【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 加 12V編程電源（ VPP） 。 XTAL1——反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2——來(lái)自反向振蕩器的輸出。 液晶顯示器 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系 統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)使用是是 LCD1602 液晶內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 6 顯示器，它可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，采用單 +5V電源電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性?xún)r(jià)比。 引腳說(shuō)明 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VDD 接 5V電源正極 第 3 腳： V0 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，接地電源時(shí)對(duì)比度最高。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平 1 時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 0 時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 的基本指令 LCD1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，具體的命令見(jiàn)表 所示。 表 LCD1602 控制指令 指 令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo) 復(fù)位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 光標(biāo)和顯示模式設(shè) 置 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開(kāi)關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器 地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址（ AGG） 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址（ ADD） 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址（ AC） 10 寫(xiě)入CGRAM/DDRAM 1 0 要寫(xiě)的數(shù) 11 讀 CGRAM/ DDRAM 數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 7 1602 液晶模塊的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 功能： (1) 清除液晶顯示器，即將 DDRAM 的內(nèi)容全部填入 “空白 ”的 ASCII 碼 20H； (2) 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方； (3) 將地址計(jì)數(shù)器 (AC)的值設(shè)為 0。 功能： (1) 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方； (2) 把地址計(jì)數(shù)器 (AC)的值設(shè)置為 0； (3) 保持 DDRAM 的內(nèi)容不變。 功能： 設(shè)定 每次定入 1 位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫(xiě)入的一個(gè)字符是否移動(dòng)。 功能： 控制顯示器開(kāi) /關(guān)、光標(biāo)顯示 /關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。 功能： 使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。 功能： 設(shè)定數(shù)據(jù)總線(xiàn)位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。 CGRAM 地址指令 功能： 設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的 CGRAM 的地址。 DDRAM 地址指令 功能： 設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的 DDRAM 的地址。 AC 地址指令 功能： (1) 讀取忙碌信號(hào) BF 的內(nèi)容， BF=1 表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無(wú)法接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令；當(dāng) BF=0 時(shí)，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令； (2) 讀取地址計(jì)數(shù)器（ AC）的內(nèi)容。 DDRAM 或 CGRAM 指令一覽 功能： (1) 將字符碼寫(xiě)入 DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對(duì)應(yīng)的字符； (2) 將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入 CGRAM。 11. 從 CGRAM 或 DDRAM 讀出數(shù)據(jù)的指令一覽 功能： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 8 讀取 DDRAM 或 CGRAM 中的內(nèi)容。 霍爾傳感器 霍爾器件是一種磁傳感器。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化 ，可在各 種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用?；魻柶骷曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)。 取用了各種補(bǔ)償和保護(hù)措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達(dá) — 55~150 攝氏度。霍爾元件按照功能分，可分為霍爾線(xiàn)性器件和霍爾開(kāi)關(guān)器件。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。本設(shè)計(jì)用的是開(kāi)關(guān)型霍爾元件。 霍爾器件具有以下優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá) 1MHZ） ，耐振動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。 霍爾線(xiàn)性器件的精度高，線(xiàn)性度好。 霍爾開(kāi)關(guān)器件無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)磨損、輸出波形清晰、無(wú)抖動(dòng)、無(wú)回跳、位置重復(fù)精度高。 該霍爾傳感器的測(cè)距示意圖如圖 所示 圖 傳感器測(cè)距示意圖 由于 A44E 屬于開(kāi)關(guān)型的霍爾器件如圖 ，其工作電壓范圍比較寬（ ～ 18V），其輸出的信號(hào)符合 TTL 電平標(biāo)準(zhǔn)，可以直接接到單片機(jī)的 IO 端口上，而且其最高檢測(cè)頻率可達(dá)到 1M。 圖 集成開(kāi)關(guān)型霍耳傳感器原理圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 9 A44E 集成霍耳開(kāi)關(guān)由穩(wěn)壓器 A、霍耳電勢(shì)發(fā)生器 (即硅霍耳片 )B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D 和 OC 門(mén)輸出 E 五個(gè)基本部分組成。在輸入端輸入電壓 Vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后加在霍耳電勢(shì)發(fā)生器的兩端，根據(jù)霍耳效應(yīng)原理， 當(dāng)霍耳片處在磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)的方向通以電流，則與這二者相垂直的方向上將會(huì)產(chǎn)生霍耳電勢(shì)差 VH 輸出，該 信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至施密特觸發(fā)器整形，使其成為方波輸送到 OC 門(mén)輸出。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到 BOP 時(shí)，觸發(fā)器輸出高電壓 (相對(duì)于地電位 )，使三極管導(dǎo)通，此時(shí) OC 門(mén)輸出端輸出低電壓，通常稱(chēng)這種狀態(tài)為 “ 開(kāi) ” 。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到 “ 釋放點(diǎn) ” (即 Brp )時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使 OC 門(mén)輸出高電壓，這種狀態(tài)為 “ 關(guān) ” 。這樣兩次電壓變換，使霍耳開(kāi)關(guān)完成了一次開(kāi)關(guān)動(dòng)作。其集成霍耳開(kāi)關(guān)外形及接線(xiàn)如圖 所示。 (a) (b) 圖 集成霍耳開(kāi)關(guān)外型及接線(xiàn) 我們選擇了 口作為信號(hào)的輸入端，內(nèi)部采用外部中斷 0（這樣可以減少程序設(shè)計(jì)的麻煩），車(chē)輪每轉(zhuǎn)一圈（我們?cè)O(shè)車(chē)輪的周長(zhǎng)是 1 米），霍爾開(kāi)關(guān)就檢測(cè)并輸出信號(hào)，引起單片機(jī)的中斷，對(duì)脈計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 1000 次時(shí)，也就是 1 公里，單片機(jī)就控制將金額自動(dòng)的加增加，其計(jì)算公式 :當(dāng)前價(jià) *公里數(shù) =金額。 時(shí)鐘芯片 DS1302 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 日歷芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線(xiàn)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)。工作電壓寬達(dá) ～ 。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。有主電源和備份電源雙引腳，而且備份電源可由大容量電容（＞1F）來(lái)替代 ， 可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。 需要強(qiáng)調(diào)的是， DS1302 需要使用 的晶振。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 10 時(shí)鐘芯片 DS1302 引腳說(shuō)明 DS1302 引腳圖參 照?qǐng)D 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 9 Jun 20 08 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ngs \ A d m i ni st r a t or \桌面 \常亮畢業(yè)設(shè)計(jì) \電路圖 \多功能電子時(shí)鐘畢業(yè)設(shè)計(jì)電路圖 .ddbD r a w n B y :V C C 11X12X23G N D4V C C 2 8S C L K 7I / O 6R S T 5D S 1302 圖 DS1302 芯片引腳圖 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。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。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 其 它 的引腳功能參照表 。 表 DS1302 管腳的功能描述 管腳名 功能說(shuō)明 X1， X2 晶振管腳 GND 地 RST 復(fù)位腳 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 SCLK 串行時(shí)鐘 Vcc1， Vcc2 電源供電管腳 在編程過(guò)程中要注意 DS1302 的讀寫(xiě)時(shí)序。 DS1302 是 SPI 總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)方式。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)。要想與 DS1302 通信 ,首要先了解 DS1302 的控制字。 DS1302 的控制字如表 。 控制字的作用是設(shè)定 DS1302 的工作方式、傳送字節(jié)數(shù)等。每次數(shù)據(jù)的傳輸都是由控制字開(kāi)始。控制字各位的含義和作用如下： 表 DS1302 控制字（即地址及命令字節(jié) ） BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RD WR 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 11 控制字節(jié)的最高有效位必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入 DS1302中，位 6 如果為 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。 控制字總是從最低位開(kāi)始輸出。在控制字指令輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0 位）開(kāi)始。同樣，在緊跟 8 位的控制字指令后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿，讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。 DS1302 的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)方式有兩種，一種是單字節(jié)操作方式，一種是多字節(jié)操作方式。每次僅寫(xiě)入或讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)稱(chēng)為單字節(jié)操作，每次對(duì)時(shí)鐘 /日歷的 8 字節(jié)或31 字節(jié) RAM 進(jìn)行全體寫(xiě)入或讀出的操作，稱(chēng)其為多字節(jié)操作方式。當(dāng)以多字節(jié)方式寫(xiě)時(shí)鐘寄存器時(shí)，必須按數(shù)據(jù)傳送的次序依 次寫(xiě)入 8 個(gè)寄存器。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫(xiě) RAM 時(shí)，不必寫(xiě)所有 31 字節(jié)。不管是否寫(xiě)了全部 31 字節(jié)，所寫(xiě)的每一個(gè)字節(jié)都將傳送至 RAM。 為了啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸， RST 引腳信號(hào)應(yīng)由低變高，當(dāng)把 RST 驅(qū)動(dòng)至邏輯 1 的狀態(tài)時(shí)， SCLK 必須為邏輯 0，數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿串行輸入。無(wú)論是讀周期還是寫(xiě)周期，也無(wú)論送方式是單字節(jié)傳送還是多字節(jié)傳送，都要通過(guò)控制字指定 40 字節(jié)中的哪個(gè)將被訪(fǎng)問(wèn)。在開(kāi)始 8 個(gè)時(shí)鐘周期把命令字（具有地址和控制信息的 8 位數(shù)據(jù)）裝入移位寄存器之后，另外的時(shí)鐘在讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫(xiě)操作時(shí)輸入數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)在 時(shí)鐘的下降沿變化。所有寫(xiě)入或讀出操作都是先向芯片發(fā)送一個(gè)命令字節(jié)。對(duì)于單字節(jié)操作，包括命令字節(jié)在內(nèi)，每次為 2 個(gè)字節(jié)，需要 16 個(gè)時(shí)鐘；對(duì)于時(shí)鐘 /日歷多字節(jié)模式操作，每次為 7 個(gè)字節(jié)，需要 72 個(gè)時(shí)鐘；而對(duì)于 RAM 多字節(jié)模式操作，每次則為 32 字節(jié)，需要多達(dá) 256 個(gè)時(shí)鐘。 時(shí)鐘晶振電路圖如圖 所示 。 圖 時(shí)鐘晶振電路圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 12 掉電存儲(chǔ)單元 AT24C08 該 AT24C0X 系列 設(shè)備具有以下特點(diǎn)： 兩線(xiàn)串行接口；施密特出發(fā)輸入，過(guò)濾噪聲的抑制；雙向數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議； 100HZ和 400HZ 兼容性；寫(xiě)保護(hù)引腳硬件數(shù)據(jù)保護(hù)；自定時(shí)寫(xiě)周期（ 5ms 最大）；具有高可靠性 ，數(shù)據(jù)可保留 100 年。 AT24C08 只使用 2 輸入硬件尋址和共 28 設(shè)備可以解決的一個(gè)單總線(xiàn)系統(tǒng)。這些0 和 1 的引腳沒(méi)有連接。 該 型號(hào)串行 EE PROM，內(nèi)部組織： 64 頁(yè)的 16 個(gè)字節(jié)，該型需要 10