【正文】 低位開始輸入 /輸出的。位 1至位 5 指操作單元的地址。圖 6 為 DS1302 的控制字，此控制字的位 7必須置 1，若為 0 則不能把對 DS1302 進行讀寫數據。 BLA、 BLK 分別為顯示器背光燈的正、負極 [13]。 E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 RS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數據寄存器、低電平 0 時選擇指令寄存器。 VDD接 5V 電源， VSS 接地。 度溫度傳感器可編程的分辨率為 9～ 12位 [12]。獨特的一線接口，只需要一條口線通信多點能力，簡化了分布式溫度傳感應用無需外部元件可用數據總線供電，電壓范圍為 至 無需備用電源 測 量溫度范圍為 55 度至 +125 度。只要占用 CPU 一個口線即可。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。 DS1302 與 CPU的連接需要三條線，即 SCLK(7)、I/O(6)、 RST(5)。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內容。 DS1302 有 12 個寄存器，其中有 7個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數據位為 BCD碼形式。 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數據被寫入 DS1302，數據輸入從低位即位 0 開始。位 5 至位 1 指示操作單元的地址 。 I/O 為串行數據輸入輸出端 (雙向 )， SCLK 為時鐘輸入端。上電運行時，在 Vcc 之前， RST必須保持低電平。當 RST 為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。 RST 是復位 /片選線，通過把 RST 輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。當 Vcc2 小于 Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。 DS1302 內部有一個 31 8 的用于臨時性存放數據的 RAM 寄存器。 9 時鐘電路模塊的設計 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘芯片，它可以對年、月、日、周、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。各中斷源的優(yōu)先級由中斷優(yōu)先級寄存器（ IP）進行設定。中斷優(yōu)先級控制寄存器（ IP） MCS51 單片機的中斷優(yōu)先級控制比較簡單，因為系統(tǒng)只定義了高、低 2個優(yōu)先級。單片機在中斷響應后不會自動關閉中斷。當總控制位為禁止時，關閉整個中斷系統(tǒng)，不管分控 制為狀態(tài)如何，整個中斷系統(tǒng)為禁止狀態(tài)；當總控制位為允許時，開放中斷系統(tǒng)，這時才能由各分控制位設置各自中斷的允許與禁止。按位操作時，各位的地址為 0A8H~0AFH，可見， MCS51單片機通過中斷允許控制寄存器對中斷的允許（開放）實行兩級控制。串行中斷請求由 TI和 RI的邏輯或得到。計數溢出標志位的使用有兩種情況：采用中斷方式時，作中斷請求標志位來使用；采用查詢方式時，作查詢狀態(tài)位來使用；串行口控制寄存器（ SCON），進行字節(jié)操作時，寄存器地址為 98H。當中斷響應完成轉向中斷服務程序時，由硬件把 IE0（或 IE1）清零， 當計數器產生計數溢出時，相應的溢出標志位由硬件置“ 1”。進行字節(jié)操作時，寄存器地址為 88H。 MCS51 單片機為用戶提供了四個專用寄存器，來控制單片機的中斷系統(tǒng)。當定時 /計數器 T1發(fā)生溢出時，置位 TF1，并向 CPU申請中斷； RI（ ）或 TI（ ），串行口中斷請求標志。 TF0（ ），片內定時 /計數器 T0 溢出中斷請求標志。一旦輸入信號有效，便使 IE0 標志置一，向 CPU 申請中斷。外部中斷 0(INT0)來自 引腳，通過外 部中斷 0 觸發(fā)方式控制位IT0()，來決定中斷輸入信號是低電平有效還是負跳變有效。中斷源發(fā)出中斷請求，單片機對中斷請求進行響應，當中斷響應完成后應進行中斷返回，返回被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序。所謂的 中斷就是，當 CPU正在處理某項事務的時候，如果外界或者內部發(fā)生了緊急事件，要求CPU 暫停正在處理工作而去處理這個緊急事件，待處理完后，再回到原來中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序，這個過程稱作中斷。為解決這個問題，發(fā)展了中斷的概念。 7 圖 2 單片機最小系統(tǒng) 單片機中斷系統(tǒng) 在提及單片機的最小系統(tǒng)后，現對單片機的另一重要應用系統(tǒng)即中斷系統(tǒng)做一個比較詳細的介紹。 89C51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時都是準雙向口。這是由硬件自動完成的，不需要我們操心， 1 然后再實行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯，如果不對端口置1，端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q^為 1 加到場效應管柵極的信號為 1，該場效應管就導通對地呈現低阻抗，此時即使引腳上輸入的信號為 1，也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的 1 信號讀入后不一定是 1。只有讀端口時才真正地把外部的數據讀入到內部總線。 I/O 口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。當 P3口寫入“ 1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當用 6 于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P1口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。 P0口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。此外， AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式。 第三節(jié) 主要單元電路的設計 AT89S51單片機主控制模塊的設計 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 DS1302內部有一個 31*8的用于臨時性存放數據的 RAM 寄存器。 圖 1 系統(tǒng)硬件框圖 第二節(jié) 系統(tǒng)硬件概述 本電路是由 AT89S51單片機作為控制核心，能在 3V 超低壓工作， AT89S51是 一個低功耗，高性能 CMOS 8位單片機，片內含 4kBytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結構，芯片內集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案；時鐘電路由 DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、 周、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。 4 第二章 系統(tǒng)的硬件設計與實現 第一節(jié) 電路設計框圖 本系統(tǒng)的電路系統(tǒng)框圖如圖 1 所示。因此，本設計 DS18B20 溫度傳感器作為溫度采集模塊。 方案二： 采用數字式溫度傳感器 DS18B20，此類傳感器為數字式傳感器而且僅需要一條數據線進行數據傳輸，易于與單片機連接，可以避免 A/D 模數轉換模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路 [6]。 １ .4 溫度傳感器的選擇方案與論證 方案 一 ： 使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個相應阻值電阻相串聯分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個電阻變化的分壓值，并進行 A/D 轉換。采用普通 晶振 [4]。 DS1302 是 DS1202 的升級產品，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 數據。所以不采用此方案。 時鐘芯 片的選擇方案和論證 方案 一 ： 直接采用單片機定時計數器提供秒信號，使用程序實現年、月、日、星期、時、分、 3 秒計數。但是由于數碼管動態(tài)掃描需要借助74LS164 移位寄存器進行移位，該芯片在電路調試時往往會有很多障礙，所以不采用 LED數碼管作為顯示 [2]。 顯示模塊選擇方案和論證 方案 一 ： 采用點陣式數碼管顯示，點陣式數碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合 ,如采用在顯示數字顯得太浪費 ,且價格也相對較高 ,所以也不用此種作為顯示 。 2 第一章 方案設計 第一節(jié) 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 單片機芯片的選擇 本設計采用 AT89S51 芯片作為硬件核心，該芯片采用 Flash ROM，內部具有 4KB ROM存儲空間 ,相對于本設計而言程序空間完全夠用。所有程序編寫完成后，在 Keil 軟件中進行調試，確定沒有問題后，在 Proteus 軟件中嵌入單片機內進行仿真。此外，該電子萬年歷還具有時間校準等功能。本電子萬年歷的設計在硬件方面主要采用 AT89S51 單片機作為主控核心 ，由 DS1302 時鐘芯片提供時鐘、 1602LCM 點陣液晶顯示屏顯示。而且要求設計的電子萬年歷在操作上力求簡潔，功能上盡量齊全，顯示界面也要出色。電子萬年歷作為電子類小產品不僅是市場上的寵兒，也是是單片機設計培訓中一個很實用的題目。電子萬年歷的出現給人們的生活帶來的諸多方便，作為一種附加功能，現在越來越廣泛的被應用于各種電子產品中，具有廣闊的市場前景。伴隨著電子技術的迅速發(fā)展，特別是隨大規(guī)模集成電路出現，給人類生活帶來了根本性的改變。 LED digital display is used in LCD displays that can display in , month, day, week, hours, minutes, seconds and other addition, the electronic calendar is also a time calibration functions. In terms of software, including calendar program, time to adjust procedures, display procedures. All programming is plete, the Keil software debugging, make sure there is no problem, in the Proteus software embedded within the simulated MCU. This article focus on liquid crystal screen LCM1602 and clock chip DS1302,temperature sensor DS18B20 which connected and municated with solutions will also pared with each software side， calender calculation will be discussed as well. The results are as follows:as electronic calender are widely used in our daily should be chip and convenient so as to win more profit. Keywords:Microcontroller,DS1302； DS18B20； LCD1602 III 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................... I Abstract ...................................