【文章內容簡介】 位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數據，讀出數據時從低位0位至高位7，數據讀寫時序如圖34所示。圖34 DS1302數據讀寫時序DS1302 的寄存器DS1302 共有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數據位為BCD碼形式。其日歷、時間寄存器及其控制字如表34所示。表34 DS1302有關日歷、時間的寄存器讀寄存器寫寄存器BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0范圍81H80HCH10秒秒005983H82H10分分005985H84H010時時112023AM/PM87H86H0010日日13189H88H0010月月1128BH8AH00000周日178DH8CH10年年00998FH8EHWP0000000—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)寄存器及與RAM 相關的寄存器等。時鐘突發(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容。系統(tǒng)時鐘應用實時時鐘日歷芯片DS1302，其連接如圖35所示。該硬件電路設計簡單，抗干擾能力強。同時DS1302芯片計時精確，不受系統(tǒng)電源影響；外接鋰電池，提供斷電保護。圖35 時鐘電路如圖35所示，上電后。DS1302采用雙電源供電，平時由+5V電源供電，當+5V掉電之后，由圖35中B1（+3V備用鋰電池）供電。特別需要注意X1和X2兩端連接的晶振Y1。 鍵盤接口電路設計根據功能需要，本時鐘需要設置以下功能鍵：時間設置鍵，手動自動模式設計鍵，打鈴設置鍵，路燈與教學樓燈點亮設置鍵，路燈與教學樓燈手動點亮鍵，手動打鈴鍵，加1操作鍵，減1操作鍵。按照鍵盤與CPU的連接方式可分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。獨立式鍵盤是各個按鍵相互獨立，每個按鍵占用一個I/O口線，每根I/O口線上的按鍵不會影響其他I/O口上按鍵工作狀態(tài)。獨立式鍵盤電路配置靈活，軟件結構簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O口，在按鍵數量較多時，I/O口線浪費較大，且電路結構復雜。矩陣式鍵盤適合按鍵較多時使用。由于本設計的電子鐘最多需要7個按鍵，若采用矩陣式鍵盤時會有按鍵浪費，故采用的是獨立式鍵盤。并且對于內置了上拉電阻的I/O引腳來說，外接上拉電阻沒有意義。鍵盤電路如圖36所示。圖36鍵盤接口原理圖 顯示模塊設計 LCD1602液晶顯示模塊液晶顯示器以其微功耗、小體積、使用靈活等諸多優(yōu)點在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。液晶顯示器通常可分為兩大類：一類是點陣型，另一類是字符型。點陣型液晶通常面積較大，可以顯示圖形；而一般的字符型液晶只有兩行，面積小，只能顯示字符和一些很簡單的圖形，簡單易控制且成本低。目前市面上的字符型液晶絕大多數是LCD1602。LCD1602液晶是一款很常用，也很易用的字符液晶，可以顯示2行每行16個即32個字符，對比度可調，黃綠色背光。其具體引腳圖如圖37所示。圖37 LCD1602管腳圖管腳功能字符型 LCD 通常有 14 條引腳線，市面上也有很多 16 條引腳線的 LCD，多出來的2 條線是電源線VCC(15 腳)和地線GND(16 腳)，其控制原理與 14 腳的LCD 完全一樣，定義如表35所示。表35 LCD1602的引腳定義編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4Data I/O4RS數據/命令選擇端（H/L）12D5Data I/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13D6Data I/O6E使能信號14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極8D1Data I/O16BLK背光源負極1602LCD 控制命令表1602LCD寄存器選擇控制表如表36所示。表36寄存器選擇控制表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位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置數據存貯器地址001顯示數據存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數器地址10寫數到CGRAM或DDRAM）10要寫的數據內容11從CGRAM或DDRAM讀數11讀出的數據內容字符集1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B(41H)，顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，就能看到字母“A”。 因為1602識別的是ASCII碼，可以用ASCII碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如“A”。 1602的16進制ASCII碼表見附錄2。 電路設計以單片機的P0口作為數據輸出口，傳送DS1302內的時、分、秒和年月日單元。由于STC89C52單片機的內部結構決定，所以用P0口作為數據輸出時，需加上拉電阻。、用于控制LCD1602。并在VEE加上滑動變阻器VR1，用于調LCD 的背光對比度。具體設計如圖38所示。圖38 顯示部分原理圖 輸出控制模塊設計、用發(fā)光二極管模擬。，由蜂鳴器模擬。由于考慮保護原因，所以蜂鳴器用一個PNP驅動。發(fā)光二極管，蜂鳴器一端都連接電源。當控制口P3口給低電平時，發(fā)光二極管、三極管導通，分別就實現了控制?？刂票砣?7所示。表37 輸出部分控制表（給0亮）（給0亮）（給0打鈴）教室燈路燈電鈴輸出部分原理如圖39所示。圖39 輸出部分原理圖 本章小結本章介紹了系統(tǒng)硬件電路的設計。按照原理框圖劃分為主控模塊、時鐘模塊、鍵盤接口電路、顯示模塊、輸出控制模塊等五部分。在主控電路中，主要是從應用的角度對STC89C52單片機的內部結構、外部引腳等進行了介紹，并進行了電路設計；在時鐘電路中采用DS1302時鐘芯片，不受系統(tǒng)電源影響；顯示電路主要介紹了LCD1602液晶顯示模塊的結構、字符集等以及電路設計。然后對系統(tǒng)鍵盤接口電路和輸出控制電路的設計，加以了簡單的介紹。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 第4章 系統(tǒng)軟件設計軟件設計是本系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，本章采用模塊化的編程方式，根據系統(tǒng)軟件功能要求，系統(tǒng)由主程序、鍵盤輸入服務程序、顯示子程序組成程序等幾個部分組成。 主程序設計本軟件設計以時鐘顯示、鍵盤掃描為主程序。在設計中利循環(huán)函數，對各個模塊進行反復掃描。利用時鐘顯示函數，對實時時間進行顯示。利用時間比較函數，對實時時間與設定時間進行比較，若比較相等，則說明作息時間已到，發(fā)出指令控制電鈴或照明電路的開、關操作。利用鍵盤掃描函數，對按鍵進行掃描。若有按鍵按下，則先判斷其類型，然后進行相應的操作。主程序流程圖如圖41所示。圖41 主程序流程圖 顯示程序設計顯示子程序模塊流程圖如圖42所示。圖42 送顯程序流程圖LCD1602的程序設計可以從其引腳功能出發(fā)：LCD1602的第4腳RS為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳RW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RW共同為低電平時可以寫入指令或顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數據。第6腳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。所以，當要向LCD1602寫數據時，可將RS端置1，RW端置0，當向LCD1602寫指令時，可將RS端置0，RW端置0，同時給個使能信號，即將E端先置1，然后置0，使之產生一個高電平跳變成低電平的信號，允許讀寫。LCD顯示讀寫數據的部分程序如下：write_1602(uchar )//****液晶寫入指令函數****{ rs=0。//數據/指令選擇置為指令 rw=0。 //讀寫選擇置為寫 P0=。//送入數據 delay(5)。 en=1。//拉高使能端，為制造有效的下降沿做準備 delay(5)。 en=0。//en由高變低，產生下降沿，液晶執(zhí)行命令}write_1602dat(uchar dat)//***液晶寫入數據函數****{ rs=1。//數據/指令選擇置為數據 rw=0。 //讀寫選擇置為寫 P0=dat。//送入數據 delay(5)。 en=1。 //en置高電平，為制造下降沿做準備 delay(5)。 en=0。 //en由高變低，產生下降沿，液晶執(zhí)行命令} LCD1602的初始化LCD1602的初始化代碼主要有以下幾條：0x38：設置16*2顯示，5*7點陣，8位數據接口0x01：清屏0x0F：開顯示，顯示光標，光標閃爍0x08：只開顯示0x0e：