【文章內(nèi)容簡介】 時，每當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后地址指針減1，且光標(biāo)減1。S=1時，每當(dāng)寫一個字符，整屏顯示左移（N=1）或右移（N=0），得到光標(biāo)不再移動后停止的屏幕移動的效果；S=0時，每當(dāng)寫一個字符，整屏顯示不移動。（b） 數(shù)據(jù)控制指令碼為80H+地址碼（00H～27H，40H～67H）時，設(shè)置顯示的數(shù)據(jù)地址指針。指令碼為01H時，所有數(shù)據(jù)指針清屏，所有顯示將會清零。指令碼為02H時，顯示回車，數(shù)據(jù)指針將會清零。 LM032L與單片機接口電路本系統(tǒng)的顯示部分采用LM032L字符顯示器，與采用數(shù)碼管相比，硬件連接和軟件調(diào)試上都有優(yōu)勢，只要把要顯示的內(nèi)容放進液晶模塊的顯示存儲器里面就可以直觀的顯示出指定的內(nèi)容，操作方便。系統(tǒng)顯示電路由單片機AT89C5字符式液晶顯示器LM032L和1k8的排阻構(gòu)成，單片機實現(xiàn)對LCD命令和顯示數(shù)據(jù)的讀寫控制功能，P1口作數(shù)據(jù)口，對應(yīng)與LM032L的D0～D7相接（～～D7上），在P1口與D0～D7數(shù)據(jù)線之間可以分別接8個上拉電阻，以確保電路能夠正常工作顯示。AT89C52的P2口的部分口作為LCD的控制線，；LM032L的其它三個控制端VDD接電源，VEE接電阻接電源，VSS直接接地。 LM032L與單片機的連接 時鐘芯片DS1302 DS1302的簡介DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘日歷芯片，芯片內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過SPI三線串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、日期、月和年等信息。每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，有效至2100年[10]。時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時的計時方式。DS1302與單片機之間能簡單地采用三線同步串行的方式進行通信，僅需用到下面三個端口：（1）RES復(fù)位；（2）I/O數(shù)據(jù)線；（3）SCLK串行時鐘輸入。下面將對主要的性能指標(biāo)做一個綜合介紹：（1） 實時時鐘具有能計算2100年之前的秒、分、時、日、日期、星期、月和年的能力，也具有閏年調(diào)整的能力；（2） 318位（31字節(jié)）暫存數(shù)據(jù)存儲RAM；（3） 采用SPI三線接口串行通信，使得管腳數(shù)量最少；（4） 工作電壓范圍：～；（5） 工作電流：，電流小于300nA；（6） 讀/寫時鐘或RAM數(shù)據(jù)時，有兩種傳送方式：單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送；（7） 8腳DIP封裝或8腳SOIC封裝；（8） 工業(yè)級工作溫度范圍：40℃～+85℃； DS1302的管腳說明。GND12348765VCC2VCC1X1X2SCLKI/O DS1302的管腳圖各管腳的功能說明： VCC1：主電源。VCC2：備份電源。當(dāng)VCC2VCC1+，由VCC2向DS1302供電，當(dāng)VCC2VCC1時，由VCC1向DS1302供電。SCLK：串行時鐘輸入。I/O：三線接口時的雙向數(shù)據(jù)線。 ：復(fù)位引腳，用于對芯片進行操作。在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高電平。 DS1302的工作原理首先通過介紹DS1302的控制字，來介紹DS1302的工作原理?？刂谱止?jié)的最高位（位7）必須為1，若為0則不能把數(shù)據(jù)寫入芯片；位6決定操作是對于RAM還是時鐘寄存器，位6若為0，則表示存取時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5～位1是RAM或時鐘寄存器在DS1302的內(nèi)部地址；位0為最低有效位，若為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)應(yīng)從最低位開始輸出[11]。 DS1302的控制字節(jié)位7位6位5位4位3位2位1位01RAM/CKA4A3A2A1A0RAM/K在DS1302芯片中，通過把端置高來啟動所有數(shù)據(jù)的傳送。輸入有兩種功能：第一，控制允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸手段。當(dāng)為高電平時，所有數(shù)據(jù)傳送將會被初始化，可以對DS1302進行操作。若在傳送過程中置成低電平，則會終止次次數(shù)據(jù)的傳送，且I/O引腳變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。值得知道的是，無論哪種同步串行通訊接口，都是對時鐘信號敏感的，且一般是在上升沿數(shù)據(jù)寫入有效，在下降沿讀出有效。在控制指令輸入后的下一個SCLK時鐘上升沿到來時數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位開始。在8位的控制指令字后的緊跟的下一個SCLK的下降沿來到時讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)也是從低位到高位的，從位0到位7。RW A0 A1 A2 A3 A4 R/C 1SCLKI/O DS1302的命令字結(jié)構(gòu)DS1302共有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷/時鐘相關(guān)，數(shù)據(jù)位以BCD碼形式存放。此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器和與RAM相關(guān)的寄存器等寄存器。時鐘突發(fā)寄存器可以一次性順序讀寫除了充電寄存器以外的所有寄存器內(nèi)的內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器共有兩類：一類是單個RAM單元，共有31個，每個單元是一個8位的字節(jié)，其命令控制字為COH～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另外一類為突發(fā)方式下的RAM，這種方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH（寫）、FFH（讀）。 DS1302外圍電路連接。，，這幾個口一一對應(yīng)連接進行SPI通信。 DS1302的外圍電路和與單片機的連線 I2C總線工作原理 I2C總線簡介I2C總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，具備多主機系統(tǒng)所需的總線裁決和高低速器件同步功能的高性能的串行總線。I2C總線只有兩根雙向傳輸?shù)男盘柧€，一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。Vcc I2C總線多級工作示意圖I2C總線的SDA線和SCL線通過上拉電阻接到電源正端，當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時，兩根線均為高電平。在總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變?yōu)榈停锤髌骷腟DA及SCL都是線“與”關(guān)系。接到I2C總線上的器件都應(yīng)有唯一確定的地址。主機與器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件的，這時主機即為發(fā)送器，由總線上接收數(shù)據(jù)的器件發(fā)送數(shù)據(jù)，此時主機則為接收器。在多主機系統(tǒng)中，可能同時有幾個主機企圖啟動總線傳送數(shù)據(jù)，為了避免混亂，I2C總線要通過總線仲裁，以確定由哪一臺主機控制總線。在80C51/52單片機應(yīng)用系統(tǒng)的串行總線擴展中，我們經(jīng)常使用的是以80C51/52單片機為主機，其它接口器件為從機的單主機情況。 I2C總線工作原理I2C總線進行數(shù)據(jù)傳送時，時鐘信號為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持著穩(wěn)定，只有在時鐘線上的信號為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許發(fā)聲變化。SCLSDA要求數(shù)據(jù)穩(wěn)定允許數(shù)據(jù)變化要求數(shù)據(jù)穩(wěn)定 I2C總線進行數(shù)據(jù)傳送時序圖SCL為高電平期間，SDA由高電平向低電平跳變時表示起始信號；SCL為高電平期間，SDA線由低電平向高電平跳變時表示終止信號。SCLSDA起始信號S終止信號P I2C總線通信起始停止時序圖起始和終止信號都是由主機發(fā)出，在起始信號產(chǎn)生后，總線就處于被占用的狀態(tài)；在終止信號產(chǎn)生后，總線則變?yōu)榭臻e的狀態(tài)。連接到I2C總線上的器件，若具有I2C總線的硬件接口，則很容易能檢測到起始和終止信號，若一些非I2C總線的可編程器件，可以通過軟件編程來仿真I2C總線，同樣可以實現(xiàn)I2C總線通信。接收器件收到一個完整的數(shù)據(jù)字節(jié)后，有可能還需要做一些其它的工作，如處理內(nèi)部中斷程序等等，可能無法立刻接收下一個字節(jié)，這時接收器件可以將SCL線拉低，從而使主機處于等待狀態(tài)，直到接收器件準(zhǔn)備好接收下一個字節(jié)時，再釋放SCL線使之為高電平，這樣就能使數(shù)據(jù)傳送可以繼續(xù)進行。 I2C總線數(shù)據(jù)傳送格式（1） 字節(jié)傳送與應(yīng)答每一個字節(jié)數(shù)據(jù)必須保證是8位長度，在數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高位，在每一個被傳送的字節(jié)后都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）。 SDA（從機）SDA（主機）起始信號S非應(yīng)答應(yīng)答 字節(jié)傳送與應(yīng)答時序圖從機不對主機尋址信號應(yīng)答時（如從機正在進行實時性的處理工作而無法接收總線上的數(shù)據(jù)），數(shù)據(jù)線必須置于高電平，由主機產(chǎn)生一個終止信號以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送。若從機對主機進行了應(yīng)答，但在數(shù)據(jù)傳送一段時間后無法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)時，從機可以通過對無法接收的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)進行“非應(yīng)答”通知主機，主機則會發(fā)出終止信號以結(jié)束數(shù)據(jù)的傳送[12]。當(dāng)主機接收數(shù)據(jù)時，它收到最后一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向從機發(fā)出一個結(jié)束傳送的信號。這個信號是由對從機的“非應(yīng)答”來實現(xiàn)的。然后，從機釋放SDA線，以允許主機產(chǎn)生終止信號。（2） 數(shù)據(jù)幀格式I2C總線上傳送的信號既包括地址信號，又包括的數(shù)據(jù)信號，在起始信號后必須傳送一個7位的從機的地址，第8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位（R/T），主機發(fā)送數(shù)據(jù)時該位為“0”，主機接收數(shù)據(jù)時該位為“1”。每次數(shù)據(jù)傳送結(jié)束由主機產(chǎn)生的終止信號結(jié)束，但是，假如主機希望繼續(xù)占用總線進行新的數(shù)據(jù)傳送，則可以不發(fā)出終止信號，可以立即再次發(fā)出起始信號對另一從機進行尋址，繼續(xù)操作。 主機發(fā)送地址時，總線上的每個從機都將這7位地址碼與自己的地址進行比較，如果相同，則從機就認(rèn)為自己正被主機尋址，根據(jù)R/T位的值的情況，決定將自己確定為發(fā)送器或接收器[13]。從機的地址由固定部分和可編程部分組成，在一個系統(tǒng)中可能希望接入多個相同的從機，從機地址中可編程部分決定了可接入總線該類器件的最大數(shù)量。一個從機的7位地址有4位是固定地址位，3位是可編程地址位，這時僅能尋址8個同樣的器件，即可以有8個這樣的器件接入到該I2C總線系統(tǒng)中進行通信。 存儲器AT24C02 AT24C02的簡介AT24C02是一個2k位串行CMOS E2PROM，其內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，該芯片功耗較低[14]。AT24C02有四位固定地址，三位可編程地址，通過I2C總線接口進行操作，與其他器件進行通信，該芯片具有專門的寫保護功能。 AT24C02的管腳功能。A0A1A2GNDVCCWPSCLSDA12348765 AT24C02的引腳圖SCL：串行時鐘口。AT24C02的串行時鐘輸入管腳，用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘信號，這是一個輸入管腳。SDA：串行數(shù)據(jù)/地址口。雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳，用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA是一個開漏輸出的管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進行線“與”。A0、AA2：器件的地址輸入端。這些管腳為硬連線或者不連接，屬于器件的可編程地址選擇端，不接默認(rèn)為0。WP：寫保護端口。當(dāng)WP腳連接到VCC時，所有內(nèi)存變成寫保護，只能讀不能寫；當(dāng)WP引腳連接到GND或懸空時，允許器件進行讀或者寫操作[15]。 AT24C02外圍電路和與單片機的連線。 AT24C02外圍電路和與單片機；；WP接地；將A0、A1和A2接地，可編程地址為000，器件地址為1010000。4 軟件設(shè)計軟件部分采用單片機C語言編程，程序中主要運用了中斷，SPI三線通信協(xié)議，I2C總線通信協(xié)議的知識，來實現(xiàn)要達到的功能，當(dāng)然必不可少的運用了最基本利用軟件對單片機的I/O口輸入輸出的控制。結(jié)合軟件流程圖對軟件部分進行一下詳盡的介紹，完整的程序清單請見附錄C。 主程序流程圖。開始初始化檢測參數(shù)存儲并顯示有無險情？聲光報警檢測調(diào)用存儲按鍵檢測修改日歷按鍵調(diào)用按鍵？日歷按鍵？修改日歷時間調(diào)用存儲數(shù)據(jù)顯示示YNYNYN 軟件主程序流程圖本設(shè)計中程序開始后執(zhí)行初始化子程序，初始化子程序?qū)︼@示的初始化和初始顯示進行了定義。接著進入大循環(huán)。循環(huán)開始，進行修改日歷顯示時間設(shè)置按鍵的檢測，若有按下按鍵，跳到日歷顯示時間設(shè)置子程序，相反沒有話繼續(xù)向下運行，進行檢測參數(shù)，檢測完畢后判斷有無險情，有險情則跳至報警子程序，并存儲當(dāng)時時間和參數(shù)情況并顯示出來，若無險情，直接保存時間和參數(shù)，并顯示。掃描到檢測調(diào)用程序按鍵，若檢測有按鍵，則進行調(diào)用時間設(shè)置，設(shè)置到什么時間，將把這個時間保存的參數(shù)顯示到顯示器上，若沒有按鍵，則轉(zhuǎn)入循環(huán)的開始。 子程序流程圖下面將介紹部分重要的子程序流程圖設(shè)計及部分程序。 修改日歷子程序。開始bb等于6？日歷時間設(shè)置設(shè)置完成并顯示結(jié)束bb自加1bb置0NYDD1是否按下?YN 修改日歷子程序流程圖用掃描方式檢測按鍵，子程序開始時對按鍵DD1進行檢測，若有按鍵，讓bb自加1，并進行日歷時間設(shè)置，直到bb值為6時，將bb置0將bb復(fù)位，表示完成設(shè)置。設(shè)置一旦完成，將按設(shè)定的顯示時間并顯示。 參數(shù)檢測子程序。開始選通A1區(qū)，P0口高四位值送tem0tem0左移，進位位值送j，i自加1i是否小于4?k自加1將k的值給value1選通A2區(qū)，P0口高四位值送tem1tem1左移，進位位值送j1，i1自加1i1是否小于4？k1自加1將k1的值給value2結(jié)束YNNY 檢測參數(shù)子程序流程圖程序開始時選通區(qū)域A1，將P0口高四位的值送給tem0，將tem0進行四次左移，每次左移時的進位位要是為1，則將k自加1（k的初始值為零），最終將k的值送給value1，value1里面的值表示A1區(qū)內(nèi)險情的個數(shù)。A1區(qū)域的操作完成后，進行對A2區(qū)域的操作。選通A2區(qū)域，將P0口高四位的值送給tem1，將tem1進行四次左移，每次左移時的進位位要是為1則將k1自加1（k1的初始值為零），最終將k1的值送給value2，value2里面的值表示A2區(qū)內(nèi)險情的個數(shù)。下面將結(jié)合程序?qū)υ摬糠值能浖崿F(xiàn)進行說明。void jcc(){ uchar i,j,k,i1,j