【文章內(nèi)容簡介】 過 DS1302 能夠準(zhǔn)確的計時，時間可調(diào)并在液晶上顯示出來。 （ 2） 通過 DS18B20 能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確的檢測當(dāng)前環(huán)境溫度。 （ 3） 利用單片機(jī)自身功能實(shí)現(xiàn)鬧鐘。 第第 二二 章章 、 總總 體體 方方 案案 論論 證證 與與 設(shè)設(shè) 計計 本系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，通過與 DS1302 和 DS18B20 通信獲取實(shí)時時間和實(shí)時環(huán)境溫度，并將得到的數(shù)據(jù)通過 1602 液晶顯示出來，同時通過相應(yīng)的按鍵調(diào)整相應(yīng)的值。因此本設(shè)計可分為一下模塊：顯示模塊、實(shí)時時間計算模塊、實(shí)時環(huán)境溫度采集模塊、報警模塊、設(shè)置模塊（時間設(shè)置模塊、最高溫度設(shè)置模塊、鬧 鐘設(shè)置模塊）。下面對各個模塊逐一進(jìn)行論證分析： 液晶顯示模塊 方案（ 1） :數(shù)碼管是利用發(fā)光二極管的特性組合而成數(shù)字顯示器件，通過控制相應(yīng)的二極管的狀態(tài)顯示相應(yīng)的數(shù)字。要使數(shù)碼管正常顯示就得有驅(qū)動電路驅(qū)動相應(yīng)的段碼，數(shù)碼管的現(xiàn)實(shí)方式可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式只適合顯示單個的數(shù)字，因此本設(shè)計應(yīng)采用動態(tài)顯示方式。由于動態(tài)顯示方式利用的是人眼視覺暫留的特性，掃描的時間應(yīng)不大于 20 毫秒，占用系統(tǒng)資源大，而且顯示的個數(shù)和字型有限，在本設(shè)計中不易采用。 方案（ 2）： 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(diǎn)陣型液晶模塊 它有若干個 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。 1602 的驅(qū)動電路帶有 11 條指令，可以很方便的控制液晶的現(xiàn)實(shí)效果如：清屏、左移右移、光標(biāo)顯示。而且 1602 顯示的字符在下一條指令為到來之前不會改變，也就是能夠維持顯示的字符， 1602 液晶占用的系統(tǒng)資源也少。 綜合比較上述兩種方案，應(yīng)采用 1602 液晶組成本設(shè)計的顯示模塊。 實(shí)時時間計算模塊 方案 （ 1）： AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部帶有定時 /計數(shù)功能，此定時功能是通過對外部晶振的脈沖進(jìn)行計數(shù)，從而達(dá)到計時功能，只要使用 的晶振就能實(shí)現(xiàn)零誤差的計時，因此可以利用此功能實(shí)現(xiàn)計時，但因?yàn)橹挥袉我坏挠嫊r功能要實(shí)現(xiàn)“萬年歷”的功能需要較復(fù)雜的程序，而且如果單片機(jī)掉電無法繼續(xù)進(jìn)行計時，所以使用不便。 方案（ 2）： DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字 4 4 節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。實(shí)時 時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。工作電壓寬達(dá) ～ 。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力 。 利用單片機(jī)強(qiáng)大的控制功能就可實(shí)現(xiàn)實(shí)時計時的功能，而且消耗的系統(tǒng)資源少，程序簡單。 綜合上述兩種方案，宜采用方案 (2)實(shí)現(xiàn)實(shí)時計時功能。 實(shí)時環(huán)境溫度采集模塊 方案（ 1）： 熱敏電阻是開發(fā)早、種類多、發(fā)展較成熟的敏感元器件．熱敏電阻由半導(dǎo)體陶瓷材料組成，利用的原理是溫度引起電阻變化． 通 過一定的電路可以將周圍環(huán)境的溫度變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化，通過 AD 轉(zhuǎn)化器件將信號傳輸給單片機(jī)進(jìn)行分析，從而測出當(dāng)前環(huán)境溫度，但誤差大，不穩(wěn)定，對環(huán)境要求較高。 方案（ 2）： DS18B20 是美國 DALLAS 公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器， 采用單總線的接口方式與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 單總線具有經(jīng)濟(jì)性好，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念 。 測量溫度范圍寬，測量精度高 ，在使用中不需要任何 外圍元件，支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫，供電方式靈活 DS18B20 可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)線上的時序滿足一定的要求時，可以不接外部電源，從而使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。因此非常適合本系統(tǒng)使用。 綜上比較上述兩種方案，宜采用方案（ 2）構(gòu)成本設(shè)計的實(shí)時溫度采集模塊。 、報警模塊 此模塊采用無源蜂鳴器實(shí)現(xiàn)，只要編寫相應(yīng)的程序即可實(shí)現(xiàn)發(fā)出不同頻率的聲音。 、設(shè)置模塊 因設(shè)置模塊只需編寫相應(yīng)的程序外加相應(yīng)的按鍵即可實(shí)現(xiàn)，實(shí) 現(xiàn)方法較簡單，在此不再論述。 5 5 第第 三三 章章 、 總總 體體 方方 案案 組組 成成 框框 圖圖 時間計算模塊 (DS1302) 實(shí)時溫度采集模塊 （ DS18B20） 設(shè)置模塊 （獨(dú)立按鍵） 顯示模塊 （ 1602 液晶） AT89S52 報警模塊（蜂鳴器） 6 6 第第 四四 章章 、 系系 統(tǒng)統(tǒng) 硬硬 件件 設(shè)設(shè) 計計 、 LCD 顯示模塊設(shè)計 （ 1） 1602 液晶功耗較小可直接與單片機(jī)接口相接，電源直接與電源電路相接，使用單片機(jī)的 P0 口和 P2 口與 1602 進(jìn)行通信。 （ 2） 1602 相應(yīng)功能特性介紹 ? +5V 電壓，對比度可調(diào) ? 內(nèi)含復(fù)位電路 ? 提 供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 ? 有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM ? 內(nèi)建有 160 個 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM ? 8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM （ 3） 1602 引腳介紹 （ 4） 1602 液晶 11 條指令介紹 7 7 功能： 1 清除液晶顯示器，即將 DDRAM 的內(nèi)容全部填入 “ 空白 ” 的字符碼 20H。 2 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤 回液晶顯示屏的左上方 。 3將地址計數(shù)器 (AC)的值設(shè)為 0； 功能： 1 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方 。 2 把地址計數(shù)器 (AC)的值設(shè)置為 0。 3 保持 DDRAM 的內(nèi)容不變 ； 功能：設(shè)定每次寫入 1 位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個字符是否 移動。 參數(shù)設(shè)定的情況如下所示： 位名 設(shè)置 I/D 0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移 1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移 S 0=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動 1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移 1個字 功能：控制顯示器開 /關(guān)、光標(biāo)顯示 /關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下： 位名 設(shè)置 D 0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開 8 8 C 0= 無光標(biāo) 1=有光標(biāo) B 0=光標(biāo)不閃爍 1=光標(biāo)閃爍 功能：使光標(biāo)移位或使整個顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下： S/C R/L 設(shè)定情況 0 0 光標(biāo)左移 1格，且 AC 值減1 0 1 光標(biāo)右移 1格，且 AC 值加1 1 0 顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動 1 1 顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動 （非常重要的指令） 功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下： 位名 設(shè)置 DL 0=數(shù)據(jù)總線為 4 位 1=數(shù)據(jù)總線為 8 位 N 0= 顯示 1 行 1=顯示 2 行 F 0=5179。 7 點(diǎn)陣 /每字符 1=5179。 10 點(diǎn)陣 /每字符 CGRAM 地址指令 功能：設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的 CGRAM 的地址。 9 9 DDRAM 地址指令 功能：設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的 CGRAM 的地址。 AC 地址指令 功能： 1 讀取忙碌信號 BF 的內(nèi)容， BF=1 表示液晶顯示器忙，暫時無法接收單片機(jī) 送來的數(shù)據(jù)或指令 。 當(dāng) BF=0 時，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令 。 2 讀取地址計數(shù)器 (AC)的內(nèi)容。 DDRAM 或 CGRAM 指令 功 能： 1 將字符碼寫入 DDR