【文章內(nèi)容簡介】 圖 31單片機(jī) STC89C52引腳圖 引腳功能簡介： 單片機(jī)的 40個(gè)引腳大致可分為 4 類：電源、時(shí)鐘、控制和 I/O 引腳。 電源 （ 1） VCC— 芯片電源，接 5V； （ 2） VSS— 接地端； 時(shí)鐘 XTAL XTAL2：晶體振蕩電路反相輸入和輸出端。 控制線 (1)ALE/PROG:地址鎖 存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低 8位地址 PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 (2)PSEN：外 ROM 讀選通信號(hào)。 (3)RST/VPD：復(fù)位 /備用電源。 RST(Reset)功能：復(fù)位信號(hào)輸入端。 VPD 功能：在 VCC掉電情況下，接備用電源。 (4)EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端 Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源 Vpp。 I/O 線 89C52 共有 4個(gè) 8位并行 I/O 端口： P0 口、 P1口、 P2口、 P3 口，共 32 個(gè)引腳。 P3 口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線）。 P0：經(jīng)上拉電阻后作為液晶模塊的數(shù)據(jù)輸入端。 作為 LCD1602 的 RS 端 作為 LCD1602 的 RW 端 作為 LCD1602 的 EN 端 作為蜂鳴器的輸出端 作為 DS1302 的 CLK 端 作為 DS1302 的 IO 端 作為 DS1302 的 RST 端 ~ 作為按鍵選擇端 鍵盤電路的輸入端 單片機(jī)晶振模塊設(shè)計(jì) 單片機(jī) 晶振的作用 是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。 沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。 單片機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從 RoM 中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問一次存儲(chǔ)器的時(shí)間，稱之為一個(gè)機(jī)器周期，這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。 —個(gè)機(jī)器周期包括 12 個(gè)時(shí)鐘周期。 因?yàn)槲覀?選擇了 12MHZ 晶振，它 的時(shí)鐘周期是 1／ 12us，它的一個(gè)機(jī)器周期是 12(1／ 12)us，也就是 1us。 電路設(shè)計(jì)如下圖 32所示： 圖 32 單片機(jī)晶振電路 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到 芯片 內(nèi)的施密特 觸發(fā)器 中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且 振蕩器 穩(wěn)定后，如果 RST 引腳上有一個(gè)高電平并維持 2 個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)振蕩周期 )以上，則 CPU 就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。 我們采用的是上電復(fù)位，通電后回到初始化。電路如下圖 33所示： 圖 33 單 片機(jī)復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 DS1302 簡介 DS1302是由美國 DALLAS公司推出的一種低功耗、高性能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片， 實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供年、月、日、時(shí)、分和秒的調(diào)整，一個(gè)月的 30 天與 31 天可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年的自動(dòng)補(bǔ)償功能。此款時(shí)鐘芯片附加 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM，用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和 RAM 數(shù)據(jù)。工作電壓 ～ 。采用主電源和備用電源的雙電源供電，并且可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力 。 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 范應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。時(shí)鐘電路如下圖 34 所示： 圖 34 DS1302 時(shí)鐘電路 引腳介紹 Vcc1：主電源； Vcc2：備份電源。當(dāng) Vcc2Vcc1+ 時(shí)，由 Vcc2 向 DS1302 供電，當(dāng) Vcc2 Vcc1 時(shí)，由 Vcc1 向 DS1302 供電。 SCLK：串行時(shí)鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出； I/O：三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線； RST 為復(fù)位 引腳 ，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高， X1 X2 為 32867Hz 晶振管腳，為芯片提供 時(shí)鐘脈沖 。 引腳圖如下 35 所示： 圖 35 DS1302 引腳圖 圖 36 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 工作原理 DS1302 在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把 SCLK 端置“ 0”，接著把 RST 端置“ 1”，最后才給予 SCLK 脈沖。 DS1302 的控制字，此控制字的位 7 必 須置 1，若為 0 則不能把對(duì) DS1302 進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。對(duì)于位 6，若對(duì)程序進(jìn)行讀 /寫時(shí) RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀 /寫時(shí)， CK=0。位 1 至位 5 指操作單元的地址。位 0是讀 /寫操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為 1；該位為 0 則表示進(jìn)行的是寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入 /輸出的。 DS1302 的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“ 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)鐘開始運(yùn)行?！?WP”是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前，“ WP”必須為 0。當(dāng)“ WP”為 1 時(shí)，寫保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫操作。 DS1302 在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把 SCLK 端置 “ 0”，接著把 RST 端置“ 1”，最后才給予 SCLK 脈沖；讀 /寫時(shí)序如圖 5 所示。表 2為 DS1302的控制字，此控制字的位 7必須置 1， 若為 0則不能把對(duì) DS1302 進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。對(duì)于位 6，若對(duì)程序進(jìn)行讀 /寫時(shí) RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀 /寫時(shí)， CK=0。位 1 至位5指操作單元的地址。位 0是讀 /寫操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為 1；該位為 0則表示進(jìn)行的是寫操作。控制字節(jié)總是從最低位開始輸入 /輸出的。表 6為 DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“ 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)鐘開始運(yùn)行?！?WP” 是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前， WP 必須為 0。當(dāng)“ WP”為1時(shí)，寫保護(hù)位防止對(duì) 任一寄存器的寫操作。 的使用方法介紹 (1) DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如表所示。控制字節(jié)最高有效位（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)行寫操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始傳輸 表 31 DS1302控制字 1 RAM A4 A3 A2 A1 A0 RD CK WR (2) 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)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。其讀寫時(shí)序如下圖 36示 圖 36 DS1302讀寫時(shí)序 （ 3） DS1302 寄存器 DS1302 中與時(shí)間、日期有關(guān)的寄存器共有 12 個(gè)，其中 7個(gè)存放數(shù)據(jù)的格式為 BCD 碼格式，其讀寫地址如下表所示 表 32 DS1302寄存器說明表 讀寄存器 寫寄存器 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 范圍 81H 80H CH 10 秒 秒 0059 83H 82H 10 分 分 0059 85H 84H 12 0 10 時(shí) 時(shí) 023 24 AM/PM 112 87H 86H 10 日 日 131 89H 88H 10 月 月 112 8BH 8AH 0 0 0 0 0 周 17 8DH 8CH 10 年 年 0099 8FH 8EH WP 0 0 0 0 0 0 0 ―― 第一行秒寄存 器， CH 為時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，該位為 1 時(shí)時(shí)鐘停止，該位為 0時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行。 第二行分寄存器， bit0~bit6 表示分鐘數(shù)，因采用 BCD 編碼，所以低四位最大能表示的數(shù)字為 9，計(jì)數(shù)滿向高三位進(jìn) 1。 第三行時(shí)寄存器， 12/24 用來定義 DS1302 小時(shí)的運(yùn)行模式， 12 小時(shí)模式下bit5 為 1 表示 PM下午， bit5 為 0 表示 AM上午。 第八行控制寄存器， bit7 是寫保護(hù)位 WP，當(dāng) WP為 1時(shí)，寫保護(hù)位可防止對(duì)任一寄存器的寫操作，在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前， WP 位必須為 0 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充 電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 按鍵控制模塊 采用獨(dú)立式按鍵，因?yàn)楠?dú)立式按鍵的電路配置靈活，軟件簡單，每個(gè)按鍵只占用一根 I/O接口線， 并且用的數(shù)量不多，所以采用獨(dú)立式按鍵。大概要采用 8個(gè)按鍵分別命名為 K0 到 K7,K1 鍵是每種模式的退出，然后都是正常顯示時(shí)鐘時(shí)間， K3進(jìn)入校準(zhǔn)模式，此時(shí) K4 表示秒、分、時(shí)的切換。 K0 是進(jìn)入秒表模式， K3是啟動(dòng)和記錄， K2 是暫停， K4 是清零， K K K7是三組數(shù)據(jù)的記錄。在正常顯示時(shí)間下， K2 進(jìn)入定時(shí)模式， K3 顯示分， K4顯示時(shí)， K K6 是時(shí)間的上下波動(dòng)。電路圖如下 37所示： 圖 37 按鍵電路 顯示模塊 簡介 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示 字母、數(shù)字、符號(hào)等的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。它由若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 電路如下 38 所示： 圖 38 液晶顯示電路 1602LCD 的引腳功能 表 33 LCD1602 引腳接口說明表 引腳 符號(hào) 引腳說明 引腳 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低 電平 R/W 高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 1602LCD 的字符液晶字庫 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如下表所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代 碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母