【文章內(nèi)容簡介】 電平轉(zhuǎn)換芯片，我們這里使用的電平轉(zhuǎn)換芯片是MAX232。MAX232芯片是MAXIM公司生產(chǎn)的、包含兩路接收器和驅(qū)動器的IC芯片，它的內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源電壓變換成為RS232輸出電平所需的+10V電壓。所以此芯片接口的串口通信系統(tǒng)只需要單一的+5V電源就可以了。對于沒有+12V電源的場合，其適應(yīng)性更強，加之其價格適中，硬件接口簡單，所以被廣泛采用。 MAX232芯片引腳結(jié)構(gòu)圖 外圍電路連接圖上半部電容C1，C2，C3，C4及V+，V是電源變換電路部分。在實際應(yīng)用中，器件對電源噪聲很敏感，因此Vcc必須要對地加去耦電容C5。電容C1，C2，C3，在具體設(shè)計電路時，這四個電容要盡量靠近MAX232芯片，以提高抗干擾能力。下半部分為發(fā)送接收部分，實際應(yīng)用中，T1IN，T2IN可直接連接TTL/CMOS電平的51單片機串行發(fā)送端TXD；R1OUT，R2OUT可直接連接TTL/CMOS電平的51單片機的串行接收端RXD；T1OUT，T2OUT可直接連接PC機的RS232串口的接收端RXD；R1IN，R2IN可直接連接PC機的RS232串口的發(fā)送端TXD?，F(xiàn)從MAX232芯片中兩路發(fā)送、接收中任選一路作為接口。要注意其發(fā)送接收的引腳要對應(yīng)。如使T1IN連接單片機的發(fā)送端TXD，則PC機的RS232接收端RXD一定要對應(yīng)接T1OUT引腳。同時R1OUT連接單片機的RXD引腳，PC機的RS232發(fā)送端TXD對應(yīng)接R1IN引腳。下圖是MAX232和單片機IO口的連接圖 MAX232的連接圖 時鐘電路模塊的設(shè)計 圖示出DS1302 的引腳排列,其中Vcc1 為后備電源，VCC2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302 由Vcc1 或Vcc2 兩者中的較大者供電。當Vcc2 大于Vcc1＋ 時，Vcc2 給DS1302供電。當Vcc2 小于Vcc1 時，DS1302 由Vcc1 供電。X1 和X2 是振蕩源， 晶振。RST 是復位/片選線，通過把RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST 輸入有兩種功能：首先，RST 接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302 進行操作。如果在傳送過程中RST 置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在Vcc≥ 之前，RST 必須保持低電平。只有在SCLK 為低電平時，才能將RST 置為高電平。I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)， SCLK 始終是輸入端。DS1302引腳圖 DS1302 的控制字如圖所示?？刂谱止?jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302 中，位6 如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1 表示存取RAM 數(shù)據(jù)。位5 至位1 指示操作單元的地址。最低有效位(位0)如為0 表示要進行寫操作，為1 表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 DS1302的控制字節(jié) 在控制指令字輸入后的下一個SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位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(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0 位到高位7。 DS1302 有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD 碼形式,其日歷、時間寄存器及其控制字見表。 DS1302有關(guān)日歷、時間的寄存器下圖是DS1302與單片機的連接圖 DS1302連接圖 溫度測量模塊的設(shè)計 下圖是DS18B20器件圖，1腳是地，2腳是數(shù)據(jù)輸入/輸出，3腳是電源端，一般接到+5V的電源上。DS18B20采用單總線技術(shù)，這條信號線既可以傳輸時鐘，又可以傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。單總線通常要求外接一個約為5 KΩ的上拉電阻。 DS18B20器件圖 DS18B20的存儲器包括高速暫存器RAM和可電擦除RAM，可電擦除RAM又包括溫度觸發(fā)器TH和TL，以及一個配置寄存器。存儲器能完整的確定一線端口的通訊，數(shù)字開始用寫寄存器的命令寫進寄存器，接著也可以用讀寄存器的命令來確認這些數(shù)字。當確認以后就可以用復制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除RAM中。當修改過寄存器中的數(shù)時，這個過程能確保數(shù)字的完整性。 光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位 （28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用 是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。64位的光刻ROM又包括5個ROM的功能命令：讀ROM，匹配ROM，跳躍ROM，查找ROM和報警查找。下圖是ROM指令表和RAM指令表 ROM指令表 RAM指令表高速暫存器RAM是由8個字節(jié)的存儲器組成；第一和第二個字節(jié)是溫度的顯示位。第三和第四個字節(jié)是復制TH和TL，同時第三和第四個字節(jié)的數(shù)字可以更新；第五個字節(jié)是復制配置寄存器，同時第五個字節(jié)的數(shù)字可以更新；六、七、八三個字節(jié)是計算機自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第九個字節(jié)，這個字節(jié)是對前面的八個字節(jié)進行校驗。下表列出了溫度數(shù)據(jù)在高速暫存器RAM的第0和第1個字節(jié)中的存儲格式 溫度數(shù)據(jù)存儲格式DS18B20在出廠時默認配置為12位，其中最高位為符號位，即溫度值共11位，單片機在讀取數(shù)據(jù)時，一次會讀2字節(jié)共16位。另外，還需要判斷溫度的正負。前5個數(shù)字為符號位，這5位同時變化，我們只需要判斷11位就可以啦，前5位為1時，讀取的溫度為負值。前5位為0時，讀取的溫度為正值，且溫度為正值時。下圖是DS18B20與單片機的連接圖DS18B20連接圖 畫軸旋轉(zhuǎn)模塊的設(shè)計 利用ULN2803達林頓管驅(qū)動步進電機，ULN2803是八路的NPN 達林頓連接晶體管陣系列，特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路（諸如TTL, CMOS或PMOS/NMOS）和較高的電流/電壓要求之間的接口，廣泛應(yīng)用于計算機，工業(yè)用和消費類產(chǎn)品中的燈、繼電器、打印錘或其它類似負載中。下圖是ULN2803的引腳圖1 至 8腳為8路輸入，18 到 11腳為8路輸出。驅(qū)動能力 500mA /50V。應(yīng)用時9腳接地，要是驅(qū)動感性負載，10腳接負載電源V+。輸入的電平信號為0，或5V。輸入0時，輸出達林頓管截止。