用在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點： ●質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種亮度和色彩，恒定發(fā)光，而不 同于陰極射線管顯示器那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高清且不會閃爍。 第二章 各單元模塊的硬件設(shè)計 10 ●數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 ●功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 ●體積小、重量輕 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比 相 同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 1602LCD 的原理及分類 液晶顯示是利用液晶的物理特性原理，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電即有顯示，這樣就可以顯示出圖形。液晶顯示器具有易于實現(xiàn)全彩色顯示、厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動的特點，目前在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、 PDA 移動通信工具等眾多領(lǐng)域都得到應(yīng)用。 液晶顯示器的分類 液晶顯示有多種顯示方式，按其顯示方式通?？煞譃辄c陣式、段式、字符式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。根據(jù)驅(qū)動方式來區(qū)分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動（ Static）、主動矩陣驅(qū)動（ Active Matrix）和單純矩陣驅(qū)動（ Simple Matx）三種。 字符的顯示 用 LCD 顯示一個字符時相對比較復(fù)雜，因為一個字符由 6 8或 8 8點陣組成，不但要找到和顯示屏幕上某幾個位置對對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8字節(jié)，而且還要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點亮，為“ 0”的不亮。這樣一來就組成某個字符串。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上顯示的行列號和每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標， 在此送上該字符對應(yīng)的代碼。 線段的顯示 點陣圖形式液晶由 M N 個顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 32行，每行有 124列，每8列對應(yīng) 1字節(jié)的 8位，即每行由 16字節(jié)，共 16 8=128個點組成，屏上 32 16個顯示單元與南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 顯示 RAM 區(qū) 1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM