【文章內(nèi)容簡介】 輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行 外部程序時，應設置 ALE 禁止位無效。 PSEN： 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP： 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令 。 FLASH 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1： 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 LC1602 簡介 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它 不能很好地顯示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 LCD1602 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 9 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶。 特性 （ 1） 或 5V 工作電壓，對比度可調 。 （ 2）內(nèi)含復位電路 。 （ 3） 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能 。 （ 4） 有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM。 （ 5）內(nèi)建有 192 個 5X7 點陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM。 （ 6） 8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。 管腳功能 圖 22： LCD1602 引腳圖 1602 采用標準的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VCC 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度）。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時選擇指令 寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 10 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平（ 1）時讀取信息，負跳變時執(zhí)行指令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極， 16 腳背光負極。 時鐘 芯片 DS1302 工作原理 DS1302 是美國 DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM數(shù)據(jù)。 DS1302內(nèi)部有一個 31 8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。 DS1302是 DS1202的升級產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。 引腳功能及結構 DS1302的引腳排列 ,其中 Vcc1為后備電源， VCC2為主電源。在主電源關閉的情況下，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+， Vcc2給 DS1302供電。當 Vcc2小于 Vcc1時， DS1302由 Vcc1供電。 X1和 X2是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復位 /片選線，通過把 RST輸入驅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 為時鐘輸入端。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 11 圖 23 DS1302引腳圖 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 工作原理 DS18B20的讀寫時序和測溫原理與 DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉換時的延時時間由 2s 減為 750ms。 DS18B20測溫原理如圖 3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2的脈沖輸入。計數(shù)器 1和溫度寄存器被預置在－55℃所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1的預置值減到 0時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1的預置將重新被裝入，計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的累加 ，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖 3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1的預置值。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 12 圖 24 DS18B20內(nèi)部結 引腳 說明 (1)DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端； (2)GND 為電源地； (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 圖 25 DS18B20 引腳圖 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 13 第三章 硬件設計與實現(xiàn) 電子時鐘至少包括秒信號發(fā)生 器、時間顯示電路、按鍵電路、供電電路等 四部分，另外，本設計要求該電子鐘能夠采集溫度，所以還需要溫度采集 電路 ，硬件電路框圖如 圖 31。 圖 31 硬件電路框圖 該系統(tǒng)使用 AT89C52 單片機為核心 微控制器 ，通過讀取時鐘日歷芯片DS1302 和溫度傳感器 DS18B20 的數(shù)據(jù)，完成電子時鐘的主要功能 ——時鐘 /日歷和環(huán)境溫度采集，使用 比較 直觀的 LCD1602 顯示，同時顯示年月日，星期，時分秒 以及環(huán)境溫度值。鍵盤是為了完成時鐘 /日歷的校準。整個電路使用了 +5V電源 供電 。 單片機最小系統(tǒng)的設計 AT89S52 單片機為 40 引腳雙列直插芯片 ,有四個 I/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS51單片機共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），每一條 I/O 線都能獨立地作輸出或輸入。 單片機的最小系統(tǒng)如圖 31 所示 ,18 引腳和 19 引腳接時鐘電路 ,XTAL1 接外部晶振和微調電容的一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入 ,XTAL2 接外部晶振和微調電容的另一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第 9 引腳為復位輸入端 ,接上電容 ,電阻及開關后夠上電復位電路 ,20 引腳為接 地端 ,40 引腳為電源端。 AT89S52 LCD1602 顯示器 DS1302 時鐘 溫度傳感器DS18B20 鍵盤 +5V 電源 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 14 圖 32 單片機最小系統(tǒng) 時鐘電路的設計 本系統(tǒng)采用有 DS1302 串行時鐘芯片作為主時鐘電路，該電路使用單獨的 的晶振和單獨的電源供電，減小主控的負擔。電路圖如圖 33 所示 。 圖 33 時鐘電路 溫度采集模塊的設計 采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測量精度高，電路連接簡單特點，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)傳輸，使用Ｐ 與 DS18B20 的 I/O 口連接加一個上拉電阻 ,Vcc 接電源 ,Vss 接地。電路圖如圖 34所示 。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 15 圖 34 溫度采集電路 LCDM1602 顯示模塊設計 圖 35 LCD 顯示電路 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 16 第四章 系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn) 89S52單片機可以應用匯編語言和 C語言進行編程 。 匯編語言與機器語言指令一一對應 ,所以用匯編語言編寫的程序在單片機里運行起來效率較高 。 C語言程序可讀性高 ,更便于理解 ， 本設計采用 C語言編程 [11]。 主程序設計 第一次上電 ,系統(tǒng)先進行初始化 ,LCD顯示初始時間 “ 03:25:00” ,并開始走時 ,初始日期為 “ 20xx430”。 單片機依次開始調用 DS1302子程序， DS18B20子程序，鍵盤子程序返回開頭循環(huán)運行 [3]。 主序流程圖如圖 41。 圖 41主序流程圖 實時時鐘日歷子程序設計 該程序主要實現(xiàn)對 DS1302寫保護、充電，對年、月、日、星期、時、分、秒等寄存的讀寫操作。在讀寫操作子程序中都執(zhí)行了關中斷指令，因為在串行通開始 初始化 顯示子程序 DS1302 子程序 DS18B20 子程序 延時 程序 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 17 信時對時序要求比較高，而且在此是用 單片 機內(nèi)部 軟件模擬串行時鐘脈沖， 并由I/O口 輸出， 所以在通信過程中最好保證傳輸?shù)倪B續(xù)性，不要允許中斷，其流程圖如圖 42。 DS1302每次上電 后會 自動處于暫停狀態(tài)，必須把秒寄存器的位 7置位 0，時鐘才開始計時。如果 DS1302一直沒有掉電則不會存在此問題。 在進行寫操作時，需要先解除寫保護寄存器的 “禁止 ”狀態(tài)。當用多字節(jié)模式進行操作時，必須寫夠 8個字節(jié)。 圖 42 對 DS1302操作流程圖 環(huán)境溫度采集子程序設計 DS18B20是 1wire單線器件， 它在一根數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這就需要一定的協(xié)議來對讀寫數(shù)據(jù)提出嚴格的時序要求， AT89C51單片機并不支持單線傳輸。因此，必須采用軟件的方法來模擬單線的協(xié)議時序 [6]。 主機操作單線器件 DS18B20必須遵循下面的順序。 ； ROM操作命令 ； ； 。 開始 初始化 寫入時鐘初值 開始計時 讀出數(shù)據(jù) 返回 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于液晶顯示的萬年歷設計 18 實現(xiàn)環(huán)境溫度采集轉換并讀取數(shù)據(jù)的程序流程圖 如圖 43。