【正文】 1DCBAT i t leN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 4 M a y 2 0 0 9 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e tt i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \桌面 \ x f . d d bD r a w n B y :J1J1J1J1J1J1J1+ 5 VJ1R * 8abcefgdpdJ1J1J1J1J1J1J1J1R * 8abcefgdpdf9g10e1d23c4DP5b6a78af bgdcedpG N D（ a ）共陰極 （ b ）共陽極 （ c ）管腳配置 圖 （ a） LED顯示 模塊 在輪流點亮掃描的過程中，每位顯示管的點亮?xí)r間是極為短暫的，約 1ms左右，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。 CPU向字段輸出口送出字型碼時，所有顯示器接受到相同的字型 碼，但究竟是哪個顯示器亮取決于 COM端，而這一端是由 I/O口控制的可以自行決定何時顯示哪 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 23 頁 共 36 頁 一位。 （ 2） LED 動態(tài)顯示 該模塊主要由 LED數(shù)碼管組成。 數(shù)碼管顯示可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。 方案二： 數(shù)碼管作為一種主動的顯示器件，具有亮度高，相應(yīng)速度快，防潮防濕性能好 ，溫度特性極好價格便宜，易于購買等優(yōu)點而且具有遠距離顯示效果，很適合夜間或遠距離操作。對單片機的接口要求較高，占用資源多。功 耗低，顯示狀態(tài)時電流為 2μ A (典型值 )，省電模式時小于 1μ A，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。數(shù)據(jù)讀寫時序如圖 (5)。在控制字指令輸入后的下一個 SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0位）開始。 （ 2） 位 6：如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1表示存取 RAM 數(shù)據(jù)； （ 3） 位 5至位 1（ A4～ A0）：指示操作單元的地址； （ 4） 位 0（最低有效位）：如為 0，表示要進行寫操作，為 1表示進行讀操作。 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM A4 A3 A2 A1 A0 RD C k WR 表 （ 4） 。 要想與 DS1302 通信，首先要先了解 DS1302 的控制字。 4） 讀寫時序說明 DS1302是 SPI 總線驅(qū)動方式。突發(fā)模式寄存器如 表(3)所示。 讀地址 寫地址 數(shù)據(jù)范圍 C1h C2h 00FFh C3h C4h 00FFh C5h C6h 00FFh 當(dāng) WP位為 1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。 控制寄存器（ 8Fh、 8Eh）的位 7是寫保護位（ WP），其它 7位均置為 0。 秒寄存器（ 81h、 80h）的位 7定義為時鐘暫停標志（ CH）。在 12小時模式時，位 5 是，當(dāng)為 1時，表示 PM。 讀寄存器 寫寄存器 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 范圍 81h 80h CH 10秒 秒 00— 59 83h 82h 10秒 分 00— 59 85h 84h 12/24 0 10 時 時 1— 12/0— 2 AM/PM 87h 86h 0 0 10日 日 1— 31 89h 88h 0 0 0 10 月 月 1— 12 8Bh 8Ah 0 0 0 0 0 周日 1— 7 8Dh 8Ch 10年 年 00— 99 8Fh 8Eh WP 0 0 0 0 0 0 0 — 表 （ 1） 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 20 頁 共 36 頁 DS1302有關(guān)日歷、時間的寄存器 ： 小時寄存器（ 85h、 84h）的位 7用于定義 DS1302是運行于 12 小時模式還是 24小時模式。該引腳有兩個功能：第一， CE開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；其次， CE提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。?dāng) Vcc2Vcc1+ 時，由 Vcc2向DS1302供電，當(dāng) Vcc2 Vcc1 時，由 Vcc1 向 DS1302供電。 SCLK始終是輸入端。只有在 SCLK為低電平時，才能將 RST置為高電平。如果在傳送過程中RST置為低電平 ，則會終止此次數(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 。當(dāng) Vcc2大于Vcc1＋ ， Vcc2給 DS1302供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 DS1302是 DS1202的升級產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。采用三線接口與 CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM數(shù)據(jù)。采用普通 。 圖 鍵盤電路 （ 2） 獨立式按鍵工作原理 用 I／ O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，每個獨立式按鍵單獨占有一根 I／ O口線，每根 I／ O口線上按鍵的工作狀態(tài)不會影響其他 I／ O口線的工作狀態(tài)，即一個按鍵對應(yīng)著－個端口輸入，每一個按鍵都有一個按鍵電路來判斷其是否按下。當(dāng)按下一個鍵時，無論其它鍵是否被按下，信號線由 1 變?yōu)?0；當(dāng)松開此鍵時，無論其它鍵是否被按下，信號線由 0 變?yōu)?1。 方案二 ： 獨立鍵盤，如圖 所示。 根據(jù)電路的需要和實際情況選擇 DS2Y 系列 ， 型 號 為 ： DS2YSDC5V的繼電器，其具體的參數(shù)如下： 外形尺寸（ mm）： （ LWH ） 重 量 ： 2g 觸點參數(shù)：觸點形式： 2C（ DPDT） 觸點負載： 2A30VDC 阻 抗： ≤50mΩ 額定電流： 2A 電氣壽命： ≥10 萬回 機械壽命： ≥1 億回 線圈參數(shù)： 阻值 (士 10%)： 45Ω 線圈功耗： 200mW 額定電壓： DC 5V 吸合電壓： DC 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 17 頁 共 36 頁 釋放電壓： DC 工作溫度： 40℃ ～ +85℃ 絕緣電阻： ≥1000MΩ 線圈與觸點間耐壓： 1000VAC/1分鐘 觸點與觸點間耐壓： 1000VAC/1分鐘 系統(tǒng)的鍵盤電路設(shè)計 （ 1） 方案選擇 ： 方案一：矩陣鍵盤，其按鍵觸點接于由行、列母線構(gòu)成的矩陣電路交叉處，每當(dāng)按下一個鍵時，通過該鍵將行、列母線相通。提高了單片機的工作效率。 繼電器部分電路 的作用就是通過單片機的控制其通斷， 當(dāng)光頻轉(zhuǎn)換器工作，即當(dāng)外部有 光 照時，使單片機開始工作。 這里繼電器由相應(yīng)的 S8050 三極管來驅(qū)動，開機時，單片機初始化后的 為高電平，＋ 5 伏電源通過電阻使三極管導(dǎo)通，所以開機后繼電器始終處于吸合狀態(tài)，如果我們在程序中給單片機一條： CLR 的指令的話，相應(yīng)三極管的基極就會被拉低到零 伏左右，使相應(yīng)的三極管截至，繼電器就會斷電釋放，每個繼電器都有一個常開轉(zhuǎn)常閉的接點，便于在其他電路中使用 。 圖上還有一個東西 就是 繼電器線圈兩端反相并聯(lián)的二極管 ,起到吸收反向電動勢的功能，保護相應(yīng)的驅(qū)動三極管 ,只要是用三極管驅(qū)動繼 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 16 頁 共 36 頁 電器的場合 ,一般都有它的存在 。 這就是三極管的開關(guān)作用 。 現(xiàn)在 ,單片機的某一個需要控制這個繼電器電路的輸出引腳就是一只 手 ,當(dāng)單片機的這個引腳輸出低電平的時候 ,就像 手 在打開三極管 水龍頭 ,水就從上往下流 ,繼電器 水輪機 就開始轉(zhuǎn)起來了 。 上面的 Vcc就是水池 ,繼電器是一個水輪機 ,下面的 GND是 比水池低的任何一 。 在這里 ,我們只了解它跟本電路有關(guān)的開關(guān)作用 。 首先的 ,里面的三極管很重要 。 單片機是一個弱電器件 ,一般情況下它們大都工作在 5V 甚至更低 .驅(qū)動電流在 mA 級以下 .而要把它用于一 些大功率場合 ,顯然是不行的 .所以 ,就要有一個環(huán)節(jié)來銜接 ,這個環(huán)節(jié)就是所謂的 功率驅(qū)動 .繼電器驅(qū)動就是一個典型的、簡單的功率驅(qū)動環(huán)節(jié) .在這里 ,繼電器驅(qū)動含有兩個意思 :一是對繼電器進行驅(qū)動 ,因為繼電器本身對于單片機來說就是一個功率器件 。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。 系統(tǒng)的繼電器電路設(shè)計 繼電器 (relay)也是一 種電門，但與一般開關(guān)不同，繼電器并非以機械方式控制，而是一種以電磁力來控制切換方向的電門。對外接電容 C1,C2雖然沒有嚴格要求，但 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 14 頁 共 36 頁 電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性！ 因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為 30μ F。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶 瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。圖 復(fù)位電路可以實現(xiàn)上述基本功能。復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如 RST引腳上有一個高電平并維持兩個機器周期（由于一個機器周期包含 6個狀態(tài)，每個狀態(tài)是 2個振蕩周期，所以也就是 24個振蕩周期），則 CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。 系統(tǒng)的復(fù)位電路設(shè)計 單片機與其它微處理器一樣，在啟動時都需要復(fù)位，使 CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 說明幾點： （ 1）編程期間 被拉低來指示 RDY/BSY； （ 2）單片擦除需要 10ms的 PROG； RDY/BSY PROG VCC XTAL1 GND RESET 89C2051 PGM DATA P1 VIH/VPP +5V PGM DATA VIH +5V VIH XTAL1 RESET GND 89C2051 P1 圖 （ c） 編程電路 圖 （ d） 校驗電路 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 12 頁 共 36 頁 （ 3）內(nèi)部 EEPROM 地址計數(shù)器在 RESET的上升沿復(fù)位到 000H，并由 XTAL1引腳正脈沖執(zhí)行計數(shù)。 下電次序為：設(shè)置 XTAL RESET為“ L” ,浮空其它 I/O引腳，關(guān)閉 VCC電源。 表 （ b） AT89C2051單片機 編程模式 表 LB1 U P U U P P LB2 加密功能 無加密功能 禁止對 Flash再編程 禁止對 Flash再編程，還禁止程序校驗 U 模式 寫入代碼數(shù)據(jù) 讀出代碼數(shù)據(jù) 寫加密位 LB1 寫加密位 LB2 芯片擦除 讀信號字節(jié) RESET 12V 12V 12V 12V H H H H H H H H H H H H H H H H L L L L L L L L L L L L 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 （論文） 第 11 頁 共 36 頁 注：①內(nèi)部 EPROM的計數(shù)器在 RESET的上升沿復(fù)位到 000H，并由 XTAL1，引腳正脈沖執(zhí)行計數(shù)； ②片擦除需要 10ms的 PROG脈沖； ③編程期間 被拉低來指示 RDY/BSY. c. AT89C2051 單片機的 片內(nèi) Flash 存儲器編程步驟如下： ①上電次序是在 VCC、 GND引腳加工作電壓， RESET、 XTAL1引腳接到 GND,懸浮其它引腳，等待大于 10ms以上時間； ②在 RESET、 引腳加高電平； ③在 、 、 、 ； ④經(jīng) — 對 000H單元加入數(shù)據(jù)字節(jié)； ⑤升高 RESET 到 12V激活編程； ⑥使 ，編程一個字節(jié)或加密位； ⑦校驗已被編程數(shù)據(jù)，使 RESET從 12V 降到邏輯電平“ H”并設(shè)置 —