【文章內(nèi)容簡介】 DS1302 接口方式圖如圖 211所示： 圖 211 DS1302 接口方式 DS1302 內(nèi)部寄存器 DS1302 內(nèi)部共有 12 個寄存器，其中有 7個寄存器與日歷、時鐘有關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式，其日歷、時間寄存器及控制字。寄存器內(nèi)容的定義 如下表 23所示： 表 23 寄存器內(nèi)容定義表 寄存器名稱 命令字 取值范圍 定義 寫操作 讀操作 7 6 5 4 3～ 0 秒寄存器 80H 81H 00～ 59 CH 秒（十位） 秒（個位） 分寄存器 82H 83H 00～ 59 0 分（十位） 分（個位） 小時寄存器 84H 85H 01～ 12 00～ 23 12/24 0 10 A/P HR HR 日寄存器 86H 87H 01～ 28/29 01～ 30 01～ 31 0 0 日期（十位） 日期（個位） 月寄存器 88H 89H 01～ 12 0 0 0 月（十位） 月（個位） 星期寄存器 8AH 8BH 0l～ 07 0 0 0 0 星期 年寄存器 8CH 8DH 01～ 99 年（十位） 年（個位） 寫保護寄存器 8EH 8FH WP 0 0 0 0 慢充電寄存器 90H 91H TCS TCS TCS TCS DS DS DS DS 時鐘突發(fā)寄存器 BEH BFH 畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的時間溫度顯示系統(tǒng) 11 CH：時鐘暫停位，當此位設(shè)置為 1時，振蕩器停止， DS1302處于低功率的備份方式；當此 位設(shè)置為 0時，時鐘開始啟動。 12/24：小時寄存器的位 7定義為 12 或 24小時方式選擇位。當它為高電平時，選擇12 小時方式。在 12 小時方式下，位 5 是 AM/PM 位，此位為邏輯高電平表示 PM。在 24小時方式下，位 5是第 2個 10 小時位（ 2023時）。 WP：寫保護位，寫保護寄存器的低 7 位 (D0～ D6)置為 0，在讀操作時總是讀出 0。在對時鐘或 RAM 進行寫操作之前，位 7(WP)必須為 0，當它為高電平時，寫保護位防止對任何其他寄存器進行寫操作。 DS1302 數(shù)據(jù)傳送及讀寫時序方式 DS1302支持 單字節(jié)和多字節(jié)兩種數(shù)據(jù)讀寫方式。單字節(jié)方式是在把控制命令字寫入 DS1302之后的 8個 SCLK周期的上升沿輸入 /輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 單字節(jié)傳送方式描述如 212所示： 圖 212 單字節(jié)傳送方式 當命令字節(jié)為 BE 或 BF 時 DS1302 工作在多字節(jié)傳送模式 8 個時鐘 /日歷寄存器從寄存器 0 地址開始連續(xù)讀寫從 0 位開始的數(shù)據(jù)當命令字節(jié)為 FE 或 FF 時 DS1302 工作在多字節(jié) RAM 傳送模式 31 個 RAM 寄存器從 0 地址開始連續(xù)讀寫從 0 位開始的 數(shù)據(jù)。多字節(jié)傳送方式描述如 213所示： 圖 213多字節(jié)傳送方式 系統(tǒng)硬件組成與實現(xiàn)方法 畢業(yè)設(shè)計論文 12 DS1302數(shù)據(jù)傳送必須按照正確的時序才能完成，其讀寫時序如圖 21 215所示 圖 214 DS1302 讀時序 圖 215 DS1302 寫時序 按鍵部分 本設(shè)計采用的是獨立式按鍵，簡單易于控制，四個按鍵通過編程實現(xiàn)一鍵多能的作用，能對時間進行調(diào)整。 本設(shè)計的按鍵電路如圖 216所示： 圖 216 按鍵電路 MAX232 芯片 MAX232 芯片是美信（ MAXIM）公司專為 RS232 標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5v 單電源供電。如圖 217 為 MAX232 的引腳圖： 畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的時間溫度顯示系統(tǒng) 13 圖 217 MAX 引腳圖 MAX232 的工作原理是把單片機的 TTL 電平轉(zhuǎn)化為計算機的 RS232 電平。 TTL 電平邏輯 1為 +5V，邏輯 0為 0V。 RS232 電平邏輯 1為 +3V～ +15V，邏輯 0 為 3V～ 15V。也就是說我們所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)電平 +5V (+3V～ +15V)， 0V(3V～ 15V)即可。 本設(shè)計 MAX232 引腳連接圖如圖 218 所示： 圖 218 MAX232 引腳連接圖 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方式 畢業(yè)設(shè)計論文 14 第三章 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方式 主 程序流程圖 主函數(shù)包括三個部分。時間的獲取和轉(zhuǎn)換、溫度的采集及轉(zhuǎn)換和將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶屏 1602 上。具體如流程圖 31 所示 圖 31 主函數(shù)流程圖 處理讀取的溫度數(shù)值 DS1302 寫保護 DS1302 不寫保護 對 ds1302 年、月、日、時、分、秒及星期設(shè)初值 DS1302 進行寫保護 1602 初始化 While 讀取溫度 1602 顯示位置處理 時鐘讀取數(shù)值 在 1602 上寫入相關(guān)數(shù)據(jù) 畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的時間溫度顯示系統(tǒng) 15 液晶顯 示流程圖 為使液晶正常顯示，先要對液晶進行初始化，對 4 位總線和雙行顯示設(shè)置，對光標定位及文字位置設(shè)置和設(shè)置開顯示和光標作用再清屏。對讀取溫度和時間進行數(shù)據(jù)處理，然后通過寫命令確定溫度和時間在液晶上的顯示位置，最后通過寫數(shù)據(jù)將時間和溫度顯示在液晶屏幕上。如圖 32為液晶顯示的流程圖。 圖 32 液晶顯示流程圖 液晶初始化 4 位總線和雙行顯示設(shè)置 光標右移和文字不移動設(shè)置 開顯示和光標不作用設(shè)置 顯示清屏 讀取溫度值 溫度顯示值的處理 讀取時間寄存器值 時間顯示值的處理 設(shè)置顯示位置 時間溫度顯示 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方式 畢業(yè)設(shè)計論文 16 時間獲取函數(shù)流程圖 在本設(shè)計中分別對年月日，時分秒和星期進行寄存然后處理。從 DS1302 芯片中讀取年的數(shù)據(jù)， 將高四位進行 ASCII 碼的轉(zhuǎn)換，也將低四位也進行 ASCII 碼的轉(zhuǎn)換，再對月、日、時、分、秒進行類似的處理。如圖 33 為溫度轉(zhuǎn)換的流程圖： 圖 33 時鐘獲取模塊流程圖 讀取溫度函數(shù)流程圖 讀取時鐘“年”寄存器值器值器 “年”數(shù)據(jù)處理 讀取時鐘“月”寄存器 讀取時鐘“秒”寄存器 “月”數(shù)據(jù)處理 讀取時鐘“日”寄存器 “分”數(shù)據(jù)處理 “時”數(shù)據(jù)處理 “日”數(shù)據(jù)處 理 讀取時鐘“時”寄存器 讀取時鐘“分”寄存器 “秒”數(shù)據(jù)處理 讀取時鐘“星期”寄存 “星期”數(shù)據(jù)處理 畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的時間溫度顯示系統(tǒng) 17 溫度讀取函數(shù)首先要對 DS18B20 進行初始化，再跳過 ROM 指令，然后啟動溫度轉(zhuǎn)換、延時，再進行 DS18B20 初始化，再跳過 ROM 指令，然后讀取溫度，讀取溫度中要對負溫度進行判斷，再進 行溫度轉(zhuǎn)換，最后顯示實際溫度，溫度轉(zhuǎn)換流程圖如 34所示： 圖 34 溫度轉(zhuǎn)換圖 DS18B20初始化 延時 啟動溫度轉(zhuǎn)換 初始化 讀取溫度 跳過 ROM 指令 跳過 ROM 指令 進行溫度轉(zhuǎn)換 返回實際溫度值 調(diào)試現(xiàn)象 畢業(yè)設(shè)計論文 18 第四章調(diào)試現(xiàn)象 此實驗還需要運行環(huán)境， 51 單片機運行的環(huán)境是 keil 51。 以下圖表顯示 Keil 的開發(fā)工具以及它們相互之間的接口。如下圖 41為程序調(diào)試圖： 圖 41 程序調(diào)試圖示 STCISP 是一款 單片機 下載 編程 燒錄 軟件 ，是針對 STC 系列單片機而設(shè)計的，可下載 STC89 系列、 12C2052 系列和 12C5410 等系列的 STC 單片機 。如圖 42為程序下載圖： 圖 42 程序下載圖 畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的時間溫度顯示系統(tǒng) 19 實驗過程現(xiàn)象 如下圖 43， 44為實驗板和實驗現(xiàn)象： 圖 43 實驗板 圖 44 實驗現(xiàn)象結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計論文 20 結(jié) 論 通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我對單片機的知識有了進一步的了解。大學生活即將結(jié)束，這次的畢業(yè)設(shè)計是對我們?nèi)晁鶎W知識的檢驗，以此來提高我們的綜合能力同時也對我們所學知識進行了有效的鞏固。根據(jù)設(shè)計任務，提供參考書目讓我們自己學習自己思考，對于在設(shè)計中遇到的重點與難點通過典型分析和老師的講解，啟發(fā) 我們思考幫助我們掌握自學的方法達到很好的效果。 這次畢業(yè)設(shè)計的課題是基于單片機的時間溫度顯示系統(tǒng)，具體為 設(shè)計一個能在液晶屏幕上顯示當前日期和溫度的 51 單片機控制系統(tǒng)。主要選取的芯片是 AT89C51 單片機，時鐘芯片 DS1302，數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 以及字符液晶 LCD1602。剛剛拿到這課題時雖然有學過單片機但還是有點不知所措， 結(jié)果在畫原理圖時就出現(xiàn)了很多的問題經(jīng)過大家的努力原理圖終于完成了接下來就是制板，從未弄過的我們不知從何下手還好有會的同學教我們幫我們監(jiān)督著在他的幫助下終于完成了板子的制作。接下來更困難的是就是寫程序，雖然學過 C語言可是只是懂一些表面的東西匯編雖然也接觸過但是也是上課老師直接給我們的所以編程是一個困難的過程沒。調(diào)試的時候我們發(fā)現(xiàn)了好多錯誤，先是板子的焊接出現(xiàn)錯誤，再是程序的錯誤，然后我們一遍又一遍的更改。 畢業(yè)論文是對我大學 三 年所學基礎(chǔ)知識的專業(yè)知識的一次全面檢驗，通過撰寫論文和畢業(yè)答辯，我覺得對自己的語言組織能力，表達能力，溝通交際能力，運用所學知識的能力，分析問題并解決問題的能力都有所提高 。 在此項目中不僅學到了技能，更重要的是學到一種團隊精神，一種分享收獲的喜悅，一個小組一個團隊 要有統(tǒng)一的目標、統(tǒng)一的意見和一個優(yōu)秀的領(lǐng)導人，這樣才能更有效的完成我們前進中遇到的難題和困難。 做任何事包括做實驗都不是孤立的而是一個需要和他人交往的過程。這就要求我們要團結(jié)，要有合作精神，要注意和