【文章內(nèi)容簡介】 兩類：一類是單個 RAM單元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操 作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 3 DS1302 實時顯示時間的軟硬件 系統(tǒng)的硬件電路 13 DS1302 與 CPU的連接需要三條線，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。圖 3 示出DS1302 與 89C2051 的連接圖，其中，時鐘的顯示用 LCD。 DS1302 與 CPU的連接 實際上，在調(diào)試程序時可以不加電容器，只加一個 的 晶振即可 。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時顯示實時溫度。只要占用 CPU 一個口線即可。 LCD 還可以換成 LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 10 位多功能 8 段液晶顯示模塊 LCM101，內(nèi)含看門狗 (WDT)/時鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動電路，并有內(nèi)置顯示 RAM，可顯示任意字段筆劃，具有 3－ 4 線串行接口，可與任何單片機、 IC 接口。功耗低，顯示狀態(tài)時電流為 2μA (典型值 )，省電模式時小于 1μA，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。 DS1302 實時時間流程 圖 4 示出 DS1302 的實時時間流程。根據(jù)此流程框圖，不難采集 實時時間。下面結(jié)合流程圖對 DS1302 的基本操作進行編程： DS1302與頻率為 。晶振產(chǎn)生基準時鐘信號，與芯片內(nèi)部的電路組成振蕩器，經(jīng)過分頻可以得到精確地秒信號。 DS1302 使用單片機的 、 、 三條 I/O 線。 DS1302 的 8 號端口接備用電源。 DS1302 體積小，功耗低，自帶 31 字節(jié) RAM，遇閏年自動修正，不存在“千年蟲”問題。 5） 單片機模塊 單片機簡介 單片機是一種集成 電路 芯片，是采用 超大規(guī)模集成電路 技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機儲存器 RAM、 只讀儲存器 ROM、多種 I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計時器 等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換 等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的 微型計算機系統(tǒng) ，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。從上世紀 80 年代，由當時的 4 位、 8 為單片機，發(fā)展到現(xiàn)在的 32位 300M 的高速單片機。目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。 導彈 的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種 智 能 IC卡 ，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)， 錄像機 、攝像機 、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學習、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學家、工程師。單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域 。 本次設(shè)計用單片機來實現(xiàn)汽車尾燈的控制 西安交通大學城市學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 213 （ 1） ~ INT0腳與狀態(tài)控制開關(guān)組模塊相連，開關(guān)輸入量； （ 2） T0腳接收速度模塊 555多諧振蕩器的頻率方波； （ 3） T1腳與 18B20相連，接收車內(nèi)溫度信息； （ 4） 與 EA和 REST相連的為手動復位電路（高電平有效）； （ 5） 在 XTAL XTAL2端外接石英晶體作定時元件，內(nèi)部反相放大器自激振蕩，產(chǎn)生時鐘。時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻。即石英晶體頻率fosc=，時鐘頻率為 f=。時鐘是雙相信號，由 P1相 P2相構(gòu)成； （ 6） ~ 74LS573相連，控 制 LED燈的顯示內(nèi)容； （ 7） ~ DS1302相連； （ 8） 、 WR連接兩個或非門，進行 LED燈的片選； 6） 8位動態(tài)數(shù)碼管顯示電路模塊 系統(tǒng)的硬件電路 15 圖 214 數(shù)碼管簡介 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個 發(fā)光二極管 單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8” 可分為 1 位、 2 位、 4 位等等數(shù)碼管； 按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽 極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM接到 +5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮，當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM接到地線 GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮，當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。 （ 1） 數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8個顯示 筆劃 a,b,c,d,e,f,df的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM增加位 選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就西安交通大學城市學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā) 光二極管的 余輝 效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼 管并非 同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O端口，而且 功耗 更低。 （ 2） 2片 74LS573作為 7段碼和位碼驅(qū)動鎖存器， 8個數(shù)碼管為共陰極數(shù)碼管，一片 ULN2803作為位增強驅(qū)動器。 ULN2803為反相驅(qū)動器。 （ 3）根據(jù)片選和傳輸內(nèi)容顯示數(shù)據(jù)，按照程序設(shè)定值分別用動態(tài)數(shù)碼管顯示倒車、剎車、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。 （ 4） 顯示的時間單位是 ： 時 /分 /秒；溫度單位為：攝氏度；車速單位是：m/s。 （ 5） 顯示的車速計算式 ： v=(f63)/5。 f為 555多謝振蕩器輸出的頻率 。 常見問題 （ 1） 由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。另外，當溫度變化時驅(qū)動芯片還要能夠自動調(diào)節(jié)輸出電流 的大小以實現(xiàn)色差 平衡溫度 補償。 （ 2）即使是短時間的電流過載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞，采用恒流驅(qū)動電路后可防止 由于電流故障所引起的數(shù)碼管的大面積損壞。 另外，我們所采用的 超大規(guī)模集成電路還具有級聯(lián)延時開關(guān)特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。超大規(guī)模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過一定值時可自動關(guān)斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 17 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本系統(tǒng)是采用單片機 C 編程語言進行開發(fā)的，整個系統(tǒng)的程序共分為 6 個模塊，即主程序模塊、時間讀取模塊、溫度讀取模塊、車速讀取模塊、尾燈控制模塊和數(shù)碼管顯示模塊。 主程序 void judge() { while(1) { if(turn_right==0) {turn_right_display()。} //如果 s4 鍵按下 ， 執(zhí)行右轉(zhuǎn)顯示功能 else if(turn_left==0) {turn_left_display()。} //如果 s2 鍵按下 ， 執(zhí)行左轉(zhuǎn)顯示功能 else if(brake==0) {brake_display()。} //如果 s3 鍵按下 ， 執(zhí)行剎車顯示功能 else if(change==0)//如果 s5鍵按下 ， 執(zhí)行時間 、 溫度 、 速度切換顯示功能 { while(1) { flagg=0。 temp_display()。 calender()。 if(!turn_right||!brake||!turn_left) break。 normal_display()。 } } } } void main() //主函數(shù) { judge()。 } 時間讀取模塊 本系統(tǒng)利用 DS1302 實現(xiàn)時間的 讀取功能 。 用戶需要查看時只需按鍵切換數(shù)西安交通大學城市學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 碼管顯示即可 。 同時 ， 我們還設(shè)置了調(diào)時功能 。 時鐘日歷讀取模塊主要程序代碼如下 ： /***********************************/ /* 日歷時鐘顯示 */ /* */ /***********************************/ //定義日歷時鐘函數(shù) void calender(void) { int i=10。 BIT_LED=0。 ppppp=ppppp+1。 TMOD=0x01。 //定時器 /計數(shù)器 0定時方式 1 time0_times=65536time0*fosc/12。 time0_h =(time0_times/256 )。 time0_l =(time0_times%256)。 TH0=time0_h。TL0=time0_l。 //高 8 位和低 8 位時間常數(shù) TR0=EA=ET0=1。 //啟動定時器 0 initial_ds1302()。 //上電啟用 ,否則不走時 if(ppppp==1) { display_buffer[7]=0X02。 //秒低 display_buffer[6]=0X05。 //秒高 display_buffer[5]=0X01。 //分低 display_buffer[4]=0X05。 //分高 display_buffer[3]=0X02。 //時低 display_buffer[2]=0X00。 //時高 set_time()。 } //將數(shù) 組中的時間置入 DS1302 display_bit=0x01。 while(1) { if(!normal) { ad_time()。} //如果按下調(diào)整時間的按鈕 （ s1）， 則進入調(diào)時程序 read_time()。 if(!turn_right||!brake||!turn_left) { //跳出時間程序 BIT_LED=0。 display_bit=0x80。 for(i=0。i8。i++) { BIT_LED=display_bit。 display_bit=display_bit1。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 19 SEGMENT=0x00。 } TR0=ET0=0。 break。 } else if(!change) { //切換時間、速度、溫度 while(1) { if(change==1){flagg=flagg+1。 //此處設(shè) 置一個 flagg 判斷，判斷是否應(yīng)該切換到速度或溫度，速度與溫度函數(shù)結(jié)束時與此處相同 break。} } } if(flagg==2) { BIT_LED=0。 display_bit=0x80。 for(i=0。i8。i++) { BIT_LED=display_bit。