【文章內(nèi)容簡介】 體內(nèi)容。各個寄存器的最高位都是1，最低位都是“RD/W” ，比如要讀時寄存器則命令為 10000101，反之寫為10000100 ，要注意其含義。SEC:秒寄存器，注意具體右邊內(nèi)容：低四位為 SEC（個位）,高的次三位為10SEC（十位），最高位CH為DS1302 的運行標(biāo)志，當(dāng) CH=0時，DS1302內(nèi)部時鐘運行，反之 CH=1時停止。MIN：分寄存器。HR:時寄存器，最高位為 12/24 小時的格式選擇位，該位為1時表示 12 小時格式 ； 當(dāng)設(shè)置為12小時顯示格式時，第5位的高電平表示下午（PM）；而當(dāng)設(shè)置為 24 小時格式時，第5位為具體的時間數(shù)據(jù)。DATE：日寄存器。MONTH：月寄存器。DAY：周寄存器，注意一周只有7天，所以該寄存器只有低三位有效。YEAR ：年寄存器。CONTROL：寫保護寄存器，當(dāng)該寄存器最高位WP為 1時，DS1302只讀不寫，所以要在往DS1302寫數(shù)據(jù)之前確保WP為0。 圖32 DS1302的內(nèi)部寄存器TRICKLE CHARGE REGISTER：涓細電流充電設(shè)置寄存器，我們知道，當(dāng)DS1302掉電時，可以馬上調(diào)用外部電源保護時間數(shù)據(jù)。該寄存器就是配置備用電源的充電選項的。其中高四位（4個TCS）只有在1010的情況下才能使用充電選項；低四位的情況，與 DS1302 內(nèi)部電路有關(guān)，本文電路該寄存器內(nèi)容為10100000。CLOCK BURST：批量讀寫操作設(shè)置寄存器，設(shè)置該寄存器后，可以對DS1302的各個寄存器進行連續(xù)寫入。DS1302有31個字節(jié)的存儲空間，但這31個存儲空間，最后一個是 RAM BURST 的寄存器，設(shè)置該寄存器可以達到對 RAM 連續(xù)讀寫的作用。所以 DS1302 的可用存儲空間實際上為30個字節(jié)[6]。 LCD1602液晶顯示芯片（1）LCD1602的結(jié)構(gòu)與基本參數(shù)LCD1602字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD。分為帶背光和不帶背光兩種，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖33。圖33 LCD1602的結(jié)構(gòu)參數(shù)表31 LCD1602引腳說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15D8背光源正極8D1數(shù)據(jù)16D9背光源負極表31引腳接口說明表 第 1 腳：VSS 為地電源； 第 2 腳：VDD 接 5V 正電源； 第 3 腳：VL 為液晶顯示器對比度調(diào)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(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度； 第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器； 第 5 腳：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(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)； 第 6 腳：E 端為使能端，讀操作時，高電平有效，寫操作時下降沿有效； 第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線； 第 15 腳：背光源正極； 第 16 腳：背光源負極。（2）LCD1602內(nèi)部寄存器指令LCD1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11 條控制指令，如下表32所示表32 LCD1602寄存器指令序號指令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)生存儲器地址0001字符發(fā)生存儲器地址8置數(shù)據(jù)存儲器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)據(jù)到CGRAM或DDRAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11要讀的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)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 1：清顯示，指令碼 01H，光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 ；指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H ；指令 3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置 I/D，光標(biāo)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(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍； 指令 5：光標(biāo)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(biāo) ；S/LR/L說 明00光標(biāo)向左移動，AC自動減101光標(biāo)向右移動，AC自動加110光標(biāo)和顯示一起向左移動11光標(biāo)和顯示一起向右移動指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 8位總線，低電平時為 4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(biāo)地址 BF：忙標(biāo)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[7]。（3）LCD1602的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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34是1602的內(nèi)部顯示地址。圖34 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(biāo)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(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。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（CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，如表33所示，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”。圖35 CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對應(yīng)關(guān)系 DS18B20溫度傳感器DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。圖36 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）DS18B20技術(shù)性能獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。測溫范圍－55℃～+125℃，℃。支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。工作電源: 3~5V，在使用中不需要任何外圍元件。測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送，溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒。（2） DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件 1)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(biāo)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。但本設(shè)計只用到一個DS18B20，所以不必讀取ROM中的64位序列號。2)DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，℃/LSB形式表達，其中S為符號位。圖37 DS18B20溫度值格式表 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在DS18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1，如表33。表33 DS18B20溫度數(shù)據(jù)表TEMPERATUREDIGITAL OUTPUT(Binary)DIGITAL OUTPUT(Hex)+125℃0000 0111 1101 000007D0H+85℃0000 0101 0101 00000550H+℃0000 0001 1001 00010191H+℃0000 0000 1010 001000A2H+℃0000 0000 0000 10000008H0℃0000 0000 0000 00000000H℃1111 1111 1111 1000FFF8H℃1111 1111 0101 1110FF5EH℃1111 1110 0110 1111FE6FH55℃1111 1100 1001 0000FC90H3)DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。4）配置寄存器，該字節(jié)各位的意義如下： 表34 配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1R011111低五位一直都是1 ，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如表35所示：（DS18B20出廠時被設(shè)置為12位）分辨率設(shè)置表：表35溫度值分辨率設(shè)置表R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間009位0110位1011位375ms1112位750ms（3）高速暫存存儲器 　　高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成，其分配如表37所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如表34所示。對應(yīng)的溫度計算：當(dāng)符號位S=0時，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當(dāng)S=1時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。 表36 DS18B20暫存寄存器分布寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度值低位0溫度值高位1高溫限值TH2低溫限值TL3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC檢驗8根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功[8]。表37 ROM指令表指 令約定代碼功 能讀ROM33H讀DS18B20 ROM中的編碼（即64位地址）符合ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的DS18B20使之作出響應(yīng)，為下一步對該DS18B20的讀寫作準(zhǔn)備。搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個數(shù)和識別64位ROM地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。表38 RAM指令表指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時最長為500ms（典型為200ms）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。讀暫存器0BEH內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。復(fù)制暫存器48H