【正文】 表 5顯示模式設置 指令碼 功能 0 0 1 1 1 0 0 0 設置 16*2顯示， 5*7點陣， 8位數(shù)據(jù)接口 2） 顯示開 /關及光標設置 如表 6： 表 6 顯示開 /關及光標設置 指令碼 功能 0 0 0 0 1 D C B D=1開顯示； D=0關顯示 C=1顯示光標； C=0不顯示光標 B=1光標閃爍； B=0光標不顯示 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當讀或寫一個字符后地址指針加一，且光標加一 N=0 當讀或寫一個字符后地址指針減一，且光標減一 S=1當寫一個字符，整屏顯示左移（ N=1） 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 28 頁 共 54 頁 LCD1602 與 MCU 的接口電路 LCD 的 D0～ D7 分別接單片機的的 P2 口，作為數(shù)據(jù)線，因為 P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以外部另外加上 10K 的上拉電阻； — 分別接 LCD 的 RS、RW、 E 三個控制管腳； RV1 用來調節(jié) LCD 的顯示灰度； BLK、 BLA 為背光的陰極和陽極，接上相應電平即點亮背光燈。 按鍵模塊設計 本系統(tǒng)用到了 5 個按鍵，其中一個用作系統(tǒng)手動復位，另外 4 個 采用獨立按鍵，該種接法查詢簡單，程序處理簡單 ,可節(jié)省 CPU 資源，按鍵電路如圖 15 所示， 4個獨立按鍵分別與 AT89S52 的 、 、 、 接口相連。 1K 1K 1K 1KVCC VCC VCC VCCS2 S3 S4 S5P3~0 P3~1 P3~2 P3~3 圖 15 按鍵電路 對以上 4 個按鍵作簡要說明： S4—— SET 鍵， S3—— UP 鍵， S2— — DOWN鍵， S5—— OUT/STOP 鍵。 SET 鍵：按下 SET 鍵進入時間校準狀態(tài)，按一下進入秒調整，兩下分調整，依此類推可進行各年月日，時分秒以及星期的校準； UP 鍵：當 SET 鍵按下時， UP 進行 SET 選定項（如：小時）的加操作 。 DOWN 鍵：當 SET 鍵按下時， DOWN 進行 SET 選定項（如：小時）的減操作； OUT 鍵：當 OUT 鍵按下時，此鍵功能為退出校準功能，進入下一模式，顯示溫度值和上下限的溫度值。 復位電路的設計 當 AT89S52 單片機的復位引腳 RST（全稱 RESET）出現(xiàn) 2 個機器周期以上的 高電平時，單片機就完成了復位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)，而無法執(zhí)行程序。因此要求單片機復位后能脫離復位狀態(tài)。而本系統(tǒng)選用的是 12MHz 的晶振，因此一個機器周期為 1μs，那么復位脈沖寬度最小應為 2μs。在實際應用系統(tǒng)中，考慮到電源的穩(wěn)定時間，參數(shù)漂移，晶振穩(wěn)定時間以及復位的可靠性等因素，必須有足夠的余量。 根據(jù)應用的要求，復位操作通常有兩種基本形式：上電復位、手動復位。 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 29 頁 共 54 頁 上電復位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復位操作。 AT89S52 單片機的上電復位 POR（ Power On Reset）實 質上就是上電延時復位，也就是在上電延時期間把單片機鎖定在復位狀態(tài)上。在單片機每次初始加電時，首先投入工作的功能部件是復位電路。復位電路把單片機鎖定在復位狀態(tài)上并且維持一個延時（記作 TRST），以便給予電源電壓從上升到穩(wěn)定的一個等待時間；在電源電壓穩(wěn)定之后，再插入一個延時，給予時鐘振蕩器從起振到穩(wěn)定的一個等待時間；在單片機開始進入運行狀態(tài)之前，還要至少推遲 2 個機器周期的延時。 本設計采用上電且開關復位電路，如圖 16 所示上電后，由于電容充電，使RST 持續(xù)一段高電平時間。當單片機已在運行之中時，按下復位鍵也能使 RST持續(xù)一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電且開關復位的操作。通常選擇 C=10~30μF，本設計采用的電容值為 10μF 的 電 容 和 電 阻 為 的電阻。4K7R110uFC1VCCS1res 4K7R110uFC1VCCS1res 圖 16 復位電路 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 30 頁 共 54 頁 3 系統(tǒng)的軟件設計 電子萬年歷的功能是在程序控制下實現(xiàn)的。該系統(tǒng)的軟件設計方法與硬件設計相對應，按整體功能分成多個不同的程序模塊，分別進行設計、編程和調試，最后通過主程序將各程序模塊連接起來。這樣有利于程序修改和調試，增強了程序的可移植性。 本系統(tǒng)的軟件部分主要要進行公歷計算程序設計，溫度測量程序設計，按鍵的掃描輸入等。程序開始運行后首先要 進行初始化，把單片機的各引腳的狀態(tài)按程序里面的初始化命令進行初始化，初始化完成后運行溫度測量程序，讀取出溫度傳感器測量出來的溫度，然后運行公歷計算程序，得到公歷的時間、日期信息，再運行按鍵掃描程序，檢測有無按鍵按下，如果沒有按鍵按下則直接調用節(jié)日計算程序，根據(jù)得到的公歷日期信息計算出節(jié)日，如果有按鍵按下則更新按鍵修改后的變量后送給節(jié)日計算程序，由節(jié)日計算程序根據(jù)修改后的變量計算出對應的節(jié)假日，計算完成后運行顯示程序，顯示程序將得到的溫度數(shù)據(jù)、公歷信息、節(jié)假日信息送給對應的數(shù)碼管讓其顯示。 主程序流程圖的設計 主程序流程圖如圖 17： 圖 17 主程序流程圖 開始 DS1302初始化 設置 DS1302 讀年月日星期時分秒 將讀取的數(shù)據(jù)處理后送液晶屏顯示 返回 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 31 頁 共 54 頁 本系統(tǒng)主要包括五個模塊編程： 1. 蜂鳴器鬧鈴響編程 2. 時鐘芯片 12C887的編 3. 液晶顯示屏 1602的編程 4. 按鍵編程 5. DS18B20溫度采集編程 主程序流程 主程序開始初始化，并打開中斷，然后執(zhí)行掃描鬧鐘、鍵盤及讀取 18B20值。當有 S1鍵按下時，執(zhí)行時鐘設置，當有 S4鍵按下時，則進入鬧鐘設置，無論是時鐘還是鬧鐘，設置完后退出，溫度、時鐘恢復實時顯示。主程序流程圖如圖 31所示： 圖 31主程序流程圖 時間設置子程序流程 通過單片機判斷 S1按下的次數(shù)來設置，由 s1num標志位來記錄次數(shù)，用 if語句判斷執(zhí)行命令。系統(tǒng)程序不斷掃面鍵盤，當 s1鍵按下后產(chǎn)生一個低電平，即s1num加一。在調節(jié)時間之前首先進行各個變量初始化，及設置起始時間，同時為讀取數(shù)據(jù)作準備。當 s1=1時進入秒的設置，地址指針指向 miao顯示位置處，通過兩個 if語句分別循環(huán)控制顯示秒數(shù)的加和減。當 s1=2時，地址指針指向 fen顯示位置處，變量最大值為 59。當 s1=3時，地址指針指向 shi顯示位置處，變量最大值設為 23。當 s1=4時，地址指針指向 week顯示位置處，最大值設為 7， 1至 7分別用 MON、 TUE、 WED、 THU 、 FRI、 SAT、 SUN字符串顯示。隨著 s s3值的的變化顯示不同的字符串。當 s1=5時，地址指針指向 day顯示位置，變量最大值為 31。當 s1=6時，地址指針指向 month顯示位置，變量最大值為 12。 當 s1=7時，地址指針指向 year顯示位置，最大值為 99。 初始化開中斷 讀18b20 S1 或 S2 是否按下 掃描鬧鐘 顯示溫度 設置鬧鐘 顯示溫度 設置時間 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 32 頁 共 54 頁 圖 32時間設置流程圖 鬧鐘設置子程序流程 時間設置程序流程圖如圖 33所示。在開始時間設置之前程序會關閉全局中斷，直至設置結束，中斷又會重新開啟，進入計時狀態(tài)。 鬧鐘的設置時通過 S1鍵的按下次數(shù)來判斷的。當單片機檢測到 S4鍵按下一次時則進入鬧鐘設置界面，光標并自動跳到秒設置位置，可以對秒進行設置，當 S1鍵依次按下 3次時，則分別進入鬧鐘的秒、分、時關的設置。： 圖 33 鬧鐘設置流程圖 S4=1 設置鬧鐘 S4=2 退出設置 S1=1 調節(jié)秒 S1=2 調節(jié)分 S1=3 調節(jié)時 S1=4 退出 S1=1秒 S1=2分 S1=7月 S1=8 退出 S2 調加秒 S3 調減秒 S3 調減年 S2 調加年 南華大學電氣 工程學院單片機原理及應用課程設計 第 33 頁 共 54 頁 參考文獻 [1]陳明熒． 8051 單片機課程設計實訓教程 [M]．北京：清華大 學出版社 [2]蘇平 .單片機的原理與接口技術 [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2021： 1113. 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