【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 +52 4 C 12 4 C 2 圖 存儲(chǔ)電路 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 在此電路中采取的主芯片是 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)鐘芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行通信，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)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年， 小月與大月 可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。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。 其引腳功能為： Vcc1 ：備用電池端。 Vcc2 ： 5V 電源。當(dāng) Vcc2Vcc1+，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。 I/O ：數(shù)據(jù)輸入輸出口。 CE/RST ：復(fù)位腳。 X X2 ：外接晶振腳 （ ）。 GND ：地。 其電路圖 如圖 。 B T 13VC91 0 p F C 1 01 0 p F1 3 0 2 11 3 0 2 21 3 0 2 3+5X13 2 .7 6 8 K H zV C C 21X12X23G N D4 R S T 5I / O 6S C L K 7V C C 1 8U4D S 1 3 0 2 圖 LCD 接口 顯示僅僅只有 LED數(shù)碼管，有時(shí)候不能滿足顯示要求，如要顯示字符、文字、圖片等，僅僅是數(shù)碼管是顯示不出來(lái)的，所以在此系統(tǒng)中，增加了 1602LCD 接口和 12864LCD接口，以方便外擴(kuò)。為了能調(diào)整 背光，用了 10K的電位器 。 1602LCD接口電路圖如圖 ,12864LCD接口電路 圖 如圖 。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 7 P2.0P2.1P2.2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7W1 1 0 K+5GNDVDDV0 RS RW EDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7A KLC D 11 6 0 2 L C D 圖 1602LCD接口電路圖 圖 12864LCD接口電路圖 程序下載接口 STC89C52所 采用的程序下載方式是串口下載 ， 其主要芯片是 MAX232。該產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于電腦串口是 10V～ +10V，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號(hào)是TTL電平 0～ +5V， MAX232就是用來(lái)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的，該器件包含 2驅(qū)動(dòng)器、 2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平。該器件符合 TIA/EIA232F標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS電平，每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F電平。 其主要特性為： ● 單 5V電源工作。 ● LinBiCMOSTM工藝技術(shù)。 ● 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器。 ● 177。 30V輸入電平。 ● 低電源電流，典型值是 8mA。 ● 符合甚至優(yōu)于 ANSI標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E及 ITU推薦標(biāo)準(zhǔn) 。 ● ESD保護(hù)大于 MILSTD883標(biāo)準(zhǔn)的 2021V 其引腳功能分為三部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6腳和 4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生 +12V和 12V兩個(gè)電源，提供給 RS232串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中 13腳（ R1IN）、12腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10腳（ T2IN）、7腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN輸入轉(zhuǎn)換成 RS232數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT送到電腦 DB9插頭； DB9插頭的 RS232數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT輸出。 第三部分是供電。 15腳 GND、 16腳 VCC（ +5V）。 其電路圖 如 圖 。 C 1 +1C 1 3C 2 +4C 2 5T 1 I N11T 2 I N10R 1 O U T12R 2 O U T9R 2 I N8R 1 I N13T 2 O U T7T 1 O U T14G N D15V6V+2V C C16U1M A X 2 3 2162738495D B 9D B 9C11 u FC31 u FC21 u FC41 u FL2L E DL1L E DC51 0 u FP 3 .1P 3 .0+5R 1 72KR 1 82K+5P3.1P3.0 圖 程序下載接口 電路圖 P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7W2 1 0 K+5GNDVCCV0 RS RW EDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7C1 C2 RT VEELED+LEDL C D 21 2 8 6 4 L C D單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 8 電源電路 電源電路采用了外部供電方式，因變壓器是 5V 的，所以不用 7805 來(lái)穩(wěn)壓和變壓，其電路圖 如圖 。 123J P 2D C I NL3L E DR 2 22K+51 2 3456S W 1SW+5 圖 電源電路圖 （圖不全） 另外，為擴(kuò)展需要，還用排針引出了電源的正負(fù)極 。 溫度測(cè)量接口 為了測(cè)量溫度方便， 在系統(tǒng)上 設(shè)計(jì)了一個(gè) 溫度測(cè)量接口 ， DS18B20 芯片 可以直接插在接口上 ， 這樣 當(dāng)芯片壞的時(shí)候可以方便更換 。 其電路圖 如圖 。 VCC12GND3U518B20+ 圖 測(cè)量接口 電路圖 跳線電路 為了更好的利用單片機(jī)的 I/O口，將 24C02 和 DS1302接到單片機(jī)上的引腳做了跳線，這樣，當(dāng)沒(méi)加跳線冒時(shí)，被它們利用的 I/O口可以被其他器件所利用。要指出的是，在本系統(tǒng)中，數(shù)碼管和液晶是不能共用的，所以，將數(shù)碼管的三極管驅(qū)動(dòng)中接電源的引腳也做了跳線 處理，這樣在使用液晶時(shí)，將跳線冒拔掉，就可以使用 了。其電路圖如圖 。 1 23 45 67 89 1011 12J7JP1 3 0 2 31 3 0 2 21 3 0 2 1P 1 .0P 1 .1P 1 .22 4 C 12 4 C 2P 3 .4P 3 .5+5 J P S M G 圖 跳線電路圖 五、程序流程圖及說(shuō)明 各芯片初始化之后，掃描 SET 鍵，若按下則進(jìn)入調(diào)整秒、分、時(shí)、星期、年、月的子程序，這個(gè)子程序中還有一個(gè)增鍵和減鍵的子程序，用以調(diào)整時(shí)間值，按下 UP鍵是增加，按下 DOWN鍵是減少，若在調(diào)整過(guò)程中按下 OUT鍵，則跳出調(diào)整，回到屏幕顯示；若沒(méi)有按下 SET鍵，則進(jìn)入正常的屏幕顯示。設(shè)置 矩陣鍵盤 按鍵，當(dāng)按下相應(yīng)鍵 可修改 X的值并保存在 24C02中 。 +5 J1C N 2 J2C N 2單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 9 六 、程序清單及注釋 見附錄 2。 七 、 硬件調(diào)試及調(diào)試結(jié) 果 因?yàn)槭?要做 PCB板 ， 所以布局要合理 。布局一般都采用就近原則， 這樣的方法 使得布線可以少繞很多彎路 ，使板面看起來(lái)整齊一點(diǎn)。當(dāng)我將所有的模塊都布好后， 直接將各個(gè)線的數(shù)據(jù)寫好規(guī)則后 ，自動(dòng)布線即可 。 當(dāng) 板子做出來(lái)后 ，就開始對(duì)一些硬件模塊進(jìn)行調(diào)試，首先 要做的是，檢查板子上是否存在斷路和短路問(wèn)題。這一步非常重要，因?yàn)橐坏┖干显骷偃z查板子的斷路、短路問(wèn)題就比較麻煩。因?yàn)橹谱鬟^(guò)程的問(wèn)題，我的板子斷路很多，我將漆刮開后，用廢棄的電阻引腳和錫絲將斷路的地方重新連接。采用這樣的方法來(lái)補(bǔ)救，使板面看起來(lái)整潔一些。而短路，則 是直接將短路的地方刮斷就好。 接下來(lái) 查看 各個(gè)模塊的供電是否正常，即能否工作。 我先查了電源，當(dāng)插上電源后，電源指示燈亮，說(shuō)明電源工作正常。然后 我用萬(wàn)用表測(cè)試了幾個(gè)芯片的電源，發(fā)現(xiàn)它們的工作電壓都是 ，說(shuō)明這幾個(gè)芯片都能正常工作。 然后測(cè)試串口下載接口。用串口下載線連接單片機(jī)和電腦，用 STCISP軟件來(lái)下載程序后發(fā)現(xiàn)，能夠下載程序了，說(shuō)明串口下載接口測(cè)試成功。 再者測(cè)試復(fù)位電路。當(dāng)按鍵沒(méi)有按下之前，用萬(wàn)用表測(cè)試 RST電壓為 0，按下開關(guān)，測(cè)試 RST電壓是 ，說(shuō)明復(fù)位電路能正常工作。 還有幾個(gè)模塊 ，如 4*4矩陣鍵盤、 4個(gè)獨(dú)立鍵盤、 存儲(chǔ)電路、數(shù)碼管、 DS1302等就要用軟件來(lái)測(cè)試，才能看出是否工作。 初始化 SET 鍵按下？ 調(diào)整秒、分、時(shí)、星期、日、月、年 12864LCD顯示 矩陣鍵盤相應(yīng)數(shù)字按下？ 修改“今天的事 X 件”的 X 值并保存在24C02 中 Out 鍵按 下？ 跳出調(diào)整 是 否 是 是 否 否 開始 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 10 注意，在測(cè)試過(guò)程中，萬(wàn)用表的作用是非常大的， 每一條線，都得用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試其是否導(dǎo)通，還有就是是否與邊上的線或引腳短路。在測(cè)試過(guò)程中，要時(shí)刻用萬(wàn)用表記錄一些引腳的電壓、電阻等值。 八 、 軟件測(cè)試及其結(jié)果 首先采用的是模塊測(cè)試，最后再將這些模塊整合到一起，用 12864LCD 來(lái)做顯示。整合后主要顯示的功能是 ：能夠顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，并能通過(guò)獨(dú)立鍵盤修改；能夠顯示實(shí)時(shí)溫度；顯示“今天的事： X 件”，能 夠通過(guò)矩陣鍵盤修改 X 的值，并通過(guò)設(shè)置 24C02 使在掉電的時(shí)候還能保存 X的值。 數(shù)碼管測(cè)試 數(shù)碼管的測(cè)試主要是看其位選和段選都能否工作。位選接的是 ～ ， 要使對(duì)應(yīng)數(shù)碼管工作，則置該位為 0 。段選用的是 ～ ， 因?yàn)槭枪?陽(yáng) 極數(shù)碼管，所以要使相應(yīng)段亮，則置該位為 0。我所編寫的程序是 4個(gè)數(shù)碼管 依次 顯示 0、 A、 b、 C、 d、 E、 F。 用相應(yīng)程序測(cè)試后，數(shù)碼管能顯示所要顯示的數(shù)字和字符，證明數(shù)碼管是好的 。 鍵盤測(cè)試 矩陣 鍵盤的測(cè)試主要通過(guò)鍵盤掃描方式 加上數(shù)碼管顯示，當(dāng)按下鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的字型，這里總共有 16個(gè)鍵，讓其顯示 0、 A、 b、 C、 d、 E、 F 。 獨(dú)立按鍵有四個(gè)，按鍵讓數(shù)碼管顯示 0、 3 。 用相應(yīng)程序測(cè)試后，按相應(yīng)的鍵能使數(shù)碼管顯示所要顯示的數(shù)字和字符，證明矩陣鍵盤和獨(dú)立按鍵都是好的。 24C02 存儲(chǔ)電路測(cè)試 該模塊測(cè)試還是和數(shù)碼管相結(jié)合，編寫程序使數(shù)碼管兩位顯示 00～ 99,每個(gè)數(shù)字間隔一秒，顯示到99后再?gòu)?0開始，依次循環(huán)，當(dāng)?shù)綦姾笤俨咫?，?shù)碼管顯示從掉電前的數(shù)字開始。 用相應(yīng)程序測(cè)試后，數(shù) 碼管在 00～ 99 之間循環(huán)顯示 ， 掉電后 再上 電 ，還是從掉電前顯示的數(shù)字開始顯示，說(shuō)明 24C02是好的 。 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路測(cè)試 該模塊的測(cè)試是與 12864LCD相結(jié)合的，編寫程序，使 12864LCD顯示年、月、日、小時(shí)、分、秒 ，且掉電之后時(shí)鐘會(huì)繼續(xù)走，不會(huì)每次都初始化。 用相應(yīng)程序測(cè)試后，能實(shí)現(xiàn)上述功能，說(shuō)明 DS1302是好的。 DS18B20 溫度測(cè)量電路 測(cè)試 該模塊的測(cè)試是與數(shù)碼管相結(jié)合的，編寫程序，使數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)溫度。 用相應(yīng)程序測(cè)試后，能實(shí)現(xiàn)上述功能，說(shuō)明 DS18B20是好的。 九 、測(cè)試儀器及測(cè)試結(jié)果 測(cè)試儀器：萬(wàn)用表、 5V電源、烙鐵。 測(cè)試 結(jié)果見表 。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 11 表 時(shí)鐘測(cè)試結(jié)果 SET鍵按下次數(shù) UP鍵按一次 DOWN鍵