【正文】 //運(yùn)算結(jié)果返回到函數(shù) ： ReadTemperature() } DS1302 讀寫 程序 DS1302 是 SPI 總線驅(qū)動(dòng)方式。 //溫度轉(zhuǎn)換 DS18_delay(20)。 //讀出溫度的低位 LSB tempH=ReadOneChar()。 //跳過(guò)讀序列號(hào)的操作，調(diào)用寫函數(shù)， 寫 0xcc 指令碼 WriteOneChar(0xbe)。 //轉(zhuǎn)換需要一點(diǎn)時(shí)間，延時(shí) Init_DS18B20()。 //跳過(guò)讀序列號(hào)的操作，調(diào)用寫函數(shù)，寫 0xcc 指令碼 WriteOneChar(0x44)。 } unsigned int ReadTemperature(void) { Init_DS18B20()。 dat=1。 DS18_delay(5)。 DQ=datamp。i0。 } WriteOneChar(unsigned char dat) //有參函數(shù)，功能是 寫 ，而寫的內(nèi)容就是括號(hào)內(nèi)的參數(shù) { unsigned char i=0。 DS18_delay(4)。 //復(fù)合賦值運(yùn)算，等效 dat=dat1 DQ=1。 DQ=0。i) { DQ=1。 for (i=8。 部分源程序如下： ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。 對(duì) 1 6 0 2 初 始 化 寫 入 顯 示 設(shè) 置 命 令延 時(shí) 5 m s檢 查 忙 信 號(hào)獲 得 顯 示R A M 地 址寫 入 相 應(yīng)的 數(shù) 據(jù)延 時(shí) 5 m sB F = 0 ?開(kāi) 始結(jié) 束數(shù) 據(jù) 顯 示完 畢 ？YYNN 圖 LCD顯示程序流程圖 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 DS18B20 測(cè)溫 程序 DS18B20 是一種單總線數(shù)字式溫度傳感器，它與單片機(jī)之間采用的是串行數(shù)據(jù)傳送，所以在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫操作時(shí)必須按照它的時(shí)序進(jìn)行。 開(kāi) 始初 始 化開(kāi) 中 斷讀 時(shí) 鐘 芯 片送 顯 示設(shè) 置 鍵 是否 有 按 下 ？是 否 修 改當(dāng) 前 時(shí) 間 ？送 E P R O M送 時(shí) 鐘 芯片YNYN 圖 時(shí)鐘流程圖 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 LCD 顯示程序流程圖 顯示程序流程圖如圖 。 流程圖分析： DS1302 開(kāi)始 計(jì)時(shí)時(shí)，首先進(jìn)行初始化， 當(dāng) 有中斷信號(hào)時(shí)，讀取時(shí)鐘 芯片的數(shù)據(jù)送入液晶屏顯示。 流程圖分析： 開(kāi)始進(jìn)入初始化 DS18B20，就是通過(guò)主機(jī)拉 低單線產(chǎn)生復(fù)位脈沖然后釋放該線，如果有應(yīng)答脈沖， 即 發(fā)起 ROM 命令當(dāng)成功的執(zhí)行操作命令后，就使用 Convert T 命令即 開(kāi)始 溫度轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換完后，又初始化 DS18B20 是否有應(yīng)答脈沖，若有，就發(fā)起 Read Scratchpad（讀取暫存器和 CRC 字節(jié)） 命令 ，既同時(shí)讀出第 1， 2個(gè)字節(jié)， 即 為溫度的數(shù)據(jù)。 流程圖分析：首先系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)有設(shè)置鍵按下時(shí)進(jìn)入修改時(shí)間模式，無(wú)按鍵按下時(shí)讀取時(shí)間、溫度等數(shù)據(jù)送入液晶屏顯示；在修改時(shí)間模式下設(shè)置時(shí)間完成后再送數(shù)據(jù)到液晶屏顯示。 此外還介紹了 各模塊和單片機(jī)的連接方法、 其 特性及電路原理， 最后確定系統(tǒng) 的 整體硬件 設(shè)計(jì) 方案。圖 1602 液晶顯示屏與單片機(jī)的硬件連接圖。 當(dāng) R/W 端接高電平時(shí)芯片處于讀數(shù)據(jù)狀態(tài)，反之處于寫數(shù)據(jù)狀態(tài)， E端為使能信號(hào)端 。 E為 使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 R／ W為讀寫信號(hào)線 端 ，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 7 DB0 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位） 8 DB1 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位 9 DB2 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位 10 DB3 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位 11 DB4 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位 12 DB5 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位 13 DB6 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位 14 DB7 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7 位（最高位） LCD1602主要管腳介紹： V0為 液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生鬼影使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 5 R/W R/W為讀寫信號(hào)線。 管腳功能 如表 41所示 ： 設(shè)置S W P B上調(diào)S W P B下調(diào)S W P B常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 表 41 LCD1602 引腳功能 引腳 符號(hào) 功能說(shuō)明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 V0 液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端。它可以顯示兩行，每行 16個(gè)字符，采用單 +5V電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性價(jià)比。 如下圖所示： 圖 顯示模塊的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中由于要對(duì)時(shí)間、溫度進(jìn)行顯示，所以選擇液晶顯示屏 1602 模塊作為輸出。由于單片機(jī)在正常應(yīng)用過(guò)程中，可能 會(huì)經(jīng)常進(jìn)行鍵操作，因而編程控制方式使 CPU 經(jīng)常處于工作狀態(tài)， 在進(jìn)行本次設(shè)計(jì)中， 只 涉及 到 了 設(shè)置、上調(diào)、下調(diào)三個(gè)功能 。 CPU 在一個(gè)工作周期內(nèi)，利用完成其他任務(wù)的空余時(shí)間，調(diào)用鍵 盤掃描子程序，經(jīng)程序查詢，若無(wú)鍵操作，則返回；若有鍵操作，則進(jìn)而判斷是哪個(gè)鍵，并執(zhí)行相應(yīng)的鍵處理程序。 本 設(shè)計(jì) 采用的是獨(dú)立式鍵盤 。 獨(dú)立式鍵盤每個(gè)鍵單獨(dú)占用一根 I/O口線，每根 I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其他 I/O口線上的狀態(tài)，矩陣式鍵盤按鍵排列為行列式矩陣結(jié)構(gòu)，也稱行列式鍵盤結(jié)構(gòu)。在本系統(tǒng)中，我們采用了單片機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，因?yàn)閱纹瑱C(jī)可以很好的解決鍵抖 動(dòng)。 GND1DQ2VDD3U2D S 1 8 B 2 0V C CP3.3 4 K 7V C C 圖 DS18B20引腳接線 引腳說(shuō)明： GND 為 接地 引腳 ； DQ 為 數(shù)據(jù)輸入輸出腳。 本設(shè)計(jì)采用 外部電源供電方式 （如圖 ） ， DS18B20 工作電源由 VDD引腳接入，此時(shí) I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電 流不足的問(wèn)題，可以保證轉(zhuǎn)換精度 。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器 （ 如圖 ）。 （ 8） 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一 線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 。 （ 6） 可編程 的分辨率為 9～ 12 位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、℃ 和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 。 （ 5） 溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時(shí)精度為 177。 （ 3） DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫 。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 DS18B20 的兩種 封裝 DS18B20 的主要特性 （ 1） 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電 。DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關(guān)的寄存器等?！?WP” 是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前，“ WP” 必須為 0。 (3) DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 個(gè)寄存器，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD碼形式。 V C C 2X1X2GNDR S TI / OS L C KV C C 1U1D S 1 3 0 2 V C C12Y1C12012P1H e a d e r 2C220P 1 .2P 1 .1P 1 .032.768KHZ 圖 DS1302 的 硬件 接線 圖 X T A L 1X T A L 212Y112 M H Z30 P FC130 P FC2常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 時(shí)鐘芯片 DS1302 的工作原理： (1) DS1302 的 控制字節(jié) DS1302 控制字節(jié)的高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302 中，位 6如果 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù)；位 5至位 1指示操作單元的地址；最低有效位（位 0）如為 0 表示要進(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出 (2) 數(shù)據(jù)輸入輸出（ I/O） 在控制指令字輸入后 的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。在 SCLK 為低電平時(shí)，才 能將 RST置為高電平， I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入端（雙向）。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 RST輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振 用來(lái)為芯片提供計(jì)時(shí)脈沖 。 DS1302 由 VCC1或 VCC2兩者中的較大者供電。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 時(shí)鐘振蕩電路 時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì) DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘 芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。 通常在引腳 XTALl 和 XTAL2 跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器， 如圖 中 Y C C2。上電與按鍵均有效的復(fù)位電路不僅在上電時(shí)可以自動(dòng)復(fù)位，而且在單片機(jī)運(yùn)行期間，利用按鍵也可以完成復(fù)位操作 晶振電路 的設(shè)計(jì) 晶振電路 用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相互關(guān)系。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。按鍵復(fù)位電路如圖 。如果要實(shí)現(xiàn)復(fù)位的話，只要按下 RESET 鍵即可。它利用的是電容 充電的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 （ 1）單片機(jī)常見(jiàn)的復(fù)位電路 通常單片機(jī)復(fù)位電路有兩種：上電復(fù)位電路，按鍵復(fù)位電路。 VSS 為電源地 ,VCC 為 電源 正 。 RESET 為復(fù)位 引腳 ,連接復(fù)位電路，它用于對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)如圖 所示 ,單片機(jī)的 XTAL0 和 XTAL1 引腳用于連接晶振 電路 。它具有豐富的內(nèi)部資源，較大的數(shù)據(jù)、程序存儲(chǔ)區(qū)。 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中 單片機(jī)主要負(fù)責(zé)對(duì)外設(shè)的控制和各個(gè)功能模塊間的協(xié)調(diào)， 沒(méi)有復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算， 因此， 8 位的 51 系列單片機(jī)足以 勝任。 P3 口亦作為 STC89C52 特殊功能（第二功能）使用。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ～ ： P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 。在使用 8 位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。 作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè)TTL 邏輯電平。在 8751 中，當(dāng)對(duì)片內(nèi) EPROM 編程時(shí)，該端接 21V的編程電壓。當(dāng) EA 為高電平時(shí)， CPU 執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng) PC 中的值超過(guò) 0FFFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令；當(dāng) EA 為低電平時(shí)， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。 CPU 從外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)， PSEN 信號(hào)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生負(fù)脈沖，作為外部程 序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 PSEN：程序存儲(chǔ)允許輸出端。當(dāng)單片機(jī)正常工作后， ALE 端就 會(huì) 周期性地以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 固定頻率向外輸出正脈沖信號(hào)。 ALE/PROG：地址鎖存允許信號(hào)輸出端。