【文章內容簡介】 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。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，內含復位電路，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)據存儲器DDRAM ，內建有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主要技術參數(shù)主要有顯示容量為162個字符，—，()，字符尺寸:(WH)mm。即本設計選擇可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊的界面。設計用到數(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，對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個1K的電位器調整對比度。RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據寄存器、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RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據。E端為使能端，當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計 由于單片機I/O口驅動能力有限，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，可以提高驅動負載的能力，并且利用三極管截至和飽和導通的性質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，從而產生電磁效應，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。當繼電器吸合的時候，1－3將接通，相當于開關閉合。因此我們就可以在端子1－3上接線來控制其他電路了。 繼電器電路驅動原理，電信號經過非門電路，三極管基極變?yōu)榈碗娖剑龢O管飽和導通，＋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，相當于開關閉合。，電信號經過非門電路，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，相當于開關斷。 在三極管截止的瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱?，繼電器線圈兩端會產生一個較高電壓的感應電動勢，線圈產生的感應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電路的設計 報警電路。 報警電路。報警電路驅動原理：，蜂鳴器兩斷了產生電位差，則導通并發(fā)出報警聲；，蜂鳴器兩端沒有電位差，則不工作。 按鍵電路 。 按鍵電路當沒有按下按鍵時I/O口為高電平，當按下時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)軟件設計程序設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)時間設置界面函數(shù) (3)定時器設置界面函數(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液晶驅動、DS1302時鐘芯片驅動，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)的軟硬件調試 硬件調試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。 整個工作調試結果，實現(xiàn)日期的顯示、時間、響鈴等設定，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?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。 軟件調試 Keil C51調試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)控程序寫入flash程序區(qū)中，當用戶設置斷點等操作仿真程序時，flash程序中的用戶程序也在相應的更改，從而實現(xiàn)了仿真功能 。 調試的主要方法： (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）。現(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軟件進行程序調試成功后。 當前時間設置 報警顯示6 結論與展望 結論整機工作，開啟開關按鈕后，我們可以看到時間和日期的顯示，通過設置按鈕，我們可以很方便的調節(jié)時間。我們調整好時間后，按確認鍵，然后再按功能鍵調節(jié)報警聲，再按確認鍵。并定時報警時間，后按確認鍵，當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前我們設定的報警時間，當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）時間設置界面顯示；（4） 定時時間設置界面顯示；（5） 響鈴設置界面顯示等。 展望 在本次設計的目標基本完成，由于本設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，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四年教育我的老師，沒有他們給予我扎實的基礎，我想我是不能完成這次畢業(yè)設計的。在這兩個多月的畢業(yè)設計中，我真誠地感謝指導老師和同學們的幫助，在他們的幫助下我順利的完成了此次畢業(yè)設計。在本次設計過程中，所有的不是一帆風順，硬件的設計和軟件的仿真不是一步到位，經過多次的反復的驗證才達到預期結果。期間我的指導老師邸春芳老師始終給予了我寶貴的建議和支持，同學們的無私幫助，這是我能順利完成這次設計的關鍵。參考文獻[1] [2] :北京航天航空大學出版社,1990[3] :[4] [5] [M].人民郵電出版社，2007.[6] ：清華大學出版社，2004（第二版）[7]趙德安等. 單片機原理與應用. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[8]:天津大學出版社,2001（第一版）[9]:清華大學出版社[10]趙亮等. : 入民郵電出版社[11]何立民. :北京航空航天大學出版社[12]夏繼強. 單片機實驗與實踐教程. 北京：附錄