【正文】 讀寫操作時(shí)序如圖 416 和 417 所示：圖 416 讀操作時(shí)序圖 417 寫操作時(shí)序LCD1602 顯示程序流程圖如圖 418 所示： S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)35開始顯示兩個(gè)字符串結(jié)束設(shè)置顯示模式關(guān)閉顯示顯示清屏顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置顯示開及光標(biāo)設(shè)置圖 418 LCD1602 顯示程序流程圖液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令。指令 10—寫數(shù)據(jù)。指令 8—DDRAM 地址設(shè)置。指令 6—功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)34N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。高電平表示有效，低電平則無效。指令 2—光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)33b LCD1602 顯示程序1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 42 所示：表 42 控制指令表序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址10 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11 從 CGRAM 或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。程序中由低位到高位循環(huán)點(diǎn)亮數(shù)碼管顯示 1。在本程序中使用動(dòng)態(tài)掃描法控制數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管程序流程圖如圖 415所示：開始“4”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第四位數(shù)碼管“3”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第三位數(shù)碼管“2”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第二位數(shù)碼管“1”段碼送 P0 口位碼送 P1 口選中第一位數(shù)碼管圖 415 數(shù)碼管程序流程圖P0 口提供數(shù)碼管顯示所需的段碼，1 四位數(shù)字對(duì)應(yīng)的共陰數(shù)碼管的段碼分別賦給變量 dis0、disdisdis3 ，在主函數(shù)中，依次將dis0、 dis disdis3 送至 P0 口，由于八個(gè)數(shù)碼管的每個(gè)段所對(duì)應(yīng)的連線連在一起，只有被片選的數(shù)碼管才會(huì)點(diǎn)亮。靜態(tài)的也叫鎖存方式，單片機(jī)送出數(shù)據(jù)后控制外圍鎖存器件鎖存數(shù)據(jù)，這樣數(shù)碼管筆段里的電流不變，數(shù)碼管穩(wěn)定顯示，這樣單片機(jī)S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)32可以干別的活不用管數(shù)碼管了。 顯示模塊程序設(shè)計(jì)a 數(shù)碼管程序數(shù)碼管的顯示方式可以分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的。 b RS485 通信模塊程序設(shè)計(jì)單片機(jī)通過 MAX485 與 PC 機(jī)通訊程序流程圖如圖 414 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)31開始串口初始化保存數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)RI 等于 1YNTI 等于 1RI 置零TI 置零YN485 接收485 發(fā)送414 單片機(jī)通過 MAX485 與 PC 機(jī)通訊程序流程圖在程序中，當(dāng)串口要接收數(shù)據(jù)時(shí)，使 為低電平，當(dāng)串口要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使 為高電平。單總線上的所有通信都是以初始化時(shí)序開始，包括主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖及從機(jī)的應(yīng)答脈沖，初始化時(shí)序如圖 49 所示：圖 49 初始化時(shí)序當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從邏輯高電平拉到邏輯低電平時(shí)，寫時(shí)序開始，寫“1”和“0” ， 寫時(shí)序如圖 410 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)28圖 410 寫時(shí)序 圖 411 讀時(shí)序b 測(cè)溫程序流程圖測(cè)溫程序流程圖如圖 412 所示： S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)29開始DS18B20 初始化跳過讀序列號(hào)操作啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換延時(shí)DS18B20 初始化跳過讀序列號(hào)操作讀取溫度寄存器值延時(shí)讀取溫度值低位讀取溫度值高位相加的溫度值溫度值轉(zhuǎn)化為液晶字符圖 412 DS18b20 溫度傳感器程序流程圖根據(jù)初始化時(shí)序?qū)?DS18B20 進(jìn)行初始化，根據(jù)讀寫時(shí)序?qū)?DS18B20 進(jìn)行讀寫編程，另外，在循環(huán)讀取溫度數(shù)據(jù)后，要將讀取的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以在液晶上顯示的液晶字符。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫 0、寫 讀 0 和讀 1。主機(jī)和從機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，所有的數(shù)據(jù)都是從低位開始讀寫的?？砂l(fā)送的 RAM 命令有：寫暫存 RAM，讀暫存 RAM，復(fù)制暫存 RAM，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，回讀 E2PROM，讀電源模式。(3)RAM 操作命令。所有的 ROM 命令都是 8 位，而且這些命令與各個(gè)從機(jī)設(shè)備的唯一 64 位 ROM 代碼相關(guān)，允許主機(jī)在單總線上連接多個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)，指定操作某個(gè)從機(jī)設(shè)備。(2)ROM 操作命令?；趩慰偩€上的所有傳輸過程都是以初始化開始的，初始化過程由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機(jī)的應(yīng)答脈沖組成。其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表41：表 41 DS1302 的寄存器命令字 各位內(nèi)容寄存器名寫操作 讀操作取值范圍7 6 5 4 3 2 1 0秒寄存器 80H 81H 0059 啟動(dòng) 十位 個(gè)位分寄存器 82H 83H 0059 0 十位 個(gè)位時(shí)寄存器 84H 85H 0012或0023 12/24 0 10/AP 十位 個(gè)位日寄存器 86H 87H 0128，29，30，31 0 0 十位 個(gè)位月寄存器 88H 89H 0112 0 0 0 十位 個(gè)位周寄存器 8AH 8BH 0107 0 0 0 0 0 個(gè)位年寄存器 8CH 8DH 0099 十位 個(gè)位c DS1302 時(shí)鐘程序流程圖 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖如圖 47 所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)26 開始讀取 DS1302 的秒值寫入允許時(shí)鐘芯片關(guān)閉N寫入初始化時(shí)間寫入禁止獲取時(shí)鐘芯片的時(shí)間時(shí)間、日期數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為液晶字符顯示Y圖 47 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖在程序中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體，用來存儲(chǔ)秒、分、時(shí)、星期、日、月、年信息，對(duì) DS1302 的寄存器地址進(jìn)行了聲明，方便在編程時(shí)使用，依據(jù) DS1302 讀寫單字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)序圖編寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù)，依據(jù) DS1302 讀寫數(shù)據(jù)時(shí)序圖編寫向 DS1302 某地址寫入數(shù)據(jù)和從 DS1302 某地址讀出數(shù)據(jù)的函數(shù)，從 DS1302 某地址讀出數(shù)據(jù)可以獲取時(shí)鐘芯片的時(shí)鐘數(shù)據(jù)到自定義的結(jié)構(gòu)型數(shù)組中，這樣單片機(jī)就可以實(shí)時(shí)的從 DS1302 獲取時(shí)間了，向 DS1302 某地址寫入數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì) DS1302 進(jìn)行時(shí)間的初始化和修改操作。數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序如圖46所示：S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)25圖 46 DS1302 的讀寫時(shí)序突發(fā)模式下，可以一次性讀出所有日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302 的數(shù)據(jù)輸入輸出：向DS1302 寫入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)在控制字節(jié)輸入后的下一個(gè)SCLK周期的上升沿被寫入，多余的SCLK 將被忽略。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥，～RST必須保持低電平。當(dāng)為～RST高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302 進(jìn)行操作。輸入的數(shù)據(jù)中，前4位為高虛擬位，中間10位為D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，最后 2位為低于LSB 的位即零。DIN輸入的12位數(shù)據(jù)中，前10位為TLC5615輸入的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，且輸入時(shí)高位在前，低位在后，后兩位必須寫入數(shù)值為零的低于LSB 的位，因?yàn)門LC5615的DAC輸入鎖存器為12位寬。 串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器TLC5615的使用有兩種方式，即級(jí)聯(lián)方式和非級(jí)聯(lián)方式。由此要想串行輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)必須滿足兩個(gè)條件：第一時(shí)鐘SCLK 的有效跳變；第二片選 CS為低電平。輸入時(shí)SCLK的上升沿把串行輸入數(shù)據(jù)DIN 移入內(nèi)部的16位移位寄存器，SCLK 的下降沿輸出串行數(shù)據(jù)DOUT，片選 CS的上升沿把數(shù)據(jù)傳送至DAC寄存器。并在液晶或數(shù)碼管上顯示出來。b AD 程序流程圖AD 程序流程圖如 43 所示：開始啟動(dòng) AD 轉(zhuǎn)換輸入方式選擇輸入通道選擇讀取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理與顯示S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)23圖 43 AD 程序流程圖依據(jù)操作時(shí)序?qū)DC0832編程，包括轉(zhuǎn)換啟動(dòng)和AD值讀取函數(shù)，在AD轉(zhuǎn)換函數(shù)中可以選擇ADC0832的轉(zhuǎn)換通道和輸入方式，即通道0或通道1，單通道輸入或差分輸入。當(dāng)片選CS為高時(shí)，內(nèi)部所有寄存器清 0，輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。ADC0832 接著在第4個(gè)時(shí)鐘下降沿輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。當(dāng)輸入啟動(dòng)位和配置位后，選通輸入模擬通道，轉(zhuǎn)換開始。在時(shí)鐘的上升沿，D I端的數(shù)據(jù)移ADC0832內(nèi)部的多路地址移位寄存器。在主函數(shù)中調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，判斷返回鍵值，若返回值不為1 ，證明右鍵按下，在某一個(gè)數(shù)碼管上顯示鍵值，若返回值為1，證明沒有鍵按下，顯示先前按下的按鍵鍵值。 矩陣式鍵盤的按鍵編碼處理：將行線和列線依次進(jìn)行數(shù)值編碼，然后進(jìn)行一定規(guī)則的運(yùn)算，就是對(duì)鍵值的編碼。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。 判斷閉合鍵所在的位置：在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個(gè)按鍵之中。下面分別介紹以上各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)。S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)204 軟件部分 整體程序設(shè)計(jì)軟件部分主要包括數(shù)碼管程序、鍵盤程序、AD 程序、DA 程序、DS1302時(shí)鐘程序、DS18b20 溫度傳感器程序、串行通信程序、顯示程序和其他簡(jiǎn)單模塊程序。如圖 321 所示，單片機(jī)的 與 Q1 的基極通過 1K 歐姆電阻連接，當(dāng) 為高電平時(shí)，Q1 導(dǎo)通，Q1 的發(fā)射極與集電極導(dǎo)通，將發(fā)射極下拉為低電平，蜂鳴器兩端出現(xiàn)電位差，蜂鳴器發(fā)聲；當(dāng) 為低電平時(shí)，Q1 不導(dǎo)通，蜂鳴器兩端沒有電流流過，蜂鳴器不發(fā)聲。 S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)18ATMEGA8L 的引腳配置如下圖 318 所示： 圖 318 ATMEGA8L 的引腳配置圖下載器模塊原理圖如圖 319 所示：圖 319 下載器模塊原理圖下載器模塊實(shí)現(xiàn)將 USB 信號(hào)轉(zhuǎn)換為能通過 SPI 協(xié)議傳輸?shù)男盘?hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的編程。ATmega8 有如下特點(diǎn)： 8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash(具有同時(shí)讀寫的能力，即 RWW)，512 字節(jié) EEPROM，1K 字節(jié) SRAM，32 個(gè)通用 I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 (T/C)， 片內(nèi) / 外中斷，可編程串行 USART，面向字節(jié)的兩線串行接口，10 位 6 路(8 路為 TQFP 與 MLF 封裝)ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè) SPI 串行端口，以及五種可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。 下載器模塊ATmega8 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。 *注釋 3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的 JA、JK 用焊錫短接。S51 開發(fā)板的設(shè)計(jì)16RS， R/W 的配合決定的 4 種模式見表 33：表 33 RS，R/W 決定的控制模式RS R/W 功能說明L L MPU 寫指令到指令暫存器（IR）L H 讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)H L MPU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)E 信號(hào)的狀態(tài)產(chǎn)生的動(dòng)作見表 34：表 34 E 信號(hào)的狀態(tài)產(chǎn)生的動(dòng)作E 狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果高——低 I/O 緩沖——DR 配合/W 進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令高 DR——I/O 緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低——高 無動(dòng)作 LCD12864 的并行接口見表 35：表 35 LCD12864 的并行接口管腳號(hào) 管腳名稱 電平 管腳功能描述1 VSS 0V 電源地2 VCC +5V 電源正3 V0 對(duì)比度（亮度）調(diào)整4 RS(CS） 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)5 R/W(SID) H/L R/W=“H”，E=“H” ，數(shù)據(jù)被讀到 DB7——DB0R/W=“L”，E=“H→L” ， DB7——DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR6 E(SCLK) H/L 使能信號(hào)7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線15 PSB H/L H：8 位或 4 位并口方式，L：串口方式（見注釋 1）16 NC 空腳17 /RE