【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)振蕩周期（即 2 個(gè)機(jī)器周期）以上，若使用頻率為 12MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò) 4? s 才能完成復(fù)位操作。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的。在本設(shè)計(jì)中采用了按鍵電平復(fù)位方 式，其復(fù)位電路如下圖 ： 圖 復(fù)位電路 武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 8 C 1 +1V+2C 1 3C 2 +4C 2 5V6T 2o u t7R 2 i n8R 2 ou t9T 2i n10T 1i n11R 1 ou t12R 1 i n13T 1o u t14GND15V C C16C P 2M A X 2 32162738495D B 9 C O MC80 .0 1 μ FC90 .0 1 μ FC 1 00 .0 1 μ FC 1 10 .0 1 μ FV C C12J2 串行下載口電路 為了將軟件程序下載到單片機(jī)中，必須為之設(shè)計(jì)一種串行接口電路，在此電路中采用 MAX232 芯片， MAX232 片內(nèi)含有一個(gè)電容性發(fā)生器以便在 5V 電源供電時(shí)提供 EIA/TIA232E 電平。每個(gè)接收器將 EIA/TIA232E 電平輸入轉(zhuǎn)為 5V TTL/COMS 輸入電平轉(zhuǎn)換為 EIA/TIA232E 電平。 DW 或 N 封裝及邏輯符號(hào)如 圖 ： 圖 MAX232 的 DW 或 N 封裝及邏輯符號(hào) 串行通信接口電路 圖 在串行接口電路設(shè)計(jì)中 MAX232 主要用于數(shù)據(jù)的串行通訊，對(duì)電子鐘程序的下載調(diào)試。應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 圖 MAX232 應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) TC1602A 簡(jiǎn)介 該系統(tǒng)的顯示部分采用 TC1602 字符液晶顯示器， TC1602A 是一種 16 字 2行的字符型液晶顯示模塊，其顯示面積為 ， TC1602A 的引腳排列如圖 所示： 武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 9 圖 TC1602A 的引腳排列 它有 16 個(gè)引腳可與外界相連。其中： 1 腳 VSS：接地； 2 腳 Vdd：接＋ 5V 電源； 3 腳 VO：對(duì)比度調(diào)整端， LCD 驅(qū)動(dòng)電壓范圍為 Vdd～ VO。當(dāng) VO 接地時(shí)，對(duì)比度最強(qiáng)； 4 腳 RS：寄存器選擇端， RS 為 0 時(shí)，選擇命令寄存器 IR； RS 為 1 時(shí)，選擇數(shù)據(jù)寄存器 DR； 5 腳 R/W：讀寫(xiě)控制端， R/W 為 1 時(shí)，選擇讀出； R/W 為 0 時(shí)，則選擇寫(xiě)入； 6 腳 E[Enable]：使能控制端， E 為 1 時(shí)，使能； E 為 0，禁止； 7 腳～ 14 腳 D0～ D7：數(shù)據(jù)總線(xiàn)； 15 腳 LED＋：背景光源，接＋ 5V； 16 腳 LED－：背景光源，接地。 其指令系統(tǒng)： TC1602A 內(nèi)有 2 個(gè)寄存器：一個(gè)是命令寄存 器，另一個(gè)是數(shù)據(jù)寄存器。所有對(duì) TC1602A 的操作必須先寫(xiě)命令字，再寫(xiě)數(shù)據(jù)。 武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 10 指令系統(tǒng)如表 ： 表 指令系統(tǒng) 控制信號(hào) 指令代碼 功 能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 軟復(fù)位 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 內(nèi)部方式設(shè)置 0 0 0 0 0 0 1 D C B 顯示開(kāi)關(guān)控制 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 位移控制 0 0 0 0 1 DL N F * * 系統(tǒng)方式設(shè)置 0 0 0 1 ACG CGRAM 地址設(shè)置 0 0 1 ADD 顯示地址設(shè)置 0 1 BF AC 忙狀態(tài)檢查 1 0 寫(xiě)數(shù)據(jù) MCU—LCD 1 1 讀數(shù)據(jù) LCD—MCU 1000 0000(080H)為第一行顯示起始地址，即為第一行第 1 列， 081H~08FH為第 2 列到第 15 列 1100 0000(0C0H)為第二行顯示起始地址，即為第二行第 1 列， 0C1H~0CFH為第 2 列到第 15 列 此指令設(shè)置 DD RAM 地址指針的值，此后就可以將 要顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到 DD RAM 中。在 HD44780 控制器中由于內(nèi)嵌有大量的常用字符，這些字符都集成在CG ROM 中，當(dāng)要顯示這此點(diǎn)陣字符時(shí)，只需把該字符所對(duì)應(yīng)的字符代碼送給指定的 DD RAM 中即可。 武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 11 內(nèi)含 HD44780 控制器的點(diǎn)陣字符型 LCD 顯示器的字符碼表如表 所列： 表 點(diǎn)陣字符型 LCD 的字符代碼表 高 4 位 低 4 位 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 xxxx0000 CGRA 0 P p xxxx0001 (2) ! 1 A Q a q xxxx0010 (3) ＂ 2 B R b r θ xxxx0011 (4) ＃ 3 C S c s ∞ xxxx0100 (5) $ 4 D T d t Ω xxxx0101 (6) % 5 E U e u xxxx0110 (7) amp。 6 F V f v xxxx0111 (8) ’ 7 G W g w π xxxx1000 (1) ( 8 H X h x xxxx1001 (2) ) 9 I Y i y xxxx1010 (3) * : J Z j z xxxx1011 (4) + 。 K [ k ( xxxx1100 (5) ， L ￥ l | xxxx1101 (6) = M ] m ) xxxx1110 (7) . N ＾ n → xxxx1111 (8) / ? O _ o ← LCD1602 與單片機(jī)的連接圖 圖 LCD1602 與單片機(jī)的連接圖 武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 12 水位檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 水位檢測(cè)是充分運(yùn)用了水的導(dǎo)電性，八根導(dǎo)線(xiàn)等份依次排列在容器中，作為檢測(cè)水位用，從最底下的一根開(kāi)始，即換成水位為 600ml 開(kāi)始， 100ml 一個(gè)水位擋，直到最上面的一根導(dǎo)線(xiàn)，即 1300ml 為止，在容器的最底部放了一根 5V 電源的正極導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)電源通電后，隨著水位的變化，水將淹沒(méi)一些導(dǎo) 線(xiàn)，這時(shí)這些導(dǎo)線(xiàn)將會(huì)和電源正極連通，如果通過(guò)一驅(qū)動(dòng)電路將其電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)入單片機(jī)的將會(huì)是對(duì)應(yīng)于水位的數(shù)據(jù)信號(hào)。其水位于數(shù)據(jù)信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示： 表 水位于數(shù)據(jù)信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 0FEH 600ml 0E0H 1000ml 0FCH 700ml 0C0H 1100ml 0F8H 800ml 080H 1200ml 0F0H 900ml 00H 1300ml 為使電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，必須設(shè)計(jì)八個(gè)并行的電平轉(zhuǎn)換電路，由于是由高電平轉(zhuǎn)換成低電平，所以選擇 NPN 的三極管，在此我選擇是的 8050NPN 的三極管，為了減小干擾，濾除干擾信號(hào)，在水位端加了一個(gè) 1μF 的電解電容，經(jīng)測(cè)試效果很好，水位數(shù)據(jù)信號(hào)原本選擇的是 P0 口輸入，在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)沒(méi)有 P2 口理想，所以就選擇了 P2 口。檢測(cè)水位部分模型如圖 所示，水位數(shù)據(jù)的單根電平轉(zhuǎn)換電路如圖 所示。 圖 檢測(cè)水位模型 圖 水位數(shù)據(jù)單根電平轉(zhuǎn)換電路 水溫檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單線(xiàn)數(shù)字溫度計(jì) DSl8B20 介紹 DSl8B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位 (二進(jìn)制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線(xiàn)接口送入 DSl8B20 或從 DSl8B20 送出，因此從主機(jī) CPU 到 DSl8B20 僅需一條線(xiàn)（和地線(xiàn)）。 DSl8B20 的電源可以由數(shù)據(jù)線(xiàn)本身提供而不需要外部電源。因?yàn)槊恳粋€(gè) DSl8B20 在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號(hào)，因此任意多個(gè) DSl8B20武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 13 可以存放在同一條單線(xiàn)總線(xiàn)上。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。DSl8B20的測(cè)量范圍從 55攝式度到 +125攝式度，增量值為 ，可在 l s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。 每一個(gè) DSl8B20 包括一個(gè)唯一的 64 位長(zhǎng)的序號(hào)，該序號(hào)值存放在 DSl8B20內(nèi) 部的 ROM(只讀存貯器 )中。開(kāi)始 8 位是產(chǎn)品類(lèi)型編碼 (DSl8B20 編碼均為 10H)。接著的 48 位是每個(gè)器件唯一的序號(hào)。最后 8 位是前面 56 位的 CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn) )碼。 DSl8B20 中還有用于存儲(chǔ)測(cè)得的溫度值的兩個(gè) 8 位存貯器 RAM，編號(hào)為0 號(hào)和 1 號(hào)。 1 號(hào)存貯器存放溫度值的符號(hào)，如果溫度為負(fù) (攝式度 )，則 1 號(hào)存貯器 8 位全為 1，否則全為 0。 0 號(hào)存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼， LSB(最低位 )的 1 表示 攝式度。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以 2 就得到被測(cè)溫度值 (55 攝式度 125 攝式度 )。每只 DS18B20 都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線(xiàn)供電方式和外部供電方式。采取數(shù)據(jù)總線(xiàn)供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線(xiàn)，但完成溫度測(cè)量的時(shí)間較長(zhǎng)：采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線(xiàn)，但測(cè)量速度較快。 溫度計(jì)算 （ 1） DS18B20 用 9 位存貯溫值度，最高位為符號(hào)位，如表 為 DS18B20的溫度存儲(chǔ)方式，負(fù)溫度 S=1，正溫度 S=0。如： 00AAH 為 +85 攝式度， 0032H為 25 攝式度， FF92H 為 55 攝式度。 表 18B20 用 9 位的溫度存儲(chǔ)方式 （ 2） DS18B20 用 12 位存貯溫值度，最 高位為符號(hào)位，如表 為 DS18B20的溫度存儲(chǔ)方式，負(fù)溫度 S=1，正溫度 S=0。如： 0550H 為 +85 攝式度， 0191H為 攝式度， FC90H 為 55 攝式度。 表 DS18B20 用 12 位的溫度存儲(chǔ)方式 DSl820 工作過(guò)程及時(shí)序 DSl8B20 工作過(guò)程中的協(xié)議如下： 初始化： ROM 操作命令；存儲(chǔ)器操作命令；處理數(shù)據(jù)。 （ 1）初始化 單總線(xiàn)上的所有處理均從初始化開(kāi)始。 （ 2） ROM 操作命令 武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用稿紙 14 總線(xiàn)主機(jī)檢測(cè)到 DSl8B20 的存在，便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一，這些命令如： 指令 代碼 Read ROM(讀 ROM) [33H] Match ROM(匹配 ROM) [55H] Skip ROM(跳過(guò) ROM) [CCH] Search ROM(搜索 ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索 ) [ECH] （ 3）存儲(chǔ)器操作命令 指令 代碼 Write Scratchpad(寫(xiě)暫存存儲(chǔ)器 ) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲(chǔ)器 ) [BEH] Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲(chǔ)器 ) [48H] Convert Temperature(溫度變換 ) [44H] Recall EPROM(重新調(diào)出 ) [B8H] Read Power supply(讀電源 ) [B4H] （ 4）時(shí)序 主機(jī)使用時(shí)間隙 (time slots)來(lái)讀寫(xiě) DSl8B20 的數(shù)據(jù)位和寫(xiě)命令字的位。 ① 初始化 時(shí)序見(jiàn)圖 。主機(jī)總線(xiàn) to 時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖 (最 短為 480us 的低電平信號(hào) )，接著在 t1 時(shí)刻釋放總線(xiàn)并進(jìn)入接收狀態(tài)， DSl8B20 在檢測(cè)到總線(xiàn)的上升沿之后，等待 15μs~60μs，接著 DS18B20 在 t2 時(shí)刻發(fā)出存在脈沖 (低電平，持