【文章內(nèi)容簡介】 更新到 3： 00： 00， 10月的最后一個星期日凌晨 1： 59： 59會直接更新到 1： 00： 00；為 0時，時間信息正常更新，此位可讀寫，不受復位操作影響。 寄存器 C字節(jié)內(nèi)容如下。 MSB LSB IRQF PF AF UF 0 0 0 0 IQRF:中斷申請標志位。為 1時， /IRQ引腳為低，產(chǎn)生中斷申請。當 PF、PIE為 1時或者 AF、 ATE為 1或者 UF、 UIE為 1時，此位為 1，否則置 0. PF：中期中斷標志位。為 1時，它是只讀位，和 PIE位狀態(tài)無關，由復位操作或者寄存器 C操作清除。 AF:鬧鐘中斷標志位。為 1時，表示當前時間和鬧鐘設定時間一至，由復位操作或讀寄存器 C操作清除。 UF：數(shù)據(jù)更新結束中斷標志位。每個更新周期后此位都會置 1，當 UIE位位置 1時， UF若為 1就會引起 IRQF置 1，將驅(qū)動 /IRQ引腳為低電平 ，申請中斷。此位由復位操作或讀寄存器 C操作清除。 寄存器 D字節(jié)的內(nèi)容如下。 MSB LSB 0 0 0 0 0 0 0 0 VRT； RAM和時間有效位。用于指示和 VBAT引腳連接的電池狀態(tài)。此位不可寫，也不受操作為影響，正常情況下讀取時總?cè)?1，如果出現(xiàn)讀取為 0的情況，則表示電池耗盡，時間數(shù)據(jù)和 RAM中的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)問題。 芯片 DS12CR887的 113字節(jié)普通 RAM空間為非易失性 RAM空間 ， 他不專門用于某些特別功能 ， 而是可以在未處理器程序中作為非易失性內(nèi)存空間使用。如 write_ds(0x0a,0x20)。write_ds(0x0b,0x26)。分別表示向 A,B寄存器發(fā)送0X20,0X26命令。 0X20表示 RAM中時鐘、日歷和鬧鐘信息都可以訪問；啟動振蕩器使能中斷和 SQW輸出都禁止。 0X26表示更新傳輸功能正常進行；阻止周期性中斷輸出；開鬧鐘中斷使能；選擇二進制格式； 24小時格式；關閉夏令時使能。 Read_ds(0x0c)意義為讀取 C寄存 器的地址。 芯片 DS12CR887的 113字節(jié)普通 RAM空間為非易失性 RAM空間，他不專門用于某些特別功能，而是可以在未處理器程序中作為非易失性內(nèi)存空間使用。 通過軟件編程將 讀到的信息顯示到 1602液晶中，顯示世紀，年，月，日，星期，小時，分，秒。通過設置按鍵可以進行時間調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)時間時時鐘暫時停止走，再通過功能鍵回到正常工作狀態(tài)中，并且具有鬧鐘設定功能，但在設定鬧鐘時期內(nèi)部時間仍然在走。當時，分，秒，相符時通過蜂寧器進行報警，再設置按鍵關閉鬧鐘。實現(xiàn)隨意控制鬧鐘的開啟和關閉。 2． 數(shù)字溫度傳感器模 塊 數(shù)字溫度傳感器選用 DS18B20，采用單總線通信協(xié)議。 DS18B20 主要特性有： 適應電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 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。 DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫 DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時精度為 ℃。 可編程的分辨率為 9～ 12位，對應的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、℃和 ℃，可實現(xiàn)高精度測溫。 在 9 位分辨率時最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。 測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時可傳送 CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。 負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 。 DS1820 的操作指令分為 ROM 操作命令和存儲器操作命令： （ 1）、 ROM 操作命令及其含義 Skip ROM 指令代碼（ CCh）：此命令執(zhí)行后的存儲器操作將針對在線的所有 DS1820。 Alarm Search 指令代碼（ ECh）：當溫度值高于 TH或低于 TL中的數(shù)值時，此命令可以讀出報警的 DS1820。 （ 2）、存儲器操作指令代碼及其含義 Read Scratchpad 指令代碼（ BEh）：讀取溫度寄存器的溫度值。 Copy Scratchpad 指令代碼（ 48h）：將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到 EERAM中，保證溫度值不丟失。 Convert T 指令代碼（ 44h）：啟動在線 DS1280做溫度 A/D 轉(zhuǎn)換。 Recall E2 指令代碼（ B8h）：將 EERAM 中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中。 溫度測量步驟如下： (1).Read ROM（ 33 h），每次對 DS1820 進行操作之前都要對它進行初始化，主要目的在于確定傳感器已經(jīng)連接到單總線上。 (2).Search ROM（ F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的DS1820。 (3).Match ROM（ 55h），只有準確的符合 64 位 ROM 序列的 DS1820才能響應其后的指令，當然，單點測溫時 可以使用 Skip ROM（ CCh）指令來跳過這一步。 (4).Convert T（ 44h），發(fā)完指令后應查詢總線上的電平，當電平位高時溫度轉(zhuǎn)換完成。 (5).Read Scratchpad（ BEh），將讀指令發(fā)出后，就可從總線上讀得表示溫度的 2 字節(jié)二進制數(shù) 由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20的數(shù)據(jù) I/O均由同一條線完成，因此，對讀寫的操作時序要求嚴格。 為了保證 DS18B20的嚴格 I/O 時序。需要做較精確的延時。 它的各種時序如下圖所示： DS18B20 初始化時序 圖 6 DS18B20 溫度傳感器 DS18B20 采用 +5V 電源供電 2． 液晶顯示模塊 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，本設計采用 16列 *2行的字符型 LCD1602帶背光的液 晶顯示屏。 各引腳接口說明如表 11所示 : 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 引腳接口說明： 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RS和 R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS為低電平 R/W為高電平時可以讀忙信號，當 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，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 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。 1602LCD的指令說明及時序： 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令，如表 12所示： 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 字符控制命令說明： 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 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：光標和顯示模式設置 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者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，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：高電平時移動顯示的文字，低電平時 移動光標。 指令 6：功能設置命令 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，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7的點陣字符，高電平時顯示 5x10的點陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設置。 指令 8： DDRAM地址設置。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 基本操作時序表 ， 讀寫操作時序如圖所示： 圖 7 讀操作時序 圖 8 寫操作時序 圖 9 液晶部分電路連接圖 2． 蜂鳴器電路模塊（ 2 個） 圖 10 溫度報警 圖 11 鬧鐘報警 蜂鳴器用 CS9013三極管驅(qū)動，蜂鳴器用 5V 的無源蜂鳴器，并接一個發(fā)光二極管作為指示燈，同時在發(fā)光二極管前串接個限流電阻 ,數(shù)據(jù)端口分別接P1^0， P1^1（由單片機的 P1^0， P1^1直接輸出驅(qū)動）。設置兩個報警時為了防止鬧鐘和溫度報警發(fā)生重疊，影響判斷！ 2． USB 和外部電源供電電路 圖 12 電源部分電路 如圖可接插 USB 口，從而獲取電源，也可外部供給 +5V 電源。此電路圖最大優(yōu)點就是可以連接多個 VCC 和 GND，方便電路連接。有發(fā)光二極管做電源指示燈，方便操作。 2． 3 系統(tǒng)電路圖設計 2． 系統(tǒng)原理框圖和原理圖 圖 8 系統(tǒng)原理框圖 下面是系統(tǒng)硬件 電路連線圖（原理圖） STC89C52 單 片 機 溫度傳感器進行溫度采集，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換（ DS18B20 內(nèi)部完成此操作），送入單片機存儲，通過定時器 0 進行定時讀取。 通過對實時時鐘的讀寫操 作，將讀取到時間信息顯示到1602 液晶上，通過按鍵可對時間和鬧鐘進行調(diào)節(jié)，為方便調(diào)節(jié)考慮，在調(diào)節(jié)時間不讀取溫度值。調(diào)節(jié)完成后再讀取溫度值。 蜂寧器報警，在溫度達到相應設定的溫度值和鬧鐘時間到時，觸發(fā)蜂寧器發(fā)出響聲，進行報警。再通過相應按鍵進行消除報警聲。（設置兩個報警時為了防止兩個報警發(fā)生重疊） 鍵盤掃描，按鍵進行時間調(diào)節(jié)，鬧鐘設定鬧鐘設定，關閉蜂寧器報警聲。 液晶顯示，開機時顯示wele have a nice day 字樣，過幾秒鐘后顯示時間和溫度值， 三、軟件測試與分析 3． 1 系統(tǒng)軟件流程圖 初始化，寫地址、數(shù)據(jù)，讀地址。將相應地址和數(shù)據(jù)寫入控制寄存器 A、 B 中 讀取秒鬧鐘，分鬧鐘，時鬧鐘寄存器到相應的存儲變量中（ readalarm()函數(shù)），調(diào)用 writeds()函數(shù)將時分秒鬧鐘的地址和數(shù)據(jù)寫入此函數(shù)中。 讀取 C 控制寄存器的地址 讀取年，月，日，星期，時，分，秒寄存器的相應地址 當 flag,flag1 標志位允許時，通過調(diào)用時分秒，年月日顯示函數(shù)將相應信息顯示到 液晶確定的位置上去。 開始 3． DS18B20 程序流程圖 初始化 DS18B20 檢測 DS18B20 序列號（單個掛接不需要） YES NO 發(fā)送跳過讀 ROM 的操作 啟動溫度轉(zhuǎn)換 稍微延時，給硬件一點反應時間 YES NO 主機發(fā)出復位脈沖以檢測從機是否有應答 主機再次發(fā)出復位脈沖以檢測從機是否有應答 開始 發(fā)送跳過讀 ROM 的操作 讀取溫度