【文章內(nèi)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(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位至高位7，數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序如圖34所示。圖34 DS1302數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序DS1302 的寄存器DS1302 共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字如表34所示。表34 DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器讀寄存器寫寄存器BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0范圍81H80HCH10秒秒005983H82H10分分005985H84H010時(shí)時(shí)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(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。系統(tǒng)時(shí)鐘應(yīng)用實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片DS1302，其連接如圖35所示。該硬件電路設(shè)計(jì)簡單，抗干擾能力強(qiáng)。同時(shí)DS1302芯片計(jì)時(shí)精確，不受系統(tǒng)電源影響；外接鋰電池，提供斷電保護(hù)。圖35 時(shí)鐘電路如圖35所示，上電后。DS1302采用雙電源供電，平時(shí)由+5V電源供電，當(dāng)+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(shè)計(jì)根據(jù)功能需要，本時(shí)鐘需要設(shè)置以下功能鍵：時(shí)間設(shè)置鍵，手動自動模式設(shè)計(jì)鍵，打鈴設(shè)置鍵，路燈與教學(xué)樓燈點(diǎn)亮設(shè)置鍵，路燈與教學(xué)樓燈手動點(diǎn)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(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。獨(dú)立式鍵盤是各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵占用一個(gè)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(dú)立式鍵盤電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。矩陣式鍵盤適合按鍵較多時(shí)使用。由于本設(shè)計(jì)的電子鐘最多需要7個(gè)按鍵，若采用矩陣式鍵盤時(shí)會有按鍵浪費(fèi)，故采用的是獨(dú)立式鍵盤。并且對于內(nèi)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(shè)計(jì) 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(diǎn)在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。液晶顯示器通?？煞譃閮纱箢悾阂活愂屈c(diǎn)陣型，另一類是字符型。點(diǎn)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(shù)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(gè)即32個(gè)字符，對比度可調(diào)，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(shù)據(jù)/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(fù)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(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/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要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容字符集1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B(41H)，顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，就能看到字母“A”。 因?yàn)?602識別的是ASCII碼，可以用ASCII碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如“A”。 1602的16進(jìn)制ASCII碼表見附錄2。 電路設(shè)計(jì)以單片機(jī)的P0口作為數(shù)據(jù)輸出口，傳送DS1302內(nèi)的時(shí)、分、秒和年月日單元。由于STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，所以用P0口作為數(shù)據(jù)輸出時(shí)，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(diào)LCD 的背光對比度。具體設(shè)計(jì)如圖38所示。圖38 顯示部分原理圖 輸出控制模塊設(shè)計(jì)、用發(fā)光二極管模擬。，由蜂鳴器模擬。由于考慮保護(hù)原因，所以蜂鳴器用一個(gè)PNP驅(qū)動。發(fā)光二極管，蜂鳴器一端都連接電源。當(dāng)控制口P3口給低電平時(shí)，發(fā)光二極管、三極管導(dǎo)通，分別就實(shí)現(xiàn)了控制。控制表如37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(jié)本章介紹了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。按照原理框圖劃分為主控模塊、時(shí)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(yīng)用的角度對STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部引腳等進(jìn)行了介紹，并進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)；在時(shí)鐘電路中采用DS1302時(shí)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(jié)構(gòu)、字符集等以及電路設(shè)計(jì)。然后對系統(tǒng)鍵盤接口電路和輸出控制電路的設(shè)計(jì)，加以了簡單的介紹。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本章采用模塊化的編程方式，根據(jù)系統(tǒng)軟件功能要求，系統(tǒng)由主程序、鍵盤輸入服務(wù)程序、顯示子程序組成程序等幾個(gè)部分組成。 主程序設(shè)計(jì)本軟件設(shè)計(jì)以時(shí)鐘顯示、鍵盤掃描為主程序。在設(shè)計(jì)中利循環(huán)函數(shù)，對各個(gè)模塊進(jìn)行反復(fù)掃描。利用時(shí)鐘顯示函數(shù)，對實(shí)時(shí)時(shí)間進(jìn)行顯示。利用時(shí)間比較函數(shù)，對實(shí)時(shí)時(shí)間與設(shè)定時(shí)間進(jìn)行比較，若比較相等，則說明作息時(shí)間已到，發(fā)出指令控制電鈴或照明電路的開、關(guān)操作。利用鍵盤掃描函數(shù)，對按鍵進(jìn)行掃描。若有按鍵按下，則先判斷其類型，然后進(jìn)行相應(yīng)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳RW為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。所以，當(dāng)要向LCD1602寫數(shù)據(jù)時(shí)，可將RS端置1，RW端置0，當(dāng)向LCD1602寫指令時(shí)，可將RS端置0，RW端置0，同時(shí)給個(gè)使能信號，即將E端先置1，然后置0，使之產(chǎn)生一個(gè)高電平跳變成低電平的信號，允許讀寫。LCD顯示讀寫數(shù)據(jù)的部分程序如下：write_1602(uchar )//****液晶寫入指令函數(shù)****{ rs=0。//數(shù)據(jù)/指令選擇置為指令 rw=0。 //讀寫選擇置為寫 P0=。//送入數(shù)據(jù) delay(5)。 en=1。//拉高使能端，為制造有效的下降沿做準(zhǔn)備 delay(5)。 en=0。//en由高變低，產(chǎn)生下降沿，液晶執(zhí)行命令}write_1602dat(uchar dat)//***液晶寫入數(shù)據(jù)函數(shù)****{ rs=1。//數(shù)據(jù)/指令選擇置為數(shù)據(jù) rw=0。 //讀寫選擇置為寫 P0=dat。//送入數(shù)據(jù) delay(5)。 en=1。 //en置高電平，為制造下降沿做準(zhǔn)備 delay(5)。 en=0。 //en由高變低，產(chǎn)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(shè)置16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口0x01：清屏0x0F：開顯示，顯示光標(biāo)，光標(biāo)閃爍0x08：只開顯示0x0e：