【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的 Vcc 就是水池 ,繼電器是一個(gè)水輪機(jī) ,下面的 GND 是 比水池低的任何一 。 剛才說(shuō)過(guò) ,三極管就是水龍頭 ,它的把手就是那個(gè)帶有電阻的引腳 。 現(xiàn)在 ,單片機(jī)的某一個(gè)需要控制這個(gè)繼電器電路的輸出引腳就是一只 手 ,當(dāng)單片機(jī)的這個(gè)引腳輸出低電平的時(shí)候 ,就像 手 在打開(kāi)三極管 水龍頭 ,水就從上往下流 ,繼電器 水輪機(jī) 就開(kāi)始轉(zhuǎn)起來(lái)了 。 反之 ,如果是輸出高電平 ,手 就開(kāi)始關(guān) 水龍頭 ,繼電器 水輪機(jī) 因?yàn)闆](méi)有水流下來(lái) ,就會(huì)停止 。 這就是三極管的開(kāi)關(guān)作用 。 簡(jiǎn)單的理解和記憶就是 :三極管是一個(gè)開(kāi)關(guān)器件 ,其實(shí)你真的可以將它看成是一個(gè)開(kāi)關(guān) ,只不過(guò)它不是用手來(lái)控制 ,而是用電壓 (電流 )來(lái)控制的 ,因此 ,三極管有些時(shí)候也被稱(chēng)做電子開(kāi)關(guān) (與機(jī)械開(kāi)關(guān)相區(qū)別 )。 圖上還有一個(gè)東西 就是 繼電器線(xiàn)圈兩端反相并聯(lián)的二極管 ,起到吸收反向電動(dòng)勢(shì)的功能，保護(hù)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)三極管 ,只要是用三極管驅(qū)動(dòng)繼 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 16 頁(yè) 共 36 頁(yè) 電器的場(chǎng)合 ,一般都有它的存在 。 需要特別注意的是它的接法 :并聯(lián)在繼電器兩端 ， 陰極一定是接 Vcc。 這里繼電器由相應(yīng)的 S8050 三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)，開(kāi)機(jī)時(shí)，單片機(jī)初始化后的 為高電平，＋ 5 伏電源通過(guò)電阻使三極管導(dǎo)通，所以開(kāi)機(jī)后繼電器始終處于吸合狀態(tài)，如果我們?cè)诔绦蛑薪o單片機(jī)一條： CLR ，相應(yīng)三極管的基極就會(huì)被拉低到零 伏左右，使相應(yīng)的三極管截至，繼電器就會(huì)斷電釋放，每個(gè)繼電器都有一個(gè)常開(kāi)轉(zhuǎn)常閉的接點(diǎn)，便于在其他電路中使用 。 如圖 ： 為單片機(jī)的 I/O 口， R 為與單片機(jī)的 I/O 口相連的上拉電阻， LAMP 為接地端，和 +5V組成電源電路為繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)供電，三極管、二極管以及電阻構(gòu)成了繼電器線(xiàn) 圈 兩端的控制電路，當(dāng) 端為低電平時(shí)，通過(guò)三極管的發(fā)射極接地，使得二極管截止，繼電器的電磁鐵的線(xiàn)圈不會(huì)通電，其觸點(diǎn)不會(huì)接觸在一起； 端為高電平時(shí)，二極管被導(dǎo)通，繼電器的電線(xiàn)圈會(huì)通電，其觸點(diǎn)會(huì)接觸在一起，于是就會(huì) 形成通路。 繼電器部分電路 的作用就是通過(guò)單片機(jī)的控制其通斷， 當(dāng)光頻轉(zhuǎn)換器工作，即當(dāng)外部有 光 照時(shí)，使單片機(jī)開(kāi)始工作。當(dāng)外部沒(méi)有光照時(shí)，使得單片機(jī)停止對(duì)光信號(hào)的檢測(cè)。提高了單片機(jī)的工作效率。同時(shí)，也降低了功耗。 根據(jù)電路的需要和實(shí)際情況選擇 DS2Y 系列 ， 型 號(hào) 為 ： DS2YSDC5V 的繼電器，其具體的參數(shù)如下： 外形尺寸（ mm）： （ LWH ） 重 量 ： 2g 觸點(diǎn)參數(shù)：觸點(diǎn)形式： 2C（ DPDT） 觸點(diǎn)負(fù)載： 2A30VDC 阻 抗： ≤50mΩ 額定電流： 2A 電氣壽命： ≥10 萬(wàn)回 機(jī)械壽命： ≥1 億回 線(xiàn)圈參數(shù)： 阻值 (士 10%)： 45Ω 線(xiàn)圈功耗： 200mW 額定電壓： DC 5V 吸合電壓： DC 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 17 頁(yè) 共 36 頁(yè) 釋放電壓： DC 工作溫度： 40℃ ～ +85℃ 絕緣電阻： ≥1000MΩ 線(xiàn)圈與觸點(diǎn)間耐壓： 1000VAC/1分鐘 觸點(diǎn)與觸點(diǎn)間耐壓： 1000VAC/1分鐘 系統(tǒng)的鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) （ 1） 方案選擇 ： 方案一：矩陣鍵盤(pán)，其按鍵觸點(diǎn)接于由行、列母線(xiàn)構(gòu)成的矩陣電路交叉處，每當(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，通過(guò)該鍵將行、列母線(xiàn)相通。若在行、列母線(xiàn)中把行母線(xiàn)逐行置 0，那么列 母線(xiàn)就用來(lái)做信號(hào)輸入線(xiàn)。 方案二 ： 獨(dú)立鍵盤(pán)，如圖 所示。每個(gè)鍵都有一根信號(hào)線(xiàn)與單片機(jī)電路相連，所有按鍵都有一個(gè)公共地或公共正端，每個(gè)鍵相互獨(dú)立互不影響。當(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，無(wú)論其它鍵是否被按下，信號(hào)線(xiàn)由 1 變?yōu)?0；當(dāng)松開(kāi)此鍵時(shí)，無(wú)論其它鍵是否被按下，信號(hào)線(xiàn)由 0 變?yōu)?1。根據(jù)本次設(shè)計(jì)十幾情況按鍵使用較少，所以采取方案二獨(dú)立按鍵。 圖 鍵盤(pán)電路 （ 2） 獨(dú)立式按鍵工作原理 用 I／ O 口線(xiàn)構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占有一根 I／ O口線(xiàn)，每根 I／ O 口線(xiàn)上按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他 I／ O口線(xiàn)的工作狀態(tài)，即一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)著－個(gè)端口輸入，每一個(gè)按鍵都有一個(gè)按鍵電路來(lái)判斷其是否按下。 時(shí)鐘電路 設(shè)計(jì) （ 1） 時(shí)鐘芯片 DS1302簡(jiǎn)介 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 DS1302是 DALLAS公司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 18 頁(yè) 共 36 頁(yè) 點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，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。采用普通 。 （ 2） 時(shí)鐘芯片 DS1302結(jié)構(gòu)及工作原理 1） DS1302 是美國(guó) DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、 時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線(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)或 RAM數(shù)據(jù)。 DS1302內(nèi)部有一個(gè) 31 8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。 DS1302是 DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。圖 （ a） 所示出DS1302的引腳排列 ,其中 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＋ ， Vcc2給 DS1302供電。當(dāng) Vcc2小于 Vcc1時(shí)， DS1302由 Vcc1供電。 X1和 X2是振蕩源，外接 。 RST是復(fù)位 /片選線(xiàn)，通過(guò)把 RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平 ，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ ， RST必須保持低電平。只有在 SCLK為低電平時(shí)，才能將 RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說(shuō)明。 SCLK始終是輸入端。 Vcc1 I/O SCLK Vcc2 X1 GND RST X1 1 8 2 7 3 6 4 5 圖 （ a） DS1302 引腳圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 19 頁(yè) 共 36 頁(yè) 圖 (b) DS1302內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2） 各引腳的功能為： 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； I/O：三線(xiàn)接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)； CE：輸入信號(hào)，在讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)期間，必須為高。該引腳有兩個(gè)功能：第一， CE 開(kāi)始控制字訪問(wèn)移位寄存器的控制邏輯；其次， CE提供結(jié)束單字節(jié) 或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā? 3） DS1302 有下列幾組寄存器： ① DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有 12 個(gè)，其中有 7個(gè)寄存器（讀時(shí) 81h～ 8Dh，寫(xiě)時(shí) 80h～ 8Ch），存放的數(shù)據(jù)格式為 BCD 碼形式，如 表 （ 1） 所示。 讀寄存器 寫(xiě)寄存器 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 范圍 81h 80h CH 10秒 秒 00— 59 83h 82h 10秒 分 00— 59 85h 84h 12/24 0 10 時(shí) 時(shí) 1— 12/0— 2 AM/PM 87h 86h 0 0 10日 日 1— 31 89h 88h 0 0 0 10月 月 1— 12 8Bh 8Ah 0 0 0 0 0 周日 1— 7 8Dh 8Ch 10年 年 00— 99 8Fh 8Eh WP 0 0 0 0 0 0 0 — 表 （ 1） 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 20 頁(yè) 共 36 頁(yè) DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器 ： 小時(shí)寄存器（ 85h、 84h）的位 7用于定義 DS1302 是運(yùn)行于 12 小時(shí)模式還是 24小時(shí)模式。當(dāng)為高時(shí)，選擇 12 小時(shí)模式。在 12小時(shí)模式時(shí)，位 5是，當(dāng)為 1 時(shí)，表示 PM。在 24 小時(shí)模式 時(shí)，位 5 是第二個(gè) 10 小時(shí)位。 秒寄存器（ 81h、 80h）的位 7定義為時(shí)鐘暫停標(biāo)志（ CH）。當(dāng)該位置為 1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止， DS1302 處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位置為 0 時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行。 控制寄存器（ 8Fh、 8Eh）的位 7 是寫(xiě)保護(hù)位（ WP），其它 7位均置為 0。在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫(xiě)操作之前， WP 位必須為 0。當(dāng) WP位為 1 時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫(xiě)操作。 ② DS1302 有關(guān) RAM 的地址 DS1302 中附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM 的地址如 表 （ 2） 所示。 讀地址 寫(xiě)地址 數(shù)據(jù)范圍 C1h C2h 00FFh C3h C4h 00FFh C5h C6h 00FFh FDh FCh 00FFh 表 （ 2） ③ DS1302 的工作模式寄存器 所謂突發(fā)模式是指一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和 RAM 數(shù)據(jù)。突發(fā)模式寄存器如 表(3)所示。 工作模式寄存器 讀寄存器 寫(xiě)寄存器 時(shí)鐘突發(fā)模式寄存器 CLOCK BURST BFh BEh RAM突發(fā) 模式寄存器 RAM BURST FFh FEh 表 (3) ④ 此外， DS1302 還有充電寄存器等。 4） 讀寫(xiě)時(shí)序說(shuō)明 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，首先要先了解 DS1302 的控制字。 DS1302 的控制字如 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 21 頁(yè) 共 36 頁(yè) 表 （ 4） 。 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM A4 A3 A2 A1 A0 RD C k WR 表 （ 4） 。 （ 1） 控制字的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DS1302 中。 （ 2） 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)； （ 3） 位 5至位 1（ A4～ A0）：指示操作單元的地址； （ 4） 位 0（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。數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序如圖 (5)。 圖 (5) 數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序 圖 （ 3） 時(shí)鐘芯片 DS1302控制電路 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （論文） 第 22 頁(yè) 共 36 頁(yè) 圖 （ c） DS1302時(shí)鐘芯片連接電路 在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè) 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。 LCD還可以換成 LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 10位多功能 8段液晶顯示模塊 LCM101，內(nèi)含看門(mén)狗 (WDT)/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示 RAM，可顯示任意字段筆劃，具有 3－ 4線(xiàn)串行接口，可與任何單片 機(jī)、 IC接口。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為 2μ A (典型值 )，省電模式時(shí)小于 1μ A，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。 顯示電路設(shè)計(jì) （ 1） LED 動(dòng)態(tài)顯示 選擇 方案一 ： 顯示電路通常采用液晶顯示和數(shù)碼管顯示，對(duì)于一般的段式液晶屏需要專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路，而且液晶作為一種被動(dòng)顯示，可視性差，不適合遠(yuǎn)距離觀看，對(duì)于具有驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)借口的液晶顯示模塊一般采用并行接口。對(duì)單片機(jī)的接口要求較高，占用資源多。另外單片機(jī)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的液晶驅(qū)動(dòng)接口。 方案二： 數(shù)碼管作為一種主動(dòng)的顯示器件，具有亮度高，相應(yīng)速度快 ，防潮防濕性能好，溫