【文章內(nèi)容簡介】 （ 4） RS RS0(、 )寄存器區(qū)選擇控制位 1 和 0 可以用軟件來置位或清零以確定工作寄存器區(qū)。 RS RS0 與寄存器區(qū)的對應(yīng)關(guān)系如 表 23。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 11 表 23 RS RS0 與寄存器區(qū)的對應(yīng)關(guān)系 RS1 RS0 對應(yīng)寄存器區(qū) 0 0 區(qū) 0 (00H~07H) 0 1 區(qū) 1 (08H~0FH) 1 0 區(qū) 2 (10H~17H) 1 1 區(qū) 3 (18H~1FH) （ 5） OV()溢出標(biāo)志 當(dāng)執(zhí)行算術(shù)指令時，由硬件置位或清零，以指示溢出狀 態(tài)。 （ 6） P()奇偶標(biāo)志 每個指令周期都由硬件來置位或清零，以表示累加器 A 中 1 的位數(shù)的奇偶數(shù)。若 1 的位數(shù)為奇數(shù)，則 P 置位，否則清零。此標(biāo)志位對串行通信中的數(shù)據(jù)傳輸有重要的意義。在串行通信中常用奇偶效驗的辦法來檢驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在發(fā)送端可根據(jù) P 的值對數(shù)據(jù)奇偶位置位或清零。若通信協(xié)議中規(guī)定用奇效驗的辦法，則 P=0 時，應(yīng)對數(shù)據(jù)的奇偶位置位，否則就清零。 4．棧指針 棧指針 SP 是一個 8 位專用寄存器。它指示出堆棧頂部在內(nèi)部 RAM 中的位置。系統(tǒng)復(fù)位后， SP 初始化為 07H，使得堆棧事實上由 08H 單元開始 ?？紤]到 08H~1FH 單元分屬于工作寄存器區(qū) 1～ 3，若程序設(shè)計中要用到這些區(qū)，則最好把 SP 值改置為 1FH 或更大的值。 SP 初始值越小，堆棧深度就可以越深。堆棧指針的值可由軟件改變，因此堆棧在內(nèi)部 RAM 值的位置比較活躍。 除用軟件直接改變 SP 值外，在執(zhí)行 PSUH,POP 指令，各種子程序調(diào)用，中斷響應(yīng)，子程序返回 (RET)和中斷返回 (RETI)等指令時， SP 值將自動增量或減量。 5．?dāng)?shù)據(jù)指針 數(shù)據(jù)指針 DPTR 是一個 16 位專用寄存器，其高位字節(jié)寄存器用 DPH 表示，低位字節(jié)寄存器用 DPL 表示。既可以作為一 個 16 位寄存器 DPTR 來處理，也可以作為兩個獨立的 8 位寄存器 DPH 或 DPL 來處理。 6． 端口 P0~P3 專用寄存器 P0、 P P2 和 P3 分別是 I/O 端口 P0~P3 的鎖存器。 P0~P3 作河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 為專用寄存器還可以用直接尋址方式參與其它操作指令。 7． 串行數(shù)據(jù)緩沖器 數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 用于存放欲發(fā)送或已接收的數(shù)據(jù)，它實際上由兩個獨立的寄存器組成，一個是發(fā)送緩沖器，另一個是接收緩沖器。當(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到 SBUF 時，進的是發(fā)送緩沖器，當(dāng)要從 SBUF 讀數(shù)據(jù)時，則取自接收緩沖器，取走的是剛接收到數(shù)據(jù)。 8． 定時器 /計數(shù)器 MCS51 系列中有兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 T0 和 T1。它們各由兩個獨立的8 位寄存器組成，共有 4 個獨立的寄存器： TH0、 TL0、 TH TL1。 可以對這四個寄存器尋址，但不能把 T0、 T1 當(dāng)作一個 16 位寄存器來尋址。 9． 其它控制寄存器 IP、 IE、 TMOD、 TCON、 SCON 和 PCON 寄存器分別包含有中斷系統(tǒng)、定時器 /計數(shù)器、串行口和供電方式的控制和位狀態(tài)。 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 一、 DS18B20 的特性 DS18B20 “一線總線”數(shù)字化溫度傳感器是 DAAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器， 同 DS1820 一樣 ,DS18B20 也支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55℃~+125℃ ，在 10~+85℃ 范圍內(nèi) ,精度為177。 ℃ 。 DS1822 的精度較差為177。 2℃ ?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 3V~ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。 DS18B20 可以程序設(shè)定 9~12 位的分辨率，精度為177。 ℃ 。可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報 警溫度存儲在EEPROM 中，掉電后依然保存。 DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！ DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡化版本。省略了存儲用戶定義報警溫度、分辨率參數(shù)的 EEPROM，精度降低為177。 2℃ ，適用于對性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟型產(chǎn)品。繼“一線總線”河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 13 的早期產(chǎn)品后， DS18B20 開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。 DS18B20 使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)。 二、 引腳 圖及 說明 DS18B20 引腳 圖如圖 26 所 示，引腳說明 如表 24 所示。 圖 26 DS18B20 引腳封裝圖 表 24 DS18B20 引腳說明 引腳 符號 說 明 1 GND 接地 2 DQ 單線運用的數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 3 VDD 可選 VDD 引腳 三、應(yīng)用 — 溫度測量 DS18B20 通過門開通期間內(nèi)低溫度系數(shù)振蕩器經(jīng)歷的時鐘周期個數(shù)計數(shù)來測量溫度 ， 而門開通期由高溫度系數(shù)振蕩器決定 。 計數(shù)器予置對應(yīng)于 55℃ 的基數(shù) ， 如 果在門開通期結(jié)束前計數(shù)器達(dá)到零 ， 那么溫度寄存器 — 它也被予置到55℃ 的數(shù)值 — 將增量 ， 指示溫度高于 55℃ 。 同時計數(shù)器用 鈄 率累加器電路所決定的值進行予置 。 為了對遵循拋物線規(guī)律的振蕩器溫度特性進行補償 ， 這種電路是必需的 。 時鐘再次使計數(shù)器計值至它達(dá)到零 。 如果門開通時間仍未結(jié)束 ， 那么此過程再次重復(fù) 。 鈄率累加器用于補償振蕩器溫度特性的非線性 ,以產(chǎn)生高分辯率的溫度測量 。 通過改變溫度每升高一度 ， 計數(shù)器必須經(jīng)歷的計數(shù)個數(shù)來實行補償 。 因此 ，為了獲得所需的分辯率 ， 計數(shù)器的數(shù)值 以及在給定溫度處每一攝氏度的計數(shù)個河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 數(shù)鈄率累加器的 值二者都必須知道 。 此計算在 DS18B20 內(nèi)部完成以提供 ℃ 的分辯率 。 溫度讀數(shù)以 16 位 、 符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供 。 數(shù)據(jù)在單線接口上串行發(fā)送 ， DS18B20 可以以 ℃ 的增量值 ， 在 ℃ 至 +125℃ 的范圍內(nèi)測量溫度 。 對于應(yīng)用華氏溫度的場合 ， 必須使用查找表或變換系數(shù) 。 四、單總線系統(tǒng)硬件接法 單線總線是一種具有一個總線主機和一個或若干個從機從屬器件的系統(tǒng) ，DS18B20 起從機的作用 。 根據(jù)定義，單線總線只有一根線，這一點是重要的，即線上的第一個器件能在適當(dāng)?shù)臅r間驅(qū)動。該總線為了做到這一點，第一個 連接到單線總線上的器件必須具有漏極開路或三態(tài)輸出。 DS18B20 的單線接口（ I/O 引腳是漏極開路的）。多站（ multidrop）總線由單線總線和多個與之相連的從屬器件組成。單線總線要求近似等于 5k 的上拉電阻。 單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。不管任何原因，如果執(zhí)行需要被掛起，那么若要重新恢復(fù)執(zhí)行，總線必須保持在空閑狀態(tài)。如果不滿足這一點，且總線保持在低電平時間大于 480us，那么總線上所有器件均被復(fù)位。 存在脈沖（ presence pulse）使總線主機知道 DS18B20 在總線上，并已準(zhǔn)備好工作。 五、讀寫協(xié)議 經(jīng)過單線接口訪問 DS1820 的協(xié)議 protocol 如下： ? 初始化 ? ROM 操作命令 ? 存儲 器操作命令 ? 處理 /數(shù)據(jù) ①初始化： 單線總線上的所有處理均從初始化序列開始，初始化序列包括總線主機發(fā)出一復(fù)位脈沖，接著由從屬器件送出存在脈沖。 ② 一旦總線主機檢測到從屬器件的存在，它便可以發(fā)出器件 ROM 操作命令之一。所有 ROM 操作命令均為 8 位長。 一般常用的 ROM 操作命令有：讀河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 ROM（ 33h）、符合 ROM（ 55h）、跳過 ROM（ CCh）、搜索 ROM（ F0h）。 ③常用存儲器操作命令有：啟動溫度變換（ 44h）、讀暫存存儲器（ BEh）、寫暫存存儲器（ 4Eh）。 LCD1602顯示模塊 一、 LCD1602 概述 字符型型液晶是一種用 5 7 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20 個字等，最常用的為 2 行16 個字 。 本設(shè)計所采用的 LCD1602 即 為 最常用的 2 行 16 個字。 下面是 HY1602A 液晶模塊的一些主要技術(shù)參數(shù)： 邏輯工作電壓（ VDD）： +～ + LCD 驅(qū)動電壓（ VDDVL）： +～ + 工作溫度（ Ta）： 0～ 60℃ （常溫） /20～ 75℃ （寬溫） 工作電流： 屏幕視域尺寸： 字符尺寸： 二、引腳 圖及功能 介紹 本設(shè)計使用帶背光的液晶模塊 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口， 如圖 27， 其引腳功能如下： 圖 27 LCD1602 引腳圖 第 1 腳： VSS 為電源地，接 GND。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 16 第 3 腳： VEE 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高會產(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： RW 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(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) 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： BLA 背光電源正極 (+5V)輸入引腳 （本圖未顯示） 。 第 16 腳： BLK 背光電源負(fù)極，接 GND（本圖未顯示） 。 注意：液 晶模塊背光須消耗電流約為 50mA 左右 。 三、 LCD1602 操作說明 本設(shè)計采用的 LCD1602 是以常見的 HD44780 為控制模塊，它的主要操作說明如下： ⒈ 基本操作時序 ①讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H。 輸出： D0~D7=狀態(tài)字 ②寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0~D7=指令碼， E=高脈沖。 輸出：無 ③讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H。 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) ④寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖。 輸出：無 注：對控制器每 次進行讀寫操作之前，都必須進行忙狀態(tài)檢測 ，確保 STA7=0 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 地址映射圖 控制器內(nèi)部帶有 80 8 位（ 80 字節(jié)）的 RAM 緩沖區(qū)，如圖 28。 圖 28 RAM 地址映射圖 ①初始化設(shè)置 ⅰ 顯示模式設(shè)置 ⅱ 顯示開 /關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 ②數(shù)據(jù)控制 控制器內(nèi)部設(shè)有一個數(shù)據(jù)地址指針，用戶可以通過他們來訪問內(nèi)部的全部80 字節(jié) RAM。 ⅰ 數(shù)據(jù)指針設(shè)置 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 ⅱ其它設(shè)置 ① 讀操作時序圖 圖 29 LCD1602 讀操作時序 圖 ②寫操作時序圖 圖 210 LCD1602 寫操作時序圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 3 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計思路 實現(xiàn)功能 用 AT89S52 單片機，在 1602LCD 上顯示年月日、星期、時分秒、當(dāng)前溫度。 具備整點提示功能，提示音為蜂鳴器發(fā)出“滴滴”聲。 具備鬧鐘功能，鬧鈴方式為蜂鳴器持續(xù)響 10 秒鐘，或者用按鍵手動關(guān)閉響鈴。 可以用鍵盤調(diào)整時間、設(shè)定鬧鐘。 復(fù)位時間是 2021 年 6 月 10 日 08:59:55。 顯示狀態(tài) 1. 正常顯示狀態(tài) 1602LCD 第一行第一列開始顯示“年 月 日 、星期” 。 1602LCD 第二行第一列開始顯示“時 :分 :秒、鬧鐘開關(guān)標(biāo)志、溫度” 。 2. 時間設(shè)定狀態(tài) 在正常顯示狀態(tài)下按下按鍵 K1 進入時間設(shè)定狀態(tài)，用按鍵 K1 在要調(diào)整的數(shù)據(jù)（年、月、日、時、分、秒和鬧鐘定時）間循環(huán)切換，切換到的數(shù)據(jù)前顯示右方向三角，表示當(dāng)前