【文章內(nèi)容簡介】 度范圍：40176。C～+85176。C。具有涓流充電能力。采用主電源和備份電源雙電源供應(yīng)。備份電源可由電池或大容量電容實現(xiàn)。 LCD1602 液晶顯示電路的設(shè)計 。 LCD1602液晶顯示電路 LCD1602芯片顯示功能 基于LCD1602是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。有若干個5X7或者5X11等點陣字符為組成，且每個點陣字符位都可以顯示一個字符串。每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔起到了字符間距和間距的作用，正因為如此所以它不能顯示圖形。LCD1602是指顯示的內(nèi)容為16X2，即可以顯示兩行，每行16個字符。 且LCD1602含 +5電壓，對比度可調(diào)，內(nèi)含復(fù)位電路，能提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能，有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器DDRAM ，內(nèi)建有192個5X7點陣的字型的字符發(fā)生器CGROM，8個可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM。 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)主要有顯示容量為162個字符，—，()，字符尺寸:(WH)mm。即本設(shè)計選擇可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊的界面。設(shè)計用到數(shù)字、英文字符以及漢字的全能顯示。 LCD1602引腳功能 LCD1602采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，從圖253的引腳排列，其中VSS為地電源，VDD接5V正電源。而VEE腳為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個1K的電位器調(diào)整對比度。RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳接背光源正極，第16腳接背光源負極。 繼電器控制電路的設(shè)計 由于單片機I/O口驅(qū)動能力有限，從圖中可以看出我們利用三極管來控制，通過如圖的連接方式，可以提高驅(qū)動負載的能力，并且利用三極管截至和飽和導(dǎo)通的性質(zhì)可以很方便的用于單片機控制。 繼電器控制電路 繼電器和三極管的基功能在各種自動控制設(shè)備中，都存在一個低壓的自動控制電路與高壓電氣電路的互相連接問題，一方面要使低壓的電子電路的控制信號能控制高壓電氣電路的執(zhí)行元件，如電動機、電磁鐵、電燈等；另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電隔離，以保護電子電路和人身的安全，電磁式繼電器便能完成這一橋梁作用。 電磁式繼電器一般由控制線圈、鐵芯、銜鐵、觸點簧片等組成，控制線圈和接點組之間是相互絕緣的，因此，能為控制電路起到良好的電氣隔離作用。當(dāng)我們在繼電器的線圈兩頭加上其線圈的額定的電壓時，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點 （常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的接通、切斷的關(guān)目的。，三極管的發(fā)射極E接到繼電器線圈的一端，線圈的另一端接到＋5V電源VCC上。繼電器線圈兩端并接一個二極管IN4144，用于吸收釋放繼電器線圈斷電時產(chǎn)生的反向電動勢，防止反向電勢擊穿三極管及干擾其他電路；并和發(fā)光二極管LED組成一個繼電器狀態(tài)指示電路，當(dāng)繼電器吸合的時候，發(fā)光二極管LED點亮，這樣就可以直觀的看到繼電器狀態(tài)了。 繼電器引腳圖，3為繼電器輸出接線端子，其中1接到繼電器的常接點，3接到繼電器的動接點，2接到繼電器的常閉接點。當(dāng)繼電器吸合的時候，1－3將接通，相當(dāng)于開關(guān)閉合。因此我們就可以在端子1－3上接線來控制其他電路了。 繼電器電路驅(qū)動原理，電信號經(jīng)過非門電路，三極管基極變?yōu)榈碗娖?，三極管飽和導(dǎo)通，＋5V電源加到繼電器線圈兩端，繼電器吸合，同時狀態(tài)指示的發(fā)光二極管也點亮，繼電器的常開觸點閉合，相當(dāng)于開關(guān)閉合。，電信號經(jīng)過非門電路，使得基極為高電平，則三極管截止，繼電器線圈兩端沒有電位差，繼電器銜鐵釋放，同時狀態(tài)指示的發(fā)光二極管也熄滅，繼電器的常開觸點釋放，相當(dāng)于開關(guān)斷。 在三極管截止的瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱悖^電器線圈兩端會產(chǎn)生一個較高電壓的感應(yīng)電動勢，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢則可以通過二極管IN4144釋放，從而保護了三極管免被擊穿，也消除了感應(yīng)電動勢對其他電路的干擾，這就是二極管的保護作用?！缶娐泛桶存I電路的設(shè)計 報警電路。 報警電路。報警電路驅(qū)動原理：，蜂鳴器兩斷了產(chǎn)生電位差，則導(dǎo)通并發(fā)出報警聲；，蜂鳴器兩端沒有電位差，則不工作。 按鍵電路 。 按鍵電路當(dāng)沒有按下按鍵時I/O口為高電平，當(dāng)按下時I/O口電平會被拉低，通過電平的不同可以很輕松地判別是否有按鍵按下。，。 彩燈電路的設(shè)計 。圖 ，整個組成閃爍發(fā)光電路，也是用來提示定時完成。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計程序設(shè)計按模塊劃分可分為: (1)主界面時間、日期、星期等的顯示函數(shù) (2)時間設(shè)置界面函數(shù) (3)定時器設(shè)置界面函數(shù) (4)模式按鍵掃描函數(shù) (5)增加和減少按鍵掃描函數(shù) (6)選擇按鍵掃描函數(shù) (7) 彩燈閃爍函數(shù)等。 。軟件采用多文件編譯，用LCD1602液晶驅(qū)動、DS1302時鐘芯片驅(qū)動，且分有函數(shù)定義的“ .c ”文件和函數(shù)聲明的“ .h ”頭等文件，引腳定義頭文件，變量常量定義頭文件，主程序“ .c ”文件分塊調(diào)試。 子程序流程圖 時鐘模塊流程圖 時鐘模塊流程圖 LCD顯示模塊流程圖 LCD顯示模塊流程圖5 系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試 硬件調(diào)試MCS51的振蕩器輸入分別由引腳19（XTAL1）和引腳18（XTAL2）來完成。只要將這兩個引腳外接石英晶體和陶瓷電容，就可與CPU內(nèi)部組成完整的振蕩電路。 MCS—51的一個機器周期含有6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩器周期，因此一個機器周期共有12個振蕩周期，如振蕩器的頻率為12MHz，一個振蕩器周期為1/12微秒，而一個機器周期為微秒。 整個工作調(diào)試結(jié)果，實現(xiàn)日期的顯示、時間、響鈴等設(shè)定，并且實現(xiàn)定時功能，能隨時輸入、修改定時時間，定時時間輸入后便進入定時狀態(tài)，通過繼電器觸點接通外部電器電源。當(dāng)?shù)竭_定時時間時會自動報警打鈴，在報警半分鐘后如果沒有人操作該系統(tǒng)，會通過繼電器將定時器的電源切斷讓并點亮綠燈提示它的工作完成。 軟件調(diào)試 Keil C51調(diào)試Keil C51仿真器是一款利用KEIL C51 的IDE集成開發(fā)環(huán)境作為仿真環(huán)境的廉價仿真器，是利用SST公司具有IAP功能的單片機SST89C58制作而成，主要是利用了SST89C58的IAP功能，所謂IAP功能是In application program 的英文縮寫，是在應(yīng)用編程的意思，通俗一點講就是：它可以通過串口將用戶的程序下載到單片機中，可以通過串口對單片機進行編程。它之所以具有這種功能，實際上它有兩塊程序flash區(qū)，其中一塊flash中運行的程序可以更改另外的一塊程序flash區(qū)中的程序，正是利用這一特性才用它作成了仿真器，我們把仿真器的監(jiān)控程序事先燒入SST89C58，監(jiān)控程序通過SST89C58的串口和PC通訊，當(dāng)使用KEIL C51的IDE環(huán)境仿真時，用戶的程序通過串口被監(jiān)控程序?qū)懭雈lash程序區(qū)中，當(dāng)用戶設(shè)置斷點等操作仿真程序時，flash程序中的用戶程序也在相應(yīng)的更改，從而實現(xiàn)了仿真功能 。 調(diào)試的主要方法： (1) 啟動Keil c51 (2) 新建一個工程。Project菜單——〉New project ，選擇好我們要保存的文件夾后，鍵入Frist 保存。接著彈出CPU類型選擇框，我們選擇最常用的AT89C51,按確定。 (3) 在工程中加入文件。新建一個文件，文件菜單File——〉New，我們再選擇：文件菜單File——〉Save As. （另存為）彈出 對話框后，（注意文件后綴名是 .c）?，F(xiàn)在我們把文件加入到工程中去。 點擊Target 1前面的+號，右鍵單擊Source Group 1——〉選擇Add Files to Group. 圖 程序仿真 Proteus 仿真編寫程序的在Keil軟件進行程序調(diào)試成功后。 當(dāng)前時間設(shè)置 報警顯示6 結(jié)論與展望 結(jié)論整機工作，開啟開關(guān)按鈕后，我們可以看到時間和日期的顯示，通過設(shè)置按鈕，我們可以很方便的調(diào)節(jié)時間。我們調(diào)整好時間后，按確認鍵，然后再按功能鍵調(diào)節(jié)報警聲，再按確認鍵。并定時報警時間，后按確認鍵，當(dāng)接口顯示進入計時狀態(tài)時，說明我們開啟了定時報警系統(tǒng)，通過確認鍵我們還可以查看當(dāng)前我們設(shè)定的報警時間，當(dāng)時間到達所定時時間，就會通過蜂鳴器報警和閃爍燈的提示，同時啟動繼電器控制通斷系統(tǒng)，并點亮綠燈。報警半分鐘后，報警系統(tǒng)結(jié)束，告之定時控制器工作完成。顯示器顯示模塊可劃分為:（1）開機掃描界面顯示；（2） 主界面時間、日期、星期等的顯示；（3）時間設(shè)置界面顯示；（4） 定時時間設(shè)置界面顯示；（5） 響鈴設(shè)置界面顯示等。 展望 在本次設(shè)計的目標基本完成，由于本設(shè)計的是一個最基本的定時控制系統(tǒng)，它能夠運用于電器的定時開關(guān)，運用于鬧鐘中，或者較簡單的彩燈顯示的定時控制。但是再設(shè)計上還是存在許多的缺陷，功能上只能實現(xiàn)單路的定時，然而在多路開關(guān)的定時是無能為力的。定時的時間點也只能實現(xiàn)一個，而不能實現(xiàn)多個定時區(qū)域。也就是說在一個定時系統(tǒng)中，能對若干個線路或器件的定時控制，并且能不互相干擾的情況下完成各自的工作。若今后多能從這兩個角度去對定時控制系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃，實現(xiàn)其功能，使得定時控制系統(tǒng)不管是在民用還是在軍用將會得到更大的推廣與普及。謝 辭首先要感謝在大學(xué)四年教育我的老師，沒有他們給予我扎實的基礎(chǔ)，我想我是不能完成這次畢業(yè)設(shè)計的。在這兩個多月的畢業(yè)設(shè)計中，我真誠地感謝指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助，在他們的幫助下我順利的完成了此次畢業(yè)設(shè)計。在本次設(shè)計過程中，所有的不是一帆風(fēng)順，硬件的設(shè)計和軟件的仿真不是一步到位，經(jīng)過多次的反復(fù)的驗證才達到預(yù)期結(jié)果。期間我的指導(dǎo)老師邸春芳老師始終給予了我寶貴的建議和支持，同學(xué)們的無私幫助，這是我能順利完成這次設(shè)計的關(guān)鍵。參考文獻[1] [2] :北京航天航空大學(xué)出版社,1990[3] :[4] [5] [M].人民郵電出版社，2007.[6] ：清華大學(xué)出版社，2004（第二版）[7]趙德安等. 單片機原理與應(yīng)用. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[8]:天津大學(xué)出版社,2001（第一版）[9]:清華大學(xué)出版社[10]趙亮等. : 入民郵電出版社[11]何立民. :北京航空航天大學(xué)出版社[12]夏繼強. 單片機實驗與實踐教程. 北京：附錄