【正文】 物理上， DS1302 的通訊接口由 3 個口線組成，即 RST， SCLK， I/O。 我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了控制寄存器和 RAM 的邏輯地址，接著就需要知道如何通過外部接口來訪問這些資源。日歷、時間寄存器及控制字如表 所示： 寄存器名稱 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RD/W 秒寄存器 1 0 0 0 0 0 0 分寄存器 1 0 0 0 0 0 1 小時寄存器 1 0 0 0 0 1 0 多功能電子秤 35 日寄存器 1 0 0 0 0 1 1 月寄存器 1 0 0 0 1 0 0 星期寄存器 1 0 0 0 1 0 1 年寄存器 1 0 0 0 1 1 0 寫保護寄存器 1 0 0 0 1 1 1 慢充電寄存器 1 0 0 1 0 0 0 時鐘突發(fā)寄存器 1 0 1 1 1 1 1 表 日歷、時鐘寄存器與控制字對照表 最后一位 RD/W 為“ 0”時表示進行寫操作，為“ 1”時表示讀操作。此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關(guān)的寄存器等。時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為 8+8（ 8 位地址 +8 位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為 8 加最多可達 248 的數(shù)據(jù)。 DS1302 的工作原理： DS1302 工作時為了對任何數(shù)據(jù)傳送進行初始化，需要將復(fù)位腳（ RST）置為高電平且將 8 位地址和命令信息裝入移位寄存器 。 圖 DS1302 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS1302 含充電電路，可以對作為后備電源的可充電電池充電，并可選擇充電使能和串入的二極管數(shù)目，以調(diào)節(jié)電池充電電壓。 DS1302 的外部引腳功能說明： 圖 DS1302 封裝圖 X1， X2 GND 地 RST 復(fù)位 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 SCLK 串行時鐘 VCC1 電池引腳 VCC2 主電源引腳 DS1302 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4所示，主要組成部分為：移位寄存器、 控制邏輯、振蕩器、實時時鐘以及 RAM。 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)含一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜 態(tài) RAM，可以通過串行接口與單片機進行通信。 3. 原理圖 : 圖 SC1010B 原理 圖 : 每次發(fā)脈沖觸發(fā)信號前先發(fā) RST復(fù)位脈沖計數(shù)器大于 100us，等待 100us后，再發(fā)觸發(fā)信號 ,發(fā)第 N個觸發(fā)信號放第 N段語音。 1. SC1010B 的電氣特性： 電源電壓 VDD： ～ 靜態(tài)電流： Isb ： ≤2181。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生 存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，如圖 所示。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預(yù)。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 多功能電子秤 29 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 指令 5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 指令 3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。（說明： 1 為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復(fù)位到地址 00H 位置。 液晶顯示電路 1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能： 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 所示： 設(shè)置 ＋ — 顯示狀態(tài) 語音報時 多功能電子秤 27 圖 1602LCD 尺寸圖 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 1. 顯示容量 :16 2 個字符 ； 2. 芯片工作電壓 :— ； 3. 工作電流 :()； 4. 模塊最佳工作電壓 :； 5. 字符尺寸 : (W H)mm。 電路原理圖如下所示： 多功能電子秤 26 圖 鍵盤控制電路 圖 電子秤鍵盤面板： 7 8 9 去皮 4 5 6 置零 1 2 3 累計 0 語音重報 清除 計算 電子日歷時鐘鍵盤面板： 獨立按鍵 S17 與 S18： S17 為時鐘按鍵：按下后由電子秤顯示轉(zhuǎn)換為時鐘顯示。 6. HX711 應(yīng)用原理圖 圖 HX711 應(yīng)用原理圖 人機交互界面 鍵盤控制電路 本設(shè)計采用了最常用 4*4矩陣鍵盤輸入數(shù)據(jù)。芯片從 復(fù)位或斷電狀態(tài)進入正常工作狀態(tài)后， A/D 轉(zhuǎn)換器需要 4 個數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進入正常工作狀態(tài)后，通道 A 和增益 128 會被自動選擇作為第一次 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益。如使用片內(nèi)穩(wěn)壓電源電路，斷電時，外部傳感器和片內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換器會被同時斷電。當 PD_SCK 為低電平時，芯片處于正常工作狀態(tài)。 圖 數(shù)據(jù)輸出，輸入通道和增益選擇時序圖 表 延時時間表 5. 復(fù)位和斷電 當芯片上電時，芯片內(nèi)的上電自動復(fù)位電路會使芯片自動復(fù)位。當 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入通道或增益改變時， A/D 轉(zhuǎn)換器需要 4 個數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。第 25 至 27 個時鐘脈沖多功能電子秤 24 用來選擇下一次 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益，參見 下 表。當 DOUT 從高電平變低電平后， PD_SCK 應(yīng)輸入 25 至 27 個不等的時鐘脈沖（圖二）。 4. 串口通訊 串口通訊線由管腳 PD_SCK 和 DOUT 組成，用來輸出 數(shù)據(jù)，選擇輸入通道和增益?？蓪?MCU 芯片的晶振輸出管腳上的時鐘信號通過 20pF 的隔直電容連接到 XI 管腳上，作為外部時鐘輸入。輸出數(shù)據(jù)速率與晶振頻率以上述關(guān)系按比例增加或減少。這種情況下，芯片內(nèi)的時鐘振蕩器電路會自動關(guān)閉，晶振時鐘或外部輸入時鐘電路被采用。這種情況下，典型輸出數(shù)據(jù)速率為 10Hz 或80Hz 。管腳 VBG 上不需要外接電容，管腳 VFB 應(yīng)接地，管腳 BASE 為無連接。應(yīng)選擇 該輸出電壓比穩(wěn)壓電源的輸入電壓 (VSUP)低至少 100mV 。穩(wěn)壓電源的供電電壓 (VSUP) 可與數(shù)字電源 (DVDD) 相同。 2. 供電電源 數(shù)字電源 (DVDD) 應(yīng)使用與 MCU 芯片相同的的數(shù)字供電電源。40mV 。 40mV 。這些增益所對應(yīng)的滿量程差分 輸入電壓分別177。 多功能電子秤 22 HX711 管腳說明： 圖 HX711 管腳 圖 HX711 管腳描述： 表 HX711 管腳描述表 1. 模擬輸入 通道 A 模擬差分輸入可直接與橋式傳感器的差分輸出相接。要使AT89S52 只訪問外部程序存儲器 (地址為 0000HFFFFH)， 這時該引腳必須保持低電平； 主控電路 P0 接 1602 液晶的 8 數(shù)據(jù)口； P3 接 4*4 矩陣鍵盤； 、 分別接高精度高增益 24 位 A/D 芯片的 HX711 的數(shù)據(jù)端口 DOUT 與時鐘端口 SCK； 、 、 分別接語音芯片 SC1010B 的 RST、 CNT與 BUSY 端口； 、 、 分別接 1602液晶的控制端 RS、 RW 與 EN 端口； ； 接溫度檢測模塊 DS18B20 的 DS 端； 、 、 分別接時鐘模塊 DS1302 的串行時鐘端SCL、 I/O數(shù)據(jù)端 SDA 與復(fù)位端 RST； 與 ； 接繼電器。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不會有脈沖輸出； EA/Vpp： 外部訪問允許端。 ALE/PROG： 訪問外部存儲器時， ALE(地址鎖存允許 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)，即使不訪問外部存儲器， ALE 端仍以不變的頻率輸出脈沖信號 (此頻率是振蕩器頻率的 1/6)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，出現(xiàn)一個 ALE 脈沖； PSEN： 該引腳是外部程序存儲器的選通信號輸出端。內(nèi)部方式時，時多功能電子秤 20 鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz， 時鐘頻率就為 6MHz。復(fù)位后 P0— P3 口均置 1，管腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR全部清零。 P3 引腳功能復(fù)用見下表 ： 串行通訊輸入 (RXD) 串行通訊輸出 (TXD) 外部中斷 0( INT0) 外部中斷 1(INT1) 定時器 0 輸入 (T0) 定時器 1 輸入 (T1) 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 RD 表 P3 引腳功能復(fù)用 RST： 在振蕩器運行時，有兩個機器周期 (24 個振蕩周期 )以上的高電平出現(xiàn)在此管腳時，將使單片機復(fù)位。端口置 1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用； P2 口在存取外部存儲器時，可作為高位地址輸出；內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收高 8位地址和控制信息； Port 3： P3 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口，輸出時可驅(qū)動 4個 TTL。對內(nèi)部 Flash 程序存儲器編程時，接收指令字節(jié)、校驗程序、輸出指令字節(jié)時，要求外接上拉電阻； Port 1： P1 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口，輸出時可驅(qū)動 4個 TTL。 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 表 AT89S52 功能 引腳封裝如下圖 所示： 圖 AT89S52 的引腳圖 引腳功能說明： VCC/GND：電源 /接地引腳； Port 0： P0 是一個 8位漏極開路型雙向 I/O 端口，端口置 1(對端口寫 1)時作高阻抗輸入端； P0 還可以用作總線方式下的地址數(shù)據(jù)復(fù)用管腳，用來操作外部存儲器。 軟件設(shè)置空閑和省電功能 3 級加密位 低功耗空閑和省電模式 256x8bit 內(nèi)部 RAM 時鐘頻率 033MHz 工作電壓 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 多功能電子秤 18 主要功能特性 見下表 ： 其推出的 AT89 系列單片機，在世界電子技術(shù)行業(yè)中引起了極大的反響，在國內(nèi)也受到廣大用戶 歡迎。 ATMEL 公司是美國 20世紀 80 年代中期成立并發(fā)展起來的半導(dǎo)體公司。為實現(xiàn)系統(tǒng)超量程報警和鬧鐘響鬧功能，還擴展了蜂鳴器電路）。擴展的時鐘部分主要由時鐘芯片 DS1302 設(shè)計實現(xiàn)，溫度檢測部分主要由溫度傳感器 DS18B20 實現(xiàn)。顯示用的 LCD 我們根據(jù)要求選用了點陣式液晶顯示器 1602。 人機交互部分的鍵盤在系統(tǒng)中，可以輸入數(shù)字和已經(jīng)固定的控制命令等。在具體選擇傳感器時，考慮到在稱量物品時必要的精度、準確性要求，所稱物品的重量誤差必須要控制在一定的范圍之內(nèi)。 串口通信主要用于單片機與 PC機的通信，主要由 MAX232 實現(xiàn)。 AT89S52 是一款 8位的內(nèi)帶 8K 程序存儲器的微控制器，考慮到用軟件實現(xiàn)電子秤系統(tǒng)的各項功能時，所需的軟件量并不是很大，不需要太大的程序存儲空間，因此在對 AT89S52 實際設(shè)計時不需要在片外再擴展程序存儲器，這樣不僅節(jié)省了硬件資源，也優(yōu)化了電路的設(shè)計。 x78xX 系列是三端正電源穩(wěn)壓電路，它的封裝形式為下 TO220．它有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常的廣泛：每種類型由于內(nèi)部電流的限制，以及過熱保護和安全工作區(qū)的保護使它基本上不會損壞，如果能夠提供足夠的散熱片，它們就能夠提供大于 的輸出電流。 所以我選擇了太陽人公司的點陣式 1602 液晶 。它在特定的溫度范圍內(nèi)，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些光學(xué)特性，其透明度和顏多功能電子秤 14 色隨電場、磁場、光照度等外界條件變化而變化。 方案二 采用 可以設(shè)置顯示單 價 ，金額， 時間 日期等 的 LCD，它 具有低功耗、可視面大、畫面友好 及 抗干擾能力強等功能， 其 顯示技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。 此方案顯示直觀，而且編程簡單，但若要同時顯示單價，金額等諸多信息則需 要要大量的數(shù)碼管。 因此，我選擇 4*4 矩陣鍵盤。但是在與單片機編程中比較復(fù)雜。因此，相對于 單片機系統(tǒng)來說鍵盤接口信號是輸入信號。鍵盤由許多鍵組成，每一個鍵相當于一個機械開關(guān)觸點，當鍵按下時，觸點閉合，當鍵松開時，觸點斷開。 高精度高增益 24位 A/D芯片 HX711 具有以下 特點 ： 1) 兩路可選擇差分輸入 ； 2) 片內(nèi)低噪聲可編程放大器，可選增益為 64 和 128； 3) 片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源 ； 4) 片內(nèi)時鐘振蕩器無需任何外接器件，