【正文】 H/L數(shù)據(jù)引腳13DB4H/L數(shù)據(jù)引腳14DB5H/L數(shù)據(jù)引腳15DB6H/L數(shù)據(jù)引腳16DB7H/L數(shù)據(jù)引腳17RSTLLCD復(fù)位信號，低電平有效18VOUT10VLCD 驅(qū)動電源表5 指令描述表指令名稱控制信號控制代碼R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0顯示開關(guān)0000111111/0（1）顯示起始行設(shè)置0011XXXXXX（2）頁設(shè)置0010111XXX（3）列地址設(shè)置0001XXXXXX（4）讀狀態(tài)10BUSY0ON/OFFRST0000寫數(shù)據(jù)01寫數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)11讀數(shù)據(jù)（1）顯示開關(guān)功能：設(shè)置屏幕顯示開/關(guān)。圖12 DS18B20寫時序圖單片機系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用液晶顯示器件（LCD），是因為LCD獨具的低壓、微功耗特性。最少持續(xù)60us才可完成寫時序，括至少兩個讀周期為1us在恢復(fù)時間。圖11 DS18B20讀時序圖寫時序有寫1時序和寫0時序。所有讀時序必須最少持續(xù)60us才可完成寫時序，括至少兩個讀周期為1us在恢復(fù)時間。DS18B20在一個復(fù)位脈沖跟著一個存在脈沖中表明已經(jīng)做好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。3VDDVDD引腳。圖8 DS18B20實物圖 圖9 DS18B20引腳圖表3 引腳說明T09封裝符號說明1GND接地2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出的引腳。 測溫范圍為55~+125℃； 在10~+85℃范圍內(nèi)精確度為177。 美國Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，是全世界上第一片支持 一線總線接口、內(nèi)部使用了ONBOARD專利技術(shù)的數(shù)字化溫度傳感器。寫地址字節(jié)和讀數(shù)據(jù)字節(jié)同樣都是由LSB開始。在上升沿時由LSB開始讀入，地址字節(jié)和數(shù)據(jù)字節(jié)的讀取才有效。時序分析圖6 DS1302寫字節(jié)時序圖 DS1302寫字節(jié)時，傳輸?shù)谝粋€字節(jié)是地址，第二個字節(jié)是數(shù)據(jù)。8Vcc1工作在單電源和電池工作系統(tǒng)的低功率備用電池。6I/O三線接口的雙向數(shù)據(jù)管腳。 內(nèi)部振蕩器設(shè)計成與指定的6pF裝載電容的晶體共同工作。DS1302 工作于VCC1 和VCC2 中較大者。通訊接口的同步串行使管腳數(shù)降到最少；4；5；讀寫時鐘或RAM數(shù)據(jù)時有單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖串模式）數(shù)據(jù)傳送方式；8管腳DIP封裝或可選的8管腳表面安裝SO封裝；簡單的3線接口；與TTL兼容（VCC=5V）；在工業(yè)應(yīng)用中的溫度范圍從40攝氏度到+85攝氏度；1與DS1202兼容；1經(jīng)美國最具權(quán)威的保險機構(gòu)美國保險商試驗室（UL）的認(rèn)證。除了擁有DS1202 的基本計時功能以外， DS1302 有其他特點比如，可編程涓流充電器VCC1，雙管腳主電源和備用電源，附加7 字節(jié)的暫存器。低功耗的設(shè)計使得DS1302在非常低的電能下，還能保持?jǐn)?shù)據(jù)和時鐘信息。DS1302 與微處理器聯(lián)系使用同步串行通訊簡化了接口。實時時鐘芯片DS1302利用簡單的串行接口與微處理器進行通訊。美國DALLAS公司推出的有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實時時鐘芯片DS1302。AT89C52的功能強大，完全能夠擔(dān)任本次設(shè)計核心控制模塊。在空閑方式下，AT89C52停止CPU的工作，但允許RAM, 串行通信口及中斷系統(tǒng),定時/計數(shù)器繼續(xù)工作。功能特性： AT89C52是由全球半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)美國ATMEL公司生產(chǎn)的。許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合都可使用功能強大AT89C52單片機。 該設(shè)計中，核心控制模塊選用單片機AT89C52。系統(tǒng)功能框圖如下：圖1系統(tǒng)功能框圖 本設(shè)計共分為6個模塊，即核心控制模塊，時鐘模塊，溫度采集模塊，液晶顯示模塊，時間調(diào)整及鬧鐘設(shè)置按鍵模塊，鬧鐘發(fā)聲模塊。 所有功能的實現(xiàn)都通過單片機AT89C52來控制，從DS1302讀取日期時間，從DS18B20采集溫度，通過一系列按鍵調(diào)整時間和鬧鐘，顯示在AMPIRE128X64上。本設(shè)計需要能夠顯示日期、時間和溫度，并能實現(xiàn)時間調(diào)整和鬧鐘功能設(shè)定等功能。所以，我們應(yīng)在滿足系統(tǒng)的功能的必要條件下，系統(tǒng)的整體設(shè)計方案能夠充分考慮了系統(tǒng)的環(huán)境中，所選擇的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是容易實現(xiàn)、使用簡單的?；谏鲜鲈?，我設(shè)計了這款基于DS130DS18B20和LCD12864的多功能液晶電子日歷，方便日常生活的使用。該電路采用單片機AT89C52作為核心，功率消耗小，能在3V的低電壓工作，電壓一般選用3~5V電壓供電。簡潔的一線總線結(jié)構(gòu)使得數(shù)字化溫度傳感器DS18B20具有經(jīng)濟且獨特的特點。DS18B20是全世界上第一片支持 一線總線接口、內(nèi)部使用了ONBOARD專利技術(shù)的數(shù)字化溫度傳感器。所以說電子日歷的設(shè)計是生活所需。單片機的學(xué)習(xí)與應(yīng)用在數(shù)字化時代的今天亦是電子科學(xué)學(xué)習(xí)者所必須掌握的基本課程。 由于單片機的可再編程性能，以及在控制領(lǐng)域的普遍使用和應(yīng)用技術(shù)不斷的提高，單片機越來越受到電子設(shè)計者的青睞和追捧。 電子與信息工程學(xué)院10091702基于單片機AT89C52的多功能液晶電子日歷的畢業(yè)設(shè)計目 錄目 錄 3第一章 緒論 5 5 5第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計 6 6 6 7 7 8 11 14 17 18第三章 硬件電路及Proteus仿真設(shè)計 19 19 20 20 20 21 22 23第四章 原理圖和PCB設(shè)計 25 26 PCB設(shè)計圖 27 28第五章 C程序設(shè)計 32 32 33 C語言程序 34結(jié)束語 35參考文獻 36附件 37附件（一） 37附件（二） 57附件（三） 59附件（四） 61第一章 緒論 隨著科技、社會的發(fā)展，人們得知時間的方法，從觀土圭（日影）火鐘（燃香）擺鐘到現(xiàn)在的機械表、電子鐘，不斷研究、改革、創(chuàng)新。在日常生活、工作和學(xué)習(xí)中，人們會遇到很多很多需要準(zhǔn)時去做的事情，時間觀念變得尤其重要。科技是推動社會發(fā)展的動力，而二十一世紀(jì)又是數(shù)字化信息技術(shù)高速發(fā)展的時代，所以單片機在數(shù)字化高速發(fā)展的旅程中扮演著尤為重要的角色。本設(shè)計是采用單片機為核心設(shè)計的多功能液晶日歷，普遍應(yīng)用在家庭，事業(yè)單位和公共場合，應(yīng)該可以說遍及人們生活的每一個角落。功能化模塊的使用對電子設(shè)計開發(fā)提供了很多的便利，時鐘芯片DS1302可對年、月、日、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命較長，誤差小，有利于提高設(shè)計產(chǎn)品的使用壽命和質(zhì)量。它的轉(zhuǎn)換電路和傳感元件集成在一只形如三極管的集成電路元件內(nèi)。多功能液晶電子日歷采用阿拉伯?dāng)?shù)字顯示，同時顯示年、月、日、星期、時、分、秒和溫度等信息，具有直觀的特點，還可根據(jù)需要設(shè)置定時鬧鐘功能。第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計我們有多種制作多功能液晶電子日歷的方法，也有很多種可供選擇的器件和運用的技術(shù)。器件方面選擇穩(wěn)定性能、參數(shù)合適、低功耗和低成本的。為實現(xiàn)這些基本功能，保證產(chǎn)品功能穩(wěn)定，能直觀看出這些數(shù)據(jù)，選定了AT89C52單片機，時鐘芯片DS1302，溫度傳感器DS18B20，液晶顯示器AMPIRE128X64，這四種已經(jīng)非常成熟的功能模塊化產(chǎn)品作為本設(shè)計的核心組成部分。只要根據(jù)各模塊的時序，編寫各模塊的讀寫操作程序，下載到AT89C52中就能實現(xiàn)所需的功能。基于設(shè)計的可行性和經(jīng)濟實用性，分別選擇如下器材。 AT89C52是由全球半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)美國ATMEL公司生產(chǎn)的高性能， 低電壓CMOS 8位單片機，片內(nèi)含256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)儲存器（RAM）和8K的可反復(fù)擦寫的只讀程序儲存器（PEROM）,是采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)的器件，與8052產(chǎn)品引腳及標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)相兼容，片內(nèi)采用通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。主要性能參數(shù)：兼容MCS51指令系統(tǒng)；8kB可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM；32個雙向I/O口；256x8bit內(nèi)部RAM；3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷；時鐘頻率024MHz；2個串行中斷，可編程UART串行通道；2個外部中斷源，共8個中斷源；2個讀寫中斷口線，3級加密位；軟件設(shè)置的睡眠和喚醒功能，低功耗空閑模式，低功耗掉電模式；1有塑料方塊平面封裝（PQFP）、塑料雙列直插式封裝（PDIP）、特殊引腳芯片封裝（PLCC）及薄塑封四角扁平封裝（TQFP）等多種封裝形式，可適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。有豐富功能，除具有上述主要性能參數(shù)列出的功能外，AT89C52還可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。在掉電方式下，RAM中的內(nèi)容得以保存，振蕩器停止工作，其他所有部件停止工作，直到下一個硬件復(fù)位開始。AT89C52實物圖及引腳圖如下：圖2 AT89C52實物圖圖3 AT89C52引腳圖 本設(shè)計中，時鐘模塊選擇DS1302芯片。它可對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，還具有閏年補償?shù)榷喾N功能。有一個AM/PM 指示器，時鐘可以工作在12 小時制或者24小時制。人性化和簡潔的設(shè)計使得與時鐘/RAM 通訊只采用三根線: CE，I/O (數(shù)據(jù)線)， 和 SCLK (串行時鐘)。DS1302 是DS1202 的后繼者。主要特性：實時時鐘計算年、月、日、時、分、秒、星期，直到2100 年，并有閏年調(diào)節(jié)功能；31*8位 通用暫存RAM。圖4 DS1302實物圖圖5 DS1302引腳圖表1 管腳描述管腳名稱功能1Vcc2雙供電配置中的主電源連接管腳，VCC1 連接到芯片備用電源，在主電源失效或電壓過低時保持時間和日期數(shù)據(jù)。2X1 石英晶體相連。3X24GND電源地5RST輸入RST信號在讀寫時必須保持高電平。7SCLK輸入SCLK 用來同步串行接口上的數(shù)據(jù)動作。這個管腳在使用涓流充電的系統(tǒng)中，連接到可再充能量源。RST信號需拉高，否則輸入的數(shù)據(jù)是無效的。圖7 DS1302讀字節(jié)時序圖 讀一個字節(jié)和寫一個字節(jié)有著明顯的區(qū)別，先寫入地址字節(jié)，然后讀數(shù)據(jù)字節(jié)，上升沿時寫地址字節(jié)有效，而下降沿時讀數(shù)據(jù)字節(jié)有效，前提是RST信號必須拉高。表2 寄存器地址讀操作寫操作BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0取值范圍81h80hCH10 SecondsSeconds005983h82h10 MinutesMinutes005985h84h12/010HourHour112/023/PM87h86h0010 DateDate13189h88h00010 MonthMonth1128Bh8Ah00000Day178Dh8Ch10 YearYear00998Fh8EhWP000000091h90hTCSTCSTCSTCSDSDSRSRS 本設(shè)計中，溫度采集模塊選擇DS18B20芯片。主要特征： 一個端口引腳進行通訊的獨特的單線接口； 器件內(nèi)部存儲器中儲存著唯一地址編碼（64位序列號）； 應(yīng)用在對溫度精度要求相對較低的多點分布式測溫； 無需外部器件； 供電穩(wěn)定可通過數(shù)據(jù)線供電。5℃； 9至12位的溫度計分辨率可供使用者選擇； 溫度轉(zhuǎn)換時間較迅速，；與DS1822兼容的軟件；1應(yīng)用于包括溫度控制、消費品、工業(yè)系統(tǒng)、溫度計或任何熱感測系統(tǒng)。在單線操作：漏極開路。時序圖與DS18B20之間的通訊都需以初始化序列開始，初始化時序見圖10。圖10 DS18B20初始化時序圖在總線控制器讀時序時，DS18B20僅可用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破?。讀時序在總線控制器把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到低電平的時候開始，讀時序見圖11。總線控制器通過寫1時序?qū)⑦壿?寫到DS18B20，寫0時序?qū)⑦壿?寫到DS18B20。寫時序在總線控制器把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到低電平的時候開始，見圖12 DS18B20寫時序圖。本設(shè)計中，由于Proteus仿真只能采用無字庫的12864的顯示器，故選用AMPIRE128X64作為液晶顯示模塊。 DB0=1，開顯示；DB0=0，關(guān)顯示。（3）頁設(shè)置功能：執(zhí)行本指令后，之后的讀寫操作將在指定頁內(nèi)執(zhí)行，直到重新設(shè)置為止。狀態(tài)檢測 CODE： R/WRSDB7DB6DB5 DB4 DB3DB2DB1DB010BUSY0ON/OFF RST 0000功能：讀忙信號標(biāo)志位(BUSY)、復(fù)位標(biāo)志位(RST)以及顯示狀態(tài)位(ON/OFF)。RST=1：LCD正處于復(fù)位初始化狀態(tài)； RST=0：LCD處于正常狀態(tài)。寫顯示數(shù)據(jù) CODE：R/WRSDB7DB6DB5 DB4 DB3DB2DB1DB00 1D7D6D5D4D3D2D1D0功能：DDRAM是存儲圖形顯示數(shù)據(jù)的，寫數(shù)據(jù)到DDRAM，寫指令執(zhí)行后Y地址計