【導讀】土壤溫濕度的檢測與控制部分又包括了土壤溫濕度的檢。測和顯示、自動澆水系統(tǒng)。SHT-11為感應部件，將檢測到的土壤溫濕度值送入AT89C51單片機，再由其輸出到LCD屏進行顯示。

　　

【正文】 第 3 腳： RST 復位輸入端。 第 4 腳：串行時鐘輸入端。 第 5 腳：數(shù)據(jù)輸入 /輸出端。 第 7 腳： X X2 是 /輸出端。 命令字節(jié) 表 41 所示為命令字節(jié)格 式。命令字節(jié)啟動每個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸。該 MSB（第 7 位）必須為邏輯 0，寫入 DS1302 操作將被禁用。第 6 位是邏輯 1 時指定 RAM 數(shù)據(jù)。第 1 至第 5 位規(guī)定特定寄成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 44 頁 存器作為輸入還是輸出。 LSB（第 0 位）如果是邏輯 0，指定一個寫操作（輸入）；如果是邏輯 1，執(zhí)行一個讀操作。命令字節(jié)總是從 LSB（第 0 位）輸入。 表 41 DS1302 命令字節(jié) 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM SCLK A4 A3 A2 A1 A0 RD W （ 1） RST 及時鐘控制 驅(qū)動 RST 輸入高電平可啟動所有的數(shù)據(jù)傳輸。 RST 輸入起到兩種功能：第一， RST 啟動控制邏輯，允許地址 /字節(jié)序列訪問移位寄存器。第二， RST 信號提供了一種終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā? 一個時鐘周期是一個上升沿序列，緊跟著下降沿。對于數(shù)據(jù)輸入，在時鐘周期的上升沿時間，數(shù)據(jù)必須正確；在時鐘周期的 下降沿，數(shù)據(jù)位輸出。如果 RST 輸入低電平所有數(shù)據(jù)傳輸中止。 I/O 引腳變成高阻狀態(tài)。數(shù)據(jù)的傳輸如圖 15 所示。在上電時， RST 必須是邏輯 0，直到 Vcc，當 RST 被驅(qū)動到邏輯 1 狀態(tài)時， SCLK 必須為邏輯0。 a)單字節(jié)傳送 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 45 頁 b) 多字節(jié)傳送 圖 15 數(shù)據(jù)傳送時序 （ 2）數(shù)據(jù)輸入 繼輸入寫命令字節(jié)的 8個 SCLK周期后，在接下來的 8個 SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)。如果有額外的 SCLK 周期，將被忽略。數(shù)據(jù)輸入從位 0 開始。 （ 3）數(shù)據(jù)輸出 繼輸入寫命令的 8 個 SCLK 周期后，在接下來的 8 個 SCLK 周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。請注意，將被傳輸?shù)牡谝粋€數(shù)據(jù)位出現(xiàn)在命令字節(jié)最后一位被寫入后的第一個下降沿。只要 RST 維持高電平，如有附加的 SCLK 的周期，將重新轉發(fā)數(shù)據(jù)字節(jié)。此操作允許連續(xù)多字節(jié)模式讀取能力。此外， I/O 引腳在每個 SCLK 的上升沿都是三態(tài)的 。數(shù)據(jù)輸出開始于第 0 位。 （ 4）多字節(jié)模式 時鐘 /日歷或由十進制存儲單元 31（地址 /命令 1 至 5=邏輯 1）尋址的 RAM 寄存器可以為多字節(jié)模式。如上所述，第 6 位指定時鐘或RAM 和第 0 位指定讀或?qū)憽Ｔ谌諝v /時鐘寄存器的地址 9 至 31 或 RAM寄存器中的地址 31 不能存儲數(shù)據(jù)。在多字節(jié)模式中，讀或?qū)戦_始于地址 0 的第 0 位。 當在多字節(jié)模式下寫時鐘寄存器時，必須按數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇涡驅(qū)懭胧装藗€寄存器。然而，當在多字節(jié)模式寫入 RAM 時，為了數(shù)據(jù)的傳輸，沒有必要寫入所有的 31 個字節(jié)。每個被寫入的字節(jié)都將被傳輸?shù)絉AM，無論 31 個字節(jié)是 否都被寫入。 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 46 頁 （ 5） DS1302 內(nèi)部寄存器 DS1302 內(nèi)部寄存器地址及數(shù)據(jù)分配情況如表 42 所示。 1）時鐘 /日歷：時鐘 /日歷包含在 7 個寫 /讀寄存器中。數(shù)據(jù)以BCD 碼形式包含在時鐘 /日歷寄存器中。 2）時鐘暫停標志：秒寄存器的第 7 位定義為時鐘暫停標志。當此位置 1 時，時鐘振蕩器停止， DS1302 進入低功耗備用模式，電源消耗小于 100nA。當此位置 0 時，時鐘將啟動。初始上電狀態(tài)未定義。 3） AMPM/1224 模式： DS1302 能運行于 12 小時制或 24 小時制模式下。小時寄存器的第 7 位被定義為 12 或 24 小時模 式選擇位。當其處于高電平時，選擇 12 小時模式。在 12 小時模式下，第 5 位是AM/PM 位，其為邏輯高電平表示 PM。在 24 小時模式下，第 5 位是第二個 10 小時位元（ 2023）小時。當 12/24 位被改變時，小時數(shù)據(jù)一定要被重新初始化。 表 42 DS1302 的日歷、時鐘寄存器及控制字 寄存器名 命令字格式 取值范圍 位 內(nèi) 容 寫操作 讀操作 7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器 80H 81H 0059 CH 10SEC SEC 分寄存 8 8 0 0 10M MIN 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 47 頁 器 2H 3H 059 IN 小時 寄存器 84H 85H 0112 0023 12/ 24 0 10 HR HR A/P 日期寄存器 86H 87H 0128/ 29/30/31 0 0 10DATE DATE 月份寄存器 88H 89H 0112 0 0 0 1M MONTH 星期寄存器 8AH 8BH 0107 0 0 0 0 0 DAY 年份寄存器 8CH 8DH 0099 10YEAR YEAR 寫保護寄存器 8EH 8FH — WP 0 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 48 頁 涓流充電寄存器 90H 91H — TCS DS RS 時鐘多字節(jié)寄存器 BEH BFH — — RAM 多字節(jié)寄存器 FEH FFH — — 4）寫保護位：控制寄存器的第 7 位是寫保護位。首 7 位（第 0至第 6 位）必須為 0， 讀取時始終讀 0。對時鐘或 RAM 進行任何操作前，第 7 位必須為 0。當寫保護位為高電 平時，該位阻止對任何其他寄存器的寫操作。初始的上電狀態(tài)沒有定義。因此，在寫入 該器件之前，應清除 WP 位。 5）涓流充電寄存器：該寄存器控制 DS1302 的涓流特性。涓流充電選擇 (TCS)位（第 4 至第 7 位）控制涓流充電器的選擇。為了阻止意外使 能，只有 1010模式使能涓流充電 器。所有其他模式都禁用涓流充電器。 DS1302 上電時，涓流充電器被禁用。 DS 為二極 管選擇位， RS 為電阻選擇位。 6）時鐘 /日歷多字節(jié)模式：該時鐘 /日歷命令字節(jié)指定多字節(jié)觸發(fā)模式操作。在此 模式下，首 8 個時鐘 /日歷寄存器可以從地址 0 的第 0 位開始被連續(xù)成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 49 頁 地讀取或?qū)懭?。? 指定寫時鐘 /日歷多字節(jié)模式時，如果寫保護位被設置為高電平，將沒有數(shù)據(jù)傳送到 8 個時鐘 /日歷寄存器（包括控制寄存器）的任意一個。在多字節(jié)模式下，涓流充電器不 可用。 7） RAM：靜態(tài) RAM 是 RAM 地址空間中連續(xù)編址的 31 8 字節(jié)。 8） RAM 多字節(jié)模式： RAM 命令字節(jié)指定多字節(jié)模式操作。在此模式下， 31 個 RAM 寄存器從地址 0 的第 0 位開始被連續(xù)讀取或?qū)懭搿? （ 6）晶振的選擇 2和 3（ X X2）直接連接至 DS1302。所選定的晶振應該加一個 6pF 的負載電容。 （ 7）電源控制 Vcc1在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源的電池備份。 Vcc2在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，此時 Vcc1 連接到備份電源，以便在沒有主電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中較大者供電。它與單片機連接后，單片機便可讀出其實時時間。連接示意圖如圖 16 所示 。 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 50 頁 圖 16 DS1302 與 AT89C51 連接圖 液晶顯示器 LCD 液晶顯示器是一種低功耗液晶顯示器件。工作電流小，適合于儀表和低功耗系統(tǒng)。常用的有筆畫型液晶顯示器、點陣字符型液晶顯示器和圖形點陣式液晶顯示器。 LCD 液晶顯示器的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制。有電就顯示黑色，這樣就顯示出圖形。液晶顯示器適應于大規(guī)模電路直接驅(qū) 動，易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點。目前被廣泛應用于計算機，數(shù)字攝像機等眾多領域。 液晶顯示器的分類 液晶顯示器按顯示圖案的不同可分筆段型 LCD、字符型 LCD 和點成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 51 頁 陣圖型 LCD 三種 [1]。 （ 1） 筆段型 筆段型是以長條狀作為基本單位顯示。該類型主要用于數(shù)字顯示，也可用于顯示西文字符或某些字符。這種段型顯示通常有 6 段、7 段、 8 段、 9 段、 14 段和 16 段等，在形狀上與數(shù)碼管類似，總是圍繞數(shù)字“ 8”的結構變化。其中以 7 段顯示器常用，常用于數(shù)字儀表、電子儀器中。 （ 2） 字符型 字符型液晶顯示器是專門用來顯示英文和其他拉丁文字母、數(shù)字、符 號等點陣型液晶顯示模塊。它一般由若干個 5 8 或 5 11 點陣組成，每個點陣顯示一個字符。這類模塊一般應用于數(shù)字尋呼機、數(shù)字儀表等電子設備中。 （ 3） 點陣圖形型 點陣圖形型是在一平板上排列多行多列的矩陣式的晶格點，點的大小可根據(jù)顯示清晰度來設計，可顯示數(shù)字、字母、漢字、圖像，甚至動畫。這液晶顯示器廣泛應用于手機、筆記本電腦等需要顯示大量信息的設備中。 AMPIRE 128 64 帶中文字庫的 128 64 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其 顯示分辨率為 12864, 內(nèi)置 8192 個 16*16 點漢字，和 128 個 16*8 點 ASCII 字符集 。 利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示84 行 1616 點陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 。 低電壓低功耗是其成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 52 頁 又一顯著特點。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 在本次設計中要求顯示溫度值，濕度值的同時顯示起表明作用的“溫度”與“濕度”兩組漢字。因此選用點陣圖 形型的 AMPIRE 128 64。它的基本特性如下： ? 低電源電壓（ VDD:++）； ? 顯示分辨率 :12864 點 ； ? 內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點陣漢字 (簡繁體可選 )； ? 內(nèi)置 128 個 168 點陣字符 ； ? 2MHZ 時鐘頻率 ； ? 顯示方式： STN、半透、正顯 ； ? 驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS； ? 視角方向： 6 點 ； ? 背光方式：側部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5— 1/10； ? 通訊方式：串行、并口可選 ； ? 內(nèi)置 DCDC 轉換電路， 無需外加負壓 ； ? 無需片選信號，簡化軟件設計 ； ? 工作溫度 : 0℃ +55℃ , 存儲溫度 : 20℃ +60℃ 。 LCD 128 64 引腳功能 AMPIRE 128 64 內(nèi)置 KS0108 型圖形液晶模塊驅(qū)動，它的引腳功能表如表 51 所示。 邏輯工作電壓： ～ ； 電源地（ GND）： 0V； 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 53 頁 工作溫度： 0～ 60℃（常溫） /20～ 70℃（寬溫）。 表 51 LCD 128 64 引腳功能表 引腳號 引腳名稱 電平 引腳功能描述 1 CS1/CS2 H/L 片選信號，芯片 1/芯片 2 控制液晶左 半屏 /右半屏 2 GND 0V 電源地 3 VCC +5V 電源正 4 V0 — 對比度（亮度）調(diào)整 續(xù)表 引腳號 引腳名稱 電平 引腳功能描述 5 RS H/L RS=“ H” ,表示 DB7～ DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7～ DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 6 R/W H/L R/W=“ H” ,E=“ H” ,數(shù)據(jù)被讀到 DB7～DB0 成都工業(yè)學院畢業(yè)設計（ 論文 ） 第 54 頁 R/W=“ L”