【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)鐘控制電路模塊設(shè)計(jì) DS1302芯片的特性 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)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償功能，～。采用三線接口與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)318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。 DS1302的外部引腳功能表及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 DS1302引腳功能表引腳號(hào)引腳名稱功能1Vcc2主電源2,3X1,X2振蕩源，外接12MHZ晶振4GND地線5/R/S/T復(fù)位/片選線6I/O串行數(shù)據(jù)輸入輸出端7SCLK串行數(shù)據(jù)輸入端8Vcc1后備電源 DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS1302的寄存器： DS1302共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器（讀時(shí)81h～8Dh，寫時(shí)80h～8Ch）與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)格式為BCD碼形式。 DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器 此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類，一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH（寫）、FFH（讀）。DS1302控制字說(shuō)明： 。 控制字（即地址及命令字節(jié)） 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)寫入到DS1302中；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)；位5至位1（A4～A0）指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字總是從最低位開(kāi)始輸出。數(shù)據(jù)的輸入輸出： 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。[79]。 數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序 時(shí)鐘電路模塊設(shè)計(jì) 在時(shí)鐘控制模塊中，一般需要一個(gè)時(shí)鐘控制電路，用以提供時(shí)間信息（如：年、月、日、星期、時(shí)、分、秒）。時(shí)鐘控制電路主要由時(shí)鐘芯片和一些外圍電路構(gòu)成，這次設(shè)計(jì)我選用的是DS1302時(shí)鐘芯片，通過(guò)對(duì)DS1302的6號(hào)引腳（I/O）、5號(hào)引腳（/R/S/T）和7號(hào)引腳（SCLK）的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)日期信息的讀取以及設(shè)定。時(shí)鐘控制電路中我選用和單片機(jī)相同的晶振（12MHZ）使產(chǎn)生的脈沖相同。 光控電路模塊設(shè)計(jì) ADC0832芯片的特性ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎。 ADC0832 具有以下特點(diǎn)： （1）8 位分辨率； （2）雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換； （3）輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容； （4）5V 電源供電時(shí)輸入電壓在 0~5V 之間； （5）工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32μS； （6）一般功耗僅為 15mW； （7）8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； （8）商用級(jí)芯片溫寬為0176。C to +70176。C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40176。C to +85176。C； ： ADC0832封裝芯片接口說(shuō)明：（1）CS_ 片選使能，低電平芯片使能；（2）CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用； （3）CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用； （4）GND 芯片參考 0 電位（地）； （5）DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制； （6）DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出； （7）CLK 芯片時(shí)鐘輸入； （8）Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μs，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。單片機(jī)對(duì) ADC0832 的控制原理： 正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、CLK、DO、DI。但由于 DO 端與 DI 端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng) ADC0832 未工作時(shí)其 CS端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第 3 個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見(jiàn)表 。 通道功能MUX AddressChannelSGL//D/I/FODD/SIGN0110+11+00+01+ ，當(dāng)此 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì) CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì) CH1 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將 CH0 作為正輸入端 IN+，CH1 作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將 CH0 作為負(fù)輸入端 IN，CH1 作為正輸入端 IN+進(jìn)行輸入。到第 3 個(gè)脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出 DO 進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第 4 個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由 DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉 DO 端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第 11 個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11 個(gè)字節(jié)的下沉輸出 DATA0。隨后輸出 8 位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將 CS 置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 時(shí)序 作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí) ADC0832 的輸入電壓是 0~5V 且 8 位分辨率時(shí)的電壓精度為 。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時(shí)，可將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行 IN+與 IN的輸入時(shí)，如果 IN的電壓大于 IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H[1012]。 光控電路模塊設(shè)計(jì) 首先由光敏器件不斷的采集光強(qiáng)，然后將采集到的光強(qiáng)送入ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行由模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)送入STC89C52RC單片機(jī)芯片中進(jìn)行最終的處理。 聲控電路模塊設(shè)計(jì) 在聲音控制模塊中，通過(guò)駐體極話筒采集聲音信號(hào)，并通過(guò)放大器將信號(hào)放大，最終將聲音信號(hào)送入單片機(jī)中進(jìn)行處理。當(dāng)有聲音信號(hào)時(shí)，聲音控制模塊輸送給單片機(jī)一個(gè)低電平信號(hào)，同時(shí)聲音控制模塊中的LED燈會(huì)點(diǎn)亮；反之，聲音控制模塊輸送給單片機(jī)一個(gè)高電平信號(hào)且模塊中的LED燈熄滅。 紅外電路模塊設(shè)計(jì) 任何發(fā)熱體都會(huì)產(chǎn)生紅外線，輻射的紅外線波長(zhǎng)跟物體的溫度有關(guān)，表面溫度越高，輻射能量越強(qiáng)。人體的正常體溫為36176。C~176。C，~，[13]。 紅外控制模塊的設(shè)計(jì)，主要由熱釋電紅外傳感器和BISS0001紅外信號(hào)處理器組成。在紅外探頭上安裝一個(gè)菲涅爾透鏡，使用菲涅爾透鏡的好處有兩個(gè)：一是聚焦作用，即將探測(cè)空間的紅外線有效地集中到傳感器上。二是擴(kuò)大傳感器的探測(cè)半徑。 當(dāng)有人進(jìn)入探測(cè)范圍時(shí)，探頭輸出探測(cè)電壓，經(jīng)過(guò)放大后使信號(hào)的輸出電壓高于參考電壓，并將此電壓信號(hào)送至單片機(jī)進(jìn)行處理。 鍵盤接口電路設(shè)計(jì) 鍵盤電路由輕觸開(kāi)關(guān)和上拉電阻組成，復(fù)位后按鍵引腳所對(duì)應(yīng)STC89C52RC單片機(jī)引腳為高電平，一旦有按鍵被按下，相對(duì)應(yīng)的引腳頃刻變?yōu)榈碗娖?，STC89C52RC單片機(jī)接收到低電平信號(hào)就會(huì)處理相應(yīng)的按鍵所對(duì)應(yīng)的事件。 LCD液晶顯示電路設(shè)計(jì) LCD1602概述 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用161，162，202和402行等的模塊。LCD1602的基本參數(shù)及引腳功能： 1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差別，： 1602LCD尺寸圖 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：（1）顯示容量:162個(gè)字符；（2）芯片工作電壓:—； （3）工作電流:()； （4）模塊最佳工作電壓:； （5）字符尺寸:(WH)mm； LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，: 引腳接口說(shuō)明表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地6E使能端2VDD電源正極（+5V）7~14D0~D7數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓15A背光源正極4RS寄存器選擇（高電平選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平選擇指令寄存器）16K背光源負(fù)極5R/W讀寫信號(hào)線 第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。LCD1602的指令說(shuō)明及時(shí)序： 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，： 控制命令表序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10