【正文】 通過本次設(shè)計，以前沒有認(rèn)真消化、吸收的、不能觸類旁通的、彼此各科知識沒有有效地掌握的以及遇到問題不知從何下手的，現(xiàn)在在指導(dǎo)老師的幫助下，得到了解決。在這次畢業(yè)設(shè)計之中，我學(xué)到了許多寶貴經(jīng)驗。而本設(shè)計中的溫度傳感器模塊則是，使用數(shù)字接口芯片DS18B20單片機可以直接向其讀取溫度數(shù)據(jù)，再經(jīng)轉(zhuǎn)換就能實現(xiàn)溫度的實時顯示，℃。前偏置電阻R17為1K，后偏置電阻為10K。在發(fā)射極的需加一限流電阻，取值1K，為更好的保護(hù)元器件在電源端并上一濾波電容。 顯示模塊電路 外圍驅(qū)動模塊 本模塊電路是用來控制打鈴和教室燈光。6）顯示數(shù)據(jù)RAM DDRAMDDRAM是存儲圖形顯示數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)為1表示顯示選擇，數(shù)據(jù)為0表示顯示非選擇。5）XY 地址計數(shù)器XY 地址計數(shù)器是一個9 位計數(shù)器高，3 位是X 地址計數(shù)器，低6 位為Y 地址計數(shù)器。3）忙標(biāo)志BF BF 標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況，BF=1 表示模塊在內(nèi)部操作，此時模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)；BF=0 時模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時可接受外部指令和數(shù)據(jù)。它主要由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器及12864 全點陣液晶顯示器組成，可完成圖形顯示也可以顯示84 個(1616 點陣)漢字。所以在每走一步后，程序必須延時一段時間。因分辨率提高，且運轉(zhuǎn)平滑，每送一勵磁信號可走9度，故亦廣泛被采用。因其轉(zhuǎn)矩大，振動小，故為目前使用最多的勵磁方式，每送一勵磁信號可走18度。消耗電力小，精確度良好，但轉(zhuǎn)矩小，振動較大，每送一勵磁信號可走18度。圖為步進(jìn)電動機的控制等效電路，適應(yīng)控制A、B、/A、/B的勵磁信號，即可控制步進(jìn)電動機的轉(zhuǎn)動。 模塊電路設(shè)計 紅外發(fā)射二極管的額定電流為550mA在這里我選取限流電阻R10 470Ω，而從PCF8563產(chǎn)生的信號比較微弱，須加上拉電阻，在這里選取R8 10K的上拉電阻。然后，通過帶通濾波器和進(jìn)行濾波，濾波后的信號由解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)。若傳送的波特率設(shè)為1200bps，則每個數(shù)位“0”對應(yīng)32個載波脈沖調(diào)制信號的時序。紅外發(fā)送器電路包括脈沖振蕩器、驅(qū)動管Q1和Q紅外發(fā)射管Q3等部分。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。 溫度與數(shù)字輸出關(guān)系溫度數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制）數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制）+125℃0000 0111 1101 000007D0h+85℃0000 0101 0101 00000550h+℃0000 0001 1001 00010191h+℃0000 0000 1010 001000A2h+℃0000 0000 0000 10000008h0℃0000 0000 0000 00000000h℃1111 1111 1111 1000FFF8h℃1111 1111 0101 1110FF5Eh℃1111 1110 0110 1111FE6Fh55℃1111 1100 1001 0000FC90hDS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V～，使系統(tǒng)設(shè)計更靈活、方便。 本模塊電路簡單，只須將三地址端和寫保護(hù)接地就可以了。 執(zhí)行順序讀時，首先執(zhí)行現(xiàn)行讀或隨機讀的有關(guān)過程，在讀出第一個資料之后，單片機輸出“0”應(yīng)答信號ACK。 應(yīng)該注意，在隨機讀的第二個步驟是執(zhí)行現(xiàn)行地址讀的，由于第一個步驟時芯片接收了字地址，故現(xiàn)行地址就是所送入的字地址。 隨機讀： 隨機讀和現(xiàn)行地址讀的最大區(qū)別在于隨機讀會執(zhí)行一個偽寫入過程以把字地址裝入EEPROM芯片中，然后執(zhí)行讀出，顯然，隨機讀有2個步驟。現(xiàn)行地址的資料輸出時，就由單片機一位一位接受，接收后單片機不用向EEPROM發(fā)應(yīng)答信號ACK“0”電平，但應(yīng)保證發(fā)出停止?fàn)顟B(tài)的信號以結(jié)束現(xiàn)行地址讀操作。 現(xiàn)行地址讀： 在上次讀或?qū)懖倏v完成之后。它一樣需要圖所示的器件地址字。單片機查詢到EEPROM有應(yīng)答“0”信號ACK輸出，則說明其內(nèi)部定時寫的周期結(jié)束，可以寫入新的內(nèi)容。當(dāng)然，每發(fā)一個字節(jié)都要等待芯片的應(yīng)答信號ACK。在起始狀態(tài)，首先寫入8位器件地址；待EEPROM答當(dāng)了“0”信號ACK之后，寫入8位字地址；又待芯片應(yīng)答了“0”信號ACK之后，寫入8位資料。內(nèi)部寫過程大約需要10ms時間。當(dāng)然在一個字節(jié)寫過程結(jié)束時，單片機應(yīng)以停止?fàn)顟B(tài)結(jié)束寫過程。字節(jié)寫的過程如圖所示，其寫入過程分外部寫和內(nèi)部寫兩部分，分別說明如下： 在起始狀態(tài)中，首先寫入8位的器件地址。被選中的芯片。AT24C01/02:真正地址=字地址。 第二部分：硬布線地址，是與器件地址字的最高4位相接的低3位。 ：器件地址字含有3個部分，第一部分是高4位，它們稱為EEPROM AT24C01A/02/04/08/16的標(biāo)識第二部分稱為硬布線地址，它們是標(biāo)識后的3位。在邏輯電路中的AT24CXX系列的5種芯片種，即AT24C01A/02/04/08/16中，如果和器件地址字相比較結(jié)果一致，則讀芯片被選中。在寫操作中，它們有“字節(jié)寫”，“頁面寫”兩種不同的寫入方法。ACK信號在第9個時鐘周期時出現(xiàn)。在執(zhí)行完讀序列信號之后，停止命令將把EEPROM置于低功耗的備用方式(Standby Mode)。 AT24C01A：內(nèi)部含有128個字節(jié)，故需要7位地址對其內(nèi)部字節(jié)進(jìn)行尋址 AT24C02：內(nèi)部含有256個字節(jié)，故需要8位地址對其內(nèi)部字節(jié)進(jìn)行讀寫。這個端提供了硬件數(shù)據(jù)保護(hù)。這個引腳是漏極開路的埠，故可以組成“線或”結(jié)構(gòu)。 ② GND引腳，地線。這里我們就24C02的結(jié)構(gòu)特點，其它系列比較類似。串行EEPROM中，較為典型的有ATMEL公司的AT24CXX系列以及該公司生產(chǎn)的AT93CXX系列，較為著名的半導(dǎo)體廠家，包括Microchip，國家半導(dǎo)體廠家等，都有AT93CXX系列EEPROM產(chǎn)品。 PCF8563寄存器結(jié)構(gòu)地址寄存器名稱D7D6D5D4D3D2D1D000H控制/狀態(tài)寄存器1TEST0STOP0TTESTC00001H控制/狀態(tài)寄存器2000TI/TPAFTFAIETIE02H秒寄存器VL00～59 BCD碼格式數(shù)03H分寄存器00～59 BCD碼格式數(shù)04H時寄存器00～23 BCD碼格式數(shù)05H日寄存器00～31 BCD碼格式數(shù)06H星期寄存器00～06 BCD碼格式數(shù)07H月/世紀(jì)寄存器C00～12 BCD碼格式數(shù)08H年寄存器00～99 BCD碼格式數(shù)09H分鐘報警寄存器AE00～59 BCD碼格式數(shù)0AH時鐘報警寄存器AE00～23 BCD碼格式數(shù)0BH日報警寄存器AE00～31 BCD碼格式數(shù)0CH星期報警寄存器AE00～06 BCD碼格式數(shù)0DHCLKOUT頻率寄存器FE－－－－－FD1FD00EH定時控制寄存器TETD1TD00FH定時器倒計時數(shù)值寄存器定時器倒數(shù)計數(shù)數(shù)值 本模塊電路比較簡單，只需注意一個地方，那就是實時時鐘芯片一般裝有后備電池，以保證當(dāng)斷電時仍繼續(xù)計時，這就需要考慮一個當(dāng)斷電時電流反灌而損壞電源的問題，還有就是當(dāng)從斷電狀態(tài)進(jìn)入上電電壓的瞬時上升會造成電池壽命的縮短，因此我們在電源和地之間需加一二極管和緩沖電容，二極管的選取只須考慮最大正向整流電流和最大反向電壓，在這里們選取4148。當(dāng)讀定時器時，返回當(dāng)前倒計數(shù)的數(shù)值。設(shè)置