【文章內(nèi)容簡介】 存儲情況基本和秒寄存器數(shù)據(jù)的存儲情況相同?？蓮谋?依次分析得出。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(guān)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(nèi)容。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個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；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。DS1302的數(shù)據(jù)傳送有單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送兩種。當命令字節(jié)為BE或BF時，DS1302工作在多字節(jié)順序傳送模式。8個時鐘/日歷寄存器從RAM寄存器0開始，依次由地址0～地址7順序讀/寫數(shù)據(jù)。當命令字節(jié)為FE或FF時，DS1302工作在多字節(jié)連續(xù)傳送模式，31個RAM寄存器從0地址開始，連續(xù)讀/寫從0位開始的數(shù)據(jù)。④時鐘芯片DS1302的工作原理DS1302在每次進行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把端置“1”，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫時序如下圖11所示。表1為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對DS1302進行讀寫數(shù)據(jù)。對于位6，若對程序進行讀/寫時RAM=1，對時間進行讀/寫時，=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫操作位，進行讀操作時，該位為1；該位為0則表示進行的是寫操作。控制字節(jié)總是從最低位開始輸入/輸出的。表3為DS1302的日歷、時間寄存器內(nèi)容：“CH”是時鐘暫停標志位，當該位為1時，時鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當該位為0時，時鐘開始運行?！癢P”是寫保護位，在任何的對時鐘和RAM的寫操作之前，WP必須為0。當“WP”為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。 溫度采集模塊的設(shè)計及原理（1）模塊設(shè)計系統(tǒng)溫度采集部分原理圖如圖10所示。圖10. DS18B20溫度采集（2）原理說明①DS18B20測溫原理DS18B20的具體測溫原理如圖11所示。其中，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入。圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度的測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來確定，每次測量前，首先將55℃所對應(yīng)的一個計數(shù)分別置入減法計數(shù)器溫度寄存器，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。增加停止減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當預置數(shù)值減到0時，溫度計數(shù)器的值將加1，然后減法計數(shù)器1的預置值重新被裝入且重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。斜率累加器則用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值；只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值達到被測溫度值。②DS18B20溫度測量值輸出原理DS18B20讀出的溫度結(jié)果數(shù)據(jù)為兩字節(jié)，用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)的形式提供。因此，系統(tǒng)編程時必須將得到的溫度值進行格式轉(zhuǎn)換。DS18B20溫度數(shù)據(jù)輸出格式如表5所列。表5 DS18B20溫度數(shù)據(jù)輸出格式位Bit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8高8位SSSSS位Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0低8位其中，Bit15～Bit11所示的S是符號位用以表示溫度是零上還是零下。當測得的溫度大于0時，這5位為0；當測得的溫度小于0時，這5位為1。后面的Bit10～Bit4部分則構(gòu)成溫度數(shù)據(jù)的整數(shù)部分，而Bit3～Bit0部分則構(gòu)成溫度數(shù)據(jù)的小數(shù)部分。幾種溫度數(shù)據(jù)輸出舉例如表6所列。表6 DS18B20溫度數(shù)據(jù)舉例溫度值/℃數(shù)據(jù)輸出（二進制）數(shù)據(jù)輸出（16進制）+1250000 0011 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H+0000 0001 1001 00010191H+0000 0000 1010 001000A2H+0000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H1111 1111 1111 1000FFF8H1111 1111 0101 1101FF5EH1111 1110 0101 1110FE6FH551111 1100 1001 0000FC90H③DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的時序根據(jù)DS18B20的通信協(xié)議，主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過這幾個步驟：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖），接著ROM功能命令，發(fā)存儲器操作命令，最后處理數(shù)據(jù)。在每一次的讀/寫操作之前都必須對DS18B20進行復位，復位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500 s然后釋放；DS18B20收到信號后等待16～60s，然后發(fā)出60～240s的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。DS18B20上電復位時的溫度值固定為0550H，即85℃。DS18B20復位時序如圖12（a）所示。DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程，如圖12（b）所示。（a）DS18B20的復位時序圖（b）DS18B20的讀時序圖圖12 DS18B20的工作時序?qū)τ贒S18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15s之內(nèi)就得釋放單總線，讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)降偩€上。DS18B20要完成一個讀時序過程，至少需要60 s才能完成。表7 DS18B20 ROM命令命令描述協(xié)議此命令發(fā)出后總線上的活動SEARCH ROM識別總線上掛著的所有DS18B20的ROMF0H所有DS18B20向主機傳送ROM碼READ ROM當只有一個DS18B20掛在總線上時，可用此命令讀取ROM33HDS18B20向主機傳送ROM碼MATCH ROM主機用ROM碼來指定某一個DS18B20，只有匹配的DS18B20才會響應(yīng)55H主機向總線傳送一個ROM碼SKIP ROM用于指定總線上所有的器件CCHALARMSEARCH與SEARCH ROM命令相似，但只有溫度超過警報線的DS18B20才會響應(yīng)ECH超過警報線的DS18B20向主機傳送ROM碼表8 DS18B20 RAM功能命令命令描述協(xié)議此命令發(fā)出后總線上的活動Convert T開始溫度轉(zhuǎn)換44HDS18B20向主機傳送轉(zhuǎn)換狀態(tài)Read Scratchpad讀暫存器完整的數(shù)據(jù)BEHDS18B20向主機傳送總共9字節(jié)的數(shù)據(jù)Write Scratchpad向寄存器的3和4字節(jié)寫入數(shù)據(jù)（TH、TL和精度）4EH主機向DS18B20傳送3字節(jié)的數(shù)據(jù)Copy Scratchpad將TH、TL和配置寄存器的數(shù)據(jù)復制到EEPROM48HDS18B20向主機傳送調(diào)用狀態(tài)Recall E2將TH、TL和配置寄存器的數(shù)據(jù)從EEPROM中調(diào)到暫存器中B8HRead Power Supply向主機示意電源供電狀態(tài)B4HDS18B20向主機傳送供電狀態(tài) 按鍵處理模塊的設(shè)計系統(tǒng)按鍵部分原理圖如圖13所示。其中圖13示出的三個按鍵，由上向下分別第一位鍵鍵鍵3，對應(yīng)于系統(tǒng)的功能分別是：時鐘的模式選擇鍵、加鍵、減鍵。 顯示模塊的設(shè)計(1)模塊設(shè)計系統(tǒng)顯示部分原理圖如圖14所示。 1602液晶顯示（2）原理說明①LCD1602控制字節(jié)1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明1為高電平，0為低電平）指令集如表9所示。 指令1：清顯示，指令碼01H，光標復位到地址00H位置 指令2：光標復位，光標返回到地址00H 指令3：光標和顯示位置設(shè)置I/D，光標移動方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。 指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C:控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5：光標或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時顯示5X7的點陣字符，高電平時顯示5X10的顯示字符。 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令9：讀忙信號和光標地址 BF：忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。表9 LCD1602的控制命令序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存儲器地址0001字符發(fā)生存貯器地址 8置數(shù)據(jù)存儲器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址 10寫數(shù)到RAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11從RAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 ②LCD1602的讀寫時序如圖15（a）（b）分別為LCD1602的讀時序和寫時序。（a） LCD1602讀時序（b） LCD1602寫時序圖15 LCD1602的時序圖③ LCD1602的RAM地址映射及標準字庫表液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在，哪里顯示字符，圖16是LCD1602的內(nèi)部顯示地址。圖16. LCD1602內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如圖1058所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)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，我們就能看到字母“A”。第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 程序流程框圖 時鐘芯片數(shù)據(jù)處理子程序流程圖是否 按鍵掃描子程序流程圖是是否否是是否否否是是否否是 加減鍵處理子程序流程圖 子程序的設(shè)計 DS18B20溫度子程序 include //include //include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint temp。 // 溫度變量uint wendu。sbit DS=P1^0。 //定義數(shù)據(jù)傳輸接口/*****************************************************函數(shù)功能：延時1ms(3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒***************************************************/void delay1ms(){ uns