【文章內(nèi)容簡介】 A44E 引腳圖 9 圖 A44E 測速原理及 A44E 與單片機的硬件電路圖 顯 示 的 電路設計 LCD1602 液晶顯示屏簡介 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，目前有 16*16* 20*2 和 40*2 行等的模塊。既考慮到信息的充分顯示又考慮到系統(tǒng)合理的成本本系統(tǒng)選擇的是 16*2 行的 1602LCD 模塊 [4]。 1602LCD 采用標準的 14腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳功能如下。 VSS 為地電源。 VDD 接 5V 正電源。 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。 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。 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)。 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。 D0～ D7為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 BLA 背光源正極。 BLK 背光源負極。 LCD1602 液晶顯示的原 理 本設計選用的 LCD1602液晶顯示屏芯片型號為 HD44780，它內(nèi)置了 DDRAM、 CGROM和 CGRAM。 DDRAM 就是顯示數(shù)據(jù) RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共 80個字節(jié)，其地址單片機 10 和屏幕的對應關系如下。 也就是說想要在 LCD1602 屏幕的第一行顯示一個“ A”字，就要向 DDRAM 的 00 和地址寫入“ A”字符即可。但具體的寫入還要按 LCD 模塊的指令格式來就行，這個將在軟件設計部分作詳細介紹。液晶顯示電路的電路圖如圖 。 圖 液晶顯示電路 時鐘電路的設計 本次設計所選用的時鐘芯片為 DS1302，該芯片 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片 ,內(nèi)含有一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM,通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘 /日歷電路。提供秒分時日期月年的信息 ,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式 .DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信 ,僅需用到三個口線 :1 RES 復位 ,2 I/O 數(shù)據(jù)線 ,3 SCLK 串行時鐘 .時鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達 31 個字節(jié)的字符組方式通信 .DS1302 工作時功耗很低 ,保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于 1mW。 DS1302 是由 DS1202 改進而來 ,增加了以下的特性 .雙電源管腳用于主電源和備份電源供應 Vcc1,為可編程涓流充電電源附加七個字節(jié)存儲器 .它廣泛應用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領域。 11 DS1302 的引腳圖如圖 所示。引腳功能下 [5]： X1 X2 晶振管腳 GND 地 RST 復位腳 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 SCLK 串行時鐘 VCC1,VCC2 電源供電管腳 時鐘電路的電路圖如圖 。 圖 時鐘電路圖 掉電存儲電路的設計 掉電存儲系統(tǒng)電路如圖 。掉電存儲電路的作用是在電源斷開的時候，存儲設定的價單信息。本設計采用的是 ATMEL 公司的 2KB 字節(jié)的 AT24C02 電可擦處存儲芯片，采用兩線串行的總線和單片機通訊，電壓最低可以到 ，額定電流為 1mA，靜態(tài)電流 10Ua()，芯片內(nèi)的資料可以在斷電的情況下保存 40 年以上， 其芯片引腳功能如下： A2— A0地址引腳 SDA、 SCL I2C 總線接口 WP寫保護引腳， WP 接 VSS 時，禁止寫入高位地址， WP接 VDD 時，允許寫入任何地址 GND 接地端 VCC 電源端 圖 DS1302 引腳圖 12 圖 掉電存儲系統(tǒng)電路圖 圖中 R R6 是上拉電阻，其作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于 AT24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL（移位脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù) /地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。每當設定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片內(nèi)；當系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器內(nèi)的單價等信息，讀到 緩存單元中，供主程序使用 ,這樣就確保了信息的掉電不丟失。 鍵盤 電路的設計 本設計當中涉及的按鍵數(shù)目較少，因此選用的是獨立按鍵，對應的電路圖如圖 所示。 圖 獨立鍵盤電路圖 圖中 K1 為設置鍵， K2， K3 為調(diào)整鍵。 第四章 軟件 系統(tǒng) 設計 AT24C02 子程序設計 AT24C02 芯片地址的固定部分為 1010， A A A0、引腳接高、低電平后得到確定的 3 位編碼。形成的七位編碼即為該器件的地址碼，本設計的 A A A0 引腳全部接地，因此對應的芯片地址為 1010000。 AT24C02 的寫入過程 單片機寫 進行寫操作時，首先發(fā)送該器件的 7位地址碼和寫方向位“ 0”（共 8位，13 即一個字節(jié)），發(fā)送完后釋放 SDA 線并在 SCL 線上產(chǎn)生第 9 個時鐘信號。被選中的存儲器件在確認是自己的地址后，在 SDA 線上產(chǎn)生一個應答信號作為響應，單片機收到應答后就可以傳送數(shù)據(jù)了。對應的寫入程序如下。 void x24c02_write(char address, int info) { x24c02_start()。 x24c02_writex(0xa0)。 x24c02_clock()。 x24c02_writex(address)。 x24c02_clock()。 x24c02_writex(info)。 x24c02_clock()。 x24c02_stop()。 x24c02_delay(50)。 } 的 讀出過程 單片機先發(fā)送該器件的 7 位地址碼和寫方向位“ 0”，發(fā)送完后釋放 SDA 線并在 SCL線上產(chǎn)生第 9 個時鐘信號。被選中的存儲器器件在確認是自己的地址后，在 SDA 線上產(chǎn)生一個應答信號作為回應。 然后再發(fā)送一個字節(jié)的 要讀出器件的存儲區(qū)的首地址，收到應答后，單片機要重復一次起始信號并發(fā)出器件地址和讀方向位（“ 1”），收到器件應答后就可以讀出數(shù)據(jù)字節(jié)，每讀出一個字節(jié)，單片機都要回復應答信號。當最后一個字節(jié)數(shù)據(jù)讀完后，單片機應返回以“非應答”，并發(fā)出終止信號以結(jié)束讀出操作 [6]。對應的讀程序如下。 int x24c02_read(char address) { int i。 x24c02_start()。 x24c02_writex(0xa0)。 x24c02_clock()。 x24c02_writex(address)。 x24c02_clock()。 x24c02_start()。 x24c02_writex(0xa1)。 x24c02_clock()。 i=x24c02_readx()。 14 x24c02_stop()。 x24c02_delay(10)。 return(i)。 } LCD1602 顯示子程序的設計 LCD1602 的寫操作 LCD1602 寫操作時序圖如圖 所示。 當 RS=0 為向 LCD1602 控制器中寫指令操作，當 RS=1 時為向 LCD1602 控制器中寫數(shù) 據(jù)操作 [7]。對應的寫指令和寫數(shù)據(jù)操作程序如下。 圖 LCD1602 寫操作時序圖 void lcd_wcmd(unsigned char cmd) //寫指令 { delay()。 RS = 0。 RW = 0。 EN = 0。 _nop_()。 _nop_()。 P0 = cmd。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 EN = 1。 15 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 EN = 0。 } void lcd_wdat(unsigned char dat) // 寫程序 { delay()。 RS = 1。 RW = 0。 EN = 0。 P0 = dat。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 EN = 1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 EN = 0。 } LCD1602 的初始化 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令 ，如表 41 所示。 16 表 41 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器控制指令 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。 17 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)。 有了控制指令表我們需要液 晶屏完成怎樣的工作只需向液晶屏控制器寫入相應的指令即可。一般液晶屏的初始工程如下。 void lcd_init() { lcd_wcmd(0x38)。 delay_ms(1)。 lcd_wcmd(0x0c)。 delay_ms(1)。 lcd_wcmd(0x06)。 delay_ms(1)。 lcd_wcmd(0x01)。 delay_ms(1)。 } 時鐘子程序的設計 DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如表 42 所示?？刂谱止?jié)的高有效 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 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 [8]。 表 42 DS1302 的控制字 18 DS1302 的 數(shù)據(jù)輸入輸出 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。 讀寫時序圖如圖 所示。 圖 DS1302 讀寫時序圖 1） DS1302 讀程序 unsigned char DS1302OutputByte(void)//實時時鐘讀取一字節(jié) { unsigned char i。 for(i=8。 i0。 i) { ACC = ACC