【文章內(nèi)容簡介】 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 9 DS1302 時鐘芯片介紹 DS1302 引腳及內(nèi)部寄存器簡介 DS1302 是美國 達拉斯 公司推出的一款功耗低功能全的實時 時鐘芯片， RTC寄存器可提供年、月、日、時、分、秒、及周的時間值，另有 31字節(jié)靜態(tài) RAM，采用串行三線接口與單片機進行通信，突發(fā)方式下，可以一次性傳送多個字節(jié)的數(shù)據(jù)或時鐘信號。工作電壓寬度 ～ 5V ,用來保持片內(nèi)數(shù)據(jù)時功率控制在 1毫瓦內(nèi)。具有備用電源引腳，也可以通過寄存器設置備用電源充電方式。 DS1302 的引腳如圖 8 所示： 圖 8 DS1302 引腳圖 其中 X X2外接 晶振； GND 接地； CE信號使能端，數(shù)據(jù)傳輸時必須保持高電平，； I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳； SCLK 串行時鐘， Vcc1,Vcc2 電源供電管腳。 DS1302 關(guān)于時間 和日期的寄存器如圖 9所示，共有 12個，編程時注意讀和寫的地址有所不同。 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 10 圖 9 DS1302RTC 寄存器 DS1302 控制字，如表 22所示： 1 RAM/ A4 A3 A2 A1 A0 RD/WR 表 22 DS1302 控制字 控制字從低位開始輸出，在下一個時鐘上升沿，寫入數(shù)據(jù)，而在指令后的下一個時鐘下降沿，讀出數(shù)據(jù)。 DS1302 讀寫時序 DS1302 讀寫時序如圖 10 所示： 圖 10 DS1302 讀寫時序 CE高電平開啟數(shù)據(jù)傳送功能，數(shù)據(jù)傳輸時 ，數(shù)據(jù)在時鐘上升沿輸入，時鐘下降沿輸出。 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 11 HS0038 紅外一體接收器介紹 HS0038 特點介紹 紅外通信有紅外發(fā)射裝置和接收裝置組成，本項目紅外發(fā)射裝置為載波 38KHz的普通紅外遙控器。 HS0038 能夠接受紅外信號，并能對信號放大，檢波，整形輸出單片機可以識別的 TTL 電平。單片機經(jīng)過一定的算法把接收到的數(shù)據(jù)進行解碼。便可以得到遙控器鍵值。應當注意 HS0038 輸出的數(shù)據(jù)正好和發(fā)射端的電平反向。 HS0038 電路及應用 HS0038 引腳及封裝如圖 11所示： 圖 11 HS0038 實物圖 從左到右，引腳依次是 ： I/O 數(shù)據(jù)端口、 GND 接地、 VCC 接 +5V 電源。 HS0038 在單片機系統(tǒng)中常用的電路如圖 12 所示 圖 12 HS0038 應用電路圖 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 12 LCD12864 液晶介紹 LCD12864 性能概述及引腳功能 本項目采用帶漢字字 庫的液晶模塊，內(nèi)置 8192 個漢字 128 個字符還具有64*256 的 GDRAM 可以用來繪制圖形。液 晶正常工作的點壓寬度為 ~5V,顯示分辨率為 128 64。 應用中可以通過寫入命令字來實現(xiàn)多種功能，如：開關(guān)光標，反白顯示，屏幕移位，睡眠 模式等 。 LCD12864 具有 20 個引腳功能如 表 2所示： 表 2 LCD12864 引腳功能圖 該液晶 20 個引腳與單片機的連接如圖 13所示。 圖 13 LCD12864 與單片機連接圖 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 13 由于本項目采用 8位并行數(shù)據(jù)傳輸方式，故其第 15 引腳 PSB 直接接高電平即可。 LCD12864 讀寫時序及用戶指令集 對 LCD12864 液晶的操作不外乎通過單片機不斷進行讀寫，單片機寫數(shù)據(jù)到液晶模塊的時序圖如圖 14 所示 圖 14 單片機寫數(shù)據(jù)到液晶模塊 單片機讀取液晶模塊數(shù)據(jù)的時序圖如圖 15 所示。 圖 15 單片機讀取液晶模塊數(shù)據(jù) 由圖 215 可知寫數(shù)據(jù)或命令的操作 大致如下， RS為高時寫數(shù)據(jù) RS 為低時寫指令； RW 引腳為低電平進行寫操作； E引腳設置為高允許數(shù)據(jù)傳送，接著便把所傳數(shù)據(jù)放于數(shù)據(jù)引腳， E 引腳再次拉低變完成了寫操作。 LCD12864 有兩種指令集，基本指令集（ RE=0）和擴充指令集（ RE=1），寫指令泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 14 時 RS=0,RW=0。通過正確的時序?qū)懼噶羁梢栽O置 LCD12864 的很多功能，如寫入 0x01指令即可清屏并把 DDRAM 地址計數(shù)器調(diào)整為“ 00H” ,再如寫入指令“ 0xc”即可打開顯示關(guān)閉游標。 其他硬件電路 STC89C52RC 最小系統(tǒng)的設計 本項目的單片機最小系統(tǒng)主 要包括， STC89C52 單片機， 12M外接晶振，上電復位電路三個部分。 最小系統(tǒng)晶振電路如圖 16所示。 圖 16 晶振電路 晶振兩個引腳分別接與單片機的 XTAL0 和 XTAL1 引腳，電容值的選擇范圍為5~30PF，電容對晶振頻率具有微調(diào)作用。 最小系統(tǒng)復位電路如圖 17所示。 圖 17 上電復位電路 單片機復位電路的設計必須能滿足上電震蕩穩(wěn)定后，保持至少兩個周期的高電平。本最小系統(tǒng)采用 10uf 的電容，經(jīng)驗證完全滿足要求。由于本電路上電即可以使單片機復位，又具有電源開關(guān)，故省去了按鍵復位開關(guān)。 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 15 另外， 由于本項目采用單片機內(nèi)部存儲器存儲程序，故單片機的第 31引腳（ EA）接高電平，用來訪問片內(nèi)程序。 系統(tǒng)電源電路的設計 由于所選用單片 機為 5V 單片機，為得到較穩(wěn)定的 5V 電壓，本項目采用了L7805cv 三端集成穩(wěn)壓管。輸出電壓 ，最大輸入電壓 35v，壓差 35v時工作在理想狀態(tài)。輸出電 流可達 （需做好散熱），同時 L7805cv 內(nèi)部含有限流保護電路和過熱保護電路，防止負載過大溫度過高燒壞器件。本項目中 L7805cv的應用電路如圖 18 所示。 圖 18 L7805cv 穩(wěn)壓電路圖 第 4章 軟 件開發(fā)平臺及軟件 開發(fā)環(huán)境介紹及程序總體結(jié)構(gòu) 開發(fā)環(huán)境介紹 本項目采用 KEIL C51 集成開 發(fā)環(huán)境，它具有有好的界面，使用極為方便。支持匯編語言， C 語言及其混合編程，能夠兼容絕大多數(shù) 51 系列單片機的程序設計和仿真。 程序總體結(jié)構(gòu) 由于整個系統(tǒng)涉及到的外設模塊較多， 故采用了多文件模塊化編程，這樣大泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 16 大提高了程序的可讀性，也為以后可能遇到的程序移植和升級提供了方便。整個項目的程序結(jié)構(gòu)如圖 19 所示。 圖 19 程序結(jié)構(gòu)圖 其中， 是項目主函數(shù)包含了各種外設的初始化及其功能函數(shù)的調(diào)用，、 、 、 分別為溫度傳感器、紅外接收器、時鐘芯片和液晶的驅(qū)動程序， 是用來定時、定溫的功能模塊。 DS18B20 溫度程序模塊 DS18B20 操作流程 DS18B20 操作流程如圖 20 所示。 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 17 圖 20 DS18B20 操作流程 DS18B20 部分程序代碼 /**********************************************************? *DS18B20 初始化 **********************************************************/ void DS18B20_Init() { 初始化 復位、發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令、等待 發(fā)讀取溫度命令 復位、發(fā)跳過 ROM 命令 調(diào)用顯示函數(shù) 存儲并轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù) 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 18 DS1820_RSET()。 DS1820_WData(0xCC)。 //跳過 ROM DS1820_WData(0x4E)。 //寫暫存器 DS1820_RSET()。 } /********************************************************** *DS1820 復位 **********************************************************/ bit DS1820_RSET() { uchar i。 bit flag。 DS1820_bit=0。 for(i=230。i0。i)。 //延時 480 微秒 ,產(chǎn)生復位脈沖 DS1820_bit=1。 //釋放總線 for(i=40。i0。i)。 //延時 80微秒 flag=DS1820_bit。 //得到引腳 電平 for(i=200。i0。i)。 //延時 400 微秒等待總線恢復 return (flag)。 //如有需要測試 flag==0，則器件正常 } /********************************************************** *寫數(shù)據(jù)到 DS1820 **********************************************************/ void DS1820_WData(uchar wData) { uchar i,j。 for(i=8。i0。i) { DS1820_bit=0。 //低電平，產(chǎn)生寫信號 for(j=2。j0。j)。 //延時 DS1820_bit=wDataamp。0x01。 //發(fā)送 1位 for(j=30。j0。j)。 //延時 DS1820_bit=1。 //釋放總線 wData=1。 //右移一位寫下一位 } } /********************************************************** *從 DS1820 中讀出數(shù)據(jù) **********************************************************/ 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 19 uchar DS1820_RData() { uchar i,j,Tmep。 for(i=8。i0。i) { Tmep=1。 DS1820_bit=0。 //低電平 ,產(chǎn)生讀信號 for(j=2。j0。j)。 //延時 4us DS1820_bit=1。 //釋放總線 ,準備讀數(shù)據(jù) for(j=4。j0。j)。 //延時 if(DS1820_bit==1) {Tmep|=0x80。} for(j=30。j0。j)。 //延時 DS1820_bit=1。 //拉高數(shù)據(jù)線，準備讀下一位 } return(Tmep)。 //返回數(shù)據(jù) } /********************************************************** /*得到溫度值 **********************************************************/ void get_Wendu_data() { uchar temp_data_2。 uint TempDec。 //用來存放小數(shù)位 uchar i。 DS1820_RSET()。 //復位 DS1820_WData(0xcc)。 //跳過 ROM 命令 DS1820_WData(0x44)。 //溫度轉(zhuǎn)換命令 DS1820_RSET()。 //復位， 每次得到溫度值都要復位 DS1820_WData(0xcc)。 //跳過 ROM 命令 for(i=0。i2。i++) { Wendu_data[i]=DS1820_RData()。 //讀共 12位，分別存于兩個字節(jié) } DS1820_RSET()。 //復位 ,結(jié)束時也要復位 temp_data=Wendu_data[1]。 temp_dataamp。=0xf0。 //取高 4 位 if(temp_data==0xf0) //判斷是正溫度還是負溫度讀數(shù) { //負溫度求補 ,取反加 1,判斷低 8位是否有進位 if(Wendu_data[0]==0) 泰山學院本科畢業(yè)論文（設計） 20 {