【正文】 表 5顯示模式設(shè)置 指令碼 功能 0 0 1 1 1 0 0 0 設(shè)置 16*2顯示， 5*7點(diǎn)陣， 8位數(shù)據(jù)接口 2） 顯示開 /關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 如表 6： 表 6 顯示開 /關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 指令碼 功能 0 0 0 0 1 D C B D=1開顯示； D=0關(guān)顯示 C=1顯示光標(biāo)； C=0不顯示光標(biāo) B=1光標(biāo)閃爍； B=0光標(biāo)不顯示 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一 N=0 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減一，且光標(biāo)減一 S=1當(dāng)寫一個(gè)字符，整屏顯示左移（ N=1） 南華大學(xué)電氣 工程學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 54 頁 LCD1602 與 MCU 的接口電路 LCD 的 D0～ D7 分別接單片機(jī)的的 P2 口，作為數(shù)據(jù)線，因?yàn)?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(gè)控制管腳； RV1 用來調(diào)節(jié) LCD 的顯示灰度； BLK、 BLA 為背光的陰極和陽極，接上相應(yīng)電平即點(diǎn)亮背光燈。 按鍵模塊設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)用到了 5 個(gè)按鍵，其中一個(gè)用作系統(tǒng)手動(dòng)復(fù)位，另外 4 個(gè) 采用獨(dú)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(gè)獨(dú)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(gè)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(jìn)入時(shí)間校準(zhǔn)狀態(tài)，按一下進(jìn)入秒調(diào)整，兩下分調(diào)整，依此類推可進(jìn)行各年月日，時(shí)分秒以及星期的校準(zhǔn)； UP 鍵：當(dāng) SET 鍵按下時(shí)， UP 進(jìn)行 SET 選定項(xiàng)（如：小時(shí)）的加操作 。 DOWN 鍵：當(dāng) SET 鍵按下時(shí)， DOWN 進(jìn)行 SET 選定項(xiàng)（如：小時(shí)）的減操作； OUT 鍵：當(dāng) OUT 鍵按下時(shí)，此鍵功能為退出校準(zhǔn)功能，進(jìn)入下一模式，顯示溫度值和上下限的溫度值。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 當(dāng) AT89S52 單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST（全稱 RESET）出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的 高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)，而無法執(zhí)行程序。因此要求單片機(jī)復(fù)位后能脫離復(fù)位狀態(tài)。而本系統(tǒng)選用的是 12MHz 的晶振，因此一個(gè)機(jī)器周期為 1μs，那么復(fù)位脈沖寬度最小應(yīng)為 2μs。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，考慮到電源的穩(wěn)定時(shí)間，參數(shù)漂移，晶振穩(wěn)定時(shí)間以及復(fù)位的可靠性等因素，必須有足夠的余量。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位。 南華大學(xué)電氣 工程學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 54 頁 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 AT89S52 單片機(jī)的上電復(fù)位 POR（ Power On Reset）實(shí) 質(zhì)上就是上電延時(shí)復(fù)位，也就是在上電延時(shí)期間把單片機(jī)鎖定在復(fù)位狀態(tài)上。在單片機(jī)每次初始加電時(shí)，首先投入工作的功能部件是復(fù)位電路。復(fù)位電路把單片機(jī)鎖定在復(fù)位狀態(tài)上并且維持一個(gè)延時(shí)（記作 TRST），以便給予電源電壓從上升到穩(wěn)定的一個(gè)等待時(shí)間；在電源電壓穩(wěn)定之后，再插入一個(gè)延時(shí)，給予時(shí)鐘振蕩器從起振到穩(wěn)定的一個(gè)等待時(shí)間；在單片機(jī)開始進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)之前，還要至少推遲 2 個(gè)機(jī)器周期的延時(shí)。 本設(shè)計(jì)采用上電且開關(guān)復(fù)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(shí)間。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行之中時(shí)，按下復(fù)位鍵也能使 RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。通常選擇 C=10~30μF，本設(shè)計(jì)采用的電容值為 10μF 的 電 容 和 電 阻 為 的電阻。4K7R110uFC1VCCS1res 4K7R110uFC1VCCS1res 圖 16 復(fù)位電路 南華大學(xué)電氣 工程學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 54 頁 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 電子萬年歷的功能是在程序控制下實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法與硬件設(shè)計(jì)相對應(yīng)，按整體功能分成多個(gè)不同的程序模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，最后通過主程序?qū)⒏鞒绦蚰K連接起來。這樣有利于程序修改和調(diào)試，增強(qiáng)了程序的可移植性。 本系統(tǒng)的軟件部分主要要進(jìn)行公歷計(jì)算程序設(shè)計(jì)，溫度測量程序設(shè)計(jì)，按鍵的掃描輸入等。程序開始運(yùn)行后首先要 進(jìn)行初始化，把單片機(jī)的各引腳的狀態(tài)按程序里面的初始化命令進(jìn)行初始化，初始化完成后運(yùn)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(yùn)行公歷計(jì)算程序，得到公歷的時(shí)間、日期信息，再運(yùn)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(diào)用節(jié)日計(jì)算程序，根據(jù)得到的公歷日期信息計(jì)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(jì)算程序，由節(jié)日計(jì)算程序根據(jù)修改后的變量計(jì)算出對應(yīng)的節(jié)假日，計(jì)算完成后運(yùn)行顯示程序，顯示程序?qū)⒌玫降臏囟葦?shù)據(jù)、公歷信息、節(jié)假日信息送給對應(yīng)的數(shù)碼管讓其顯示。 主程序流程圖的設(shè)計(jì) 主程序流程圖如圖 17： 圖 17 主程序流程圖 開始 DS1302初始化 設(shè)置 DS1302 讀年月日星期時(shí)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(xué)電氣 工程學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 第 31 頁 共 54 頁 本系統(tǒng)主要包括五個(gè)模塊編程： 1. 蜂鳴器鬧鈴響編程 2. 時(shí)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(dāng)有 S1鍵按下時(shí)，執(zhí)行時(shí)鐘設(shè)置，當(dāng)有 S4鍵按下時(shí)，則進(jìn)入鬧鐘設(shè)置，無論是時(shí)鐘還是鬧鐘，設(shè)置完后退出，溫度、時(shí)鐘恢復(fù)實(shí)時(shí)顯示。主程序流程圖如圖 31所示： 圖 31主程序流程圖 時(shí)間設(shè)置子程序流程 通過單片機(jī)判斷 S1按下的次數(shù)來設(shè)置，由 s1num標(biāo)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(dāng) s1鍵按下后產(chǎn)生一個(gè)低電平，即s1num加一。在調(diào)節(jié)時(shí)間之前首先進(jìn)行各個(gè)變量初始化，及設(shè)置起始時(shí)間，同時(shí)為讀取數(shù)據(jù)作準(zhǔn)備。當(dāng) s1=1時(shí)進(jìn)入秒的設(shè)置，地址指針指向 miao顯示位置處，通過兩個(gè) if語句分別循環(huán)控制顯示秒數(shù)的加和減。當(dāng) s1=2時(shí)，地址指針指向 fen顯示位置處，變量最大值為 59。當(dāng) s1=3時(shí)，地址指針指向 shi顯示位置處，變量最大值設(shè)為 23。當(dāng) s1=4時(shí)，地址指針指向 week顯示位置處，最大值設(shè)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(dāng) s1=5時(shí)，地址指針指向 day顯示位置，變量最大值為 31。當(dāng) s1=6時(shí)，地址指針指向 month顯示位置，變量最大值為 12。 當(dāng) s1=7時(shí)，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(shè)置鬧鐘 顯示溫度 設(shè)置時(shí)間 南華大學(xué)電氣 工程學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 第 32 頁 共 54 頁 圖 32時(shí)間設(shè)置流程圖 鬧鐘設(shè)置子程序流程 時(shí)間設(shè)置程序流程圖如圖 33所示。在開始時(shí)間設(shè)置之前程序會(huì)關(guān)閉全局中斷，直至設(shè)置結(jié)束，中斷又會(huì)重新開啟，進(jìn)入計(jì)時(shí)狀態(tài)。 鬧鐘的設(shè)置時(shí)通過 S1鍵的按下次數(shù)來判斷的。當(dāng)單片機(jī)檢測到 S4鍵按下一次時(shí)則進(jìn)入鬧鐘設(shè)置界面，光標(biāo)并自動(dòng)跳到秒設(shè)置位置，可以對秒進(jìn)行設(shè)置，當(dāng) S1鍵依次按下 3次時(shí)，則分別進(jìn)入鬧鐘的秒、分、時(shí)關(guān)的設(shè)置。： 圖 33 鬧鐘設(shè)置流程圖 S4=1 設(shè)置鬧鐘 S4=2 退出設(shè)置 S1=1 調(diào)節(jié)秒 S1=2 調(diào)節(jié)分 S1=3 調(diào)節(jié)時(shí) S1=4 退出 S1=1秒 S1=2分 S1=7月 S1=8 退出 S2 調(diào)加秒 S3 調(diào)減秒 S3 調(diào)減年 S2 調(diào)加年 南華大學(xué)電氣 工程學(xué)院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 第 33 頁 共 54 頁 參考文獻(xiàn) [1]陳明熒． 8051 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程 [M]．北京：清華大 學(xué)出版社 [2]蘇平 .單片機(jī)的原理與接口技術(shù) [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2021： 1113. 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