【正文】 液晶顯示模塊 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式 LCD，本設(shè)計(jì)采用 16 列 *2 行的字符型 LCD1602 帶背光的液晶顯示屏。 由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線完成，因此，對讀寫的操作時(shí)序要求嚴(yán)格。 (4).Convert T（ 44h），發(fā)完指令后應(yīng)查詢總線上的電平，當(dāng)電平位高時(shí)溫度轉(zhuǎn)換完成。 (2).Search ROM（ F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的 DS1820。 Recall E2 指令代碼（ B8h）：將 EERAM 中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中。 Copy Scratchpad 指令代碼（ 48h）：將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到 EERAM 中，保證溫度值不丟失。 Alarm Search 指令代碼（ ECh）：當(dāng)溫度值高于 TH或低于 TL 中的數(shù)值時(shí)，此命令可 以讀出報(bào)警的 DS1820。 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。 可編程的分辨率為 9～ 12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。 DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫 DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 DS18B20 主要特性有： 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 DS1302 工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1M，時(shí)鐘電路如圖 3所示。 DS1302 與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線： RES(復(fù)位 )、 I/O (數(shù)據(jù)線 )、 SCLK(串行時(shí)鐘 )。 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片， Vcc1 引腳為可編程涓流充電電源，芯片內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31字節(jié)靜態(tài) RAM，通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。還有其 P0 內(nèi)部無上拉電阻，所以在執(zhí)行輸出功能時(shí)，外部必須接上拉電阻（一般 10K 即可）。 主控模塊 STC89C52 時(shí)鐘模塊 溫度模塊 顯示模塊 鍵盤模塊 發(fā)聲模塊 boys0809 的博客 5 圖 2 單片機(jī)模塊 圖 2 為單片機(jī)最小電路，其中晶振頻率可以根據(jù)自己需要進(jìn)行選擇，范圍在024MHZ，常用 12MHZ。18,19 管腳接外部晶振和兩個(gè)微調(diào)電容構(gòu)成外部晶振電路。而且價(jià)格便宜，控制方便， 便于應(yīng)用有 4 個(gè) I/O 口分別為 P P P P4。 系統(tǒng)硬件各模塊作用 單片機(jī)模塊 核心控制器件選用 STC89C52 單片機(jī)。 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，以單片機(jī)為核心，共六個(gè)模塊組成，即：單片機(jī)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、顯示模塊、矩陣鍵盤模塊、溫度傳感模塊和發(fā)聲模塊，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 1 所示。最后達(dá)到有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、萬年歷、溫度測量、秒表、鬧鐘等功能。并且內(nèi)部帶有 AD 轉(zhuǎn)換電路，技術(shù)較為成熟，所以采用此芯片最為合適。電壓測量范圍是 到 。適合各種狹小空間內(nèi)設(shè)備的數(shù)字測溫和控制 。 boys0809 的博客 3 溫度傳感器 DS18B20 DS18B20 是數(shù)字式溫度傳感器，采用單總線通信協(xié)議。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒有具 體的時(shí)間記錄，因此，只能記錄數(shù)據(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且，某些測控系統(tǒng)可能不允許。 DS1302可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí) 采樣，沒有具體的時(shí)間記錄，因此，只能記錄數(shù)據(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且，某些測控系統(tǒng)可能不允許。 DS1302 可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 31 8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。 DS1302 時(shí)鐘芯片 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～。片內(nèi)含 8Kbbytes 的可反復(fù)檫寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），功能強(qiáng)大，適合許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場合。此單片機(jī)具有 6 個(gè)中斷，其中包括三個(gè)定時(shí)器中斷，二個(gè)外部中斷，一個(gè)串口中斷，為全雙工通信口。具有 4個(gè)輸入輸出端口，分別為 PORT0、 PROT PROT PROT3，其中 P0口是一組 8位漏極開路型雙向 IO 口，校驗(yàn)時(shí)，要求接上拉電阻。 芯片方案選擇和確定 STC89C52 簡介 boys0809 的博客 2 STC89C52 單片機(jī)作為核心控制體，該單片機(jī)具有高可靠，超低價(jià)，低功耗，無法解密等優(yōu)點(diǎn)。 方案比較及確定：都是利用單片機(jī)作為控制核心，方案一的數(shù)據(jù)保存在 RAM 中，系統(tǒng)掉電后，將會丟失數(shù)據(jù)；方案二則是時(shí)鐘芯片中，具有掉電數(shù)據(jù)保存功能，而且可以在顯示時(shí)間的同時(shí)準(zhǔn)確外部事件的發(fā)生時(shí)間。 方案二：利用單片機(jī)作為控制核心，配以實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，由單片機(jī)讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片內(nèi)的時(shí)間寄存器，經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換和其他的相關(guān)處理后，送到顯示部分；配以數(shù)字溫度傳感器，直接讀取轉(zhuǎn)換過的數(shù)字溫度值 ，根據(jù)精度要求進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后，也送到顯示部分；配以 EEPROM，保存鬧鐘數(shù)據(jù)，系統(tǒng)掉電重啟后原來設(shè)置的鬧鐘不會丟失。 (3)：能夠 提供生日提醒指示；能夠每天提供 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的鬧鐘報(bào)時(shí)功能。 擴(kuò)展功能 (1)：提高溫度轉(zhuǎn)換精度，在 0~99 度時(shí)顯示度。 (3)：時(shí)鐘具有裝卸電池時(shí)掉電保護(hù)功能，保護(hù)時(shí)間大于 5 分鐘。 關(guān)鍵詞 ： STC89C5 DS130 DS18B 1602 液晶顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、溫度測量 目錄 第一章 設(shè)計(jì)要求與方案論證 ......................................................... 1 基本要求 ................................................................. 1 擴(kuò)展功能 ........................................................... 1 系統(tǒng)方案選擇和論證 ....................................................... 1 總系統(tǒng)方案 ......................................................... 1 芯片方案選擇和確定 ................................................. 1 STC89C52簡介 ................................................. 1 DS1302時(shí)鐘芯片 ............................................... 2 溫度傳感器 DS18B20 ............................................ 3 LCD1602 ...................................................... 3 第二章 硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ............................................................. 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................. 3 ........................................................ 3 系統(tǒng)硬件需求介紹 .................................................... 4 系統(tǒng)硬件各模塊作用 ....................................................... 4 單片機(jī)模塊 .......................................................... 4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊 ........................................................ 5 溫度傳感模塊 ........................................................ 6 液晶顯示模塊 ........................................................ 8 矩陣鍵盤模塊 ....................................................... 10 發(fā)聲模塊 ........................................................... 11 電源模塊 ........................................................... 11 系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì) .......................................................... 11 系統(tǒng)總原理圖及連線 ................................................. 11 第三章 軟件設(shè)計(jì)與分析 .......................................................... 12 主程序流程圖 ............................................................ 12 第四章 系統(tǒng)測試 ................................................................ 13 功能測試 ............................................................... 13 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)和心得 .......................................................... 13 設(shè)計(jì)總結(jié)與心得 ......................................................... 13 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)與未來功能擴(kuò)展 ....................................... 13 設(shè)計(jì)心得 ............................................................... 14 第六章 參考文獻(xiàn) ................................................................. 14 參考文獻(xiàn) ............................................................... 14 附錄一：程序清單 ................................................................. 15 附 錄二：實(shí)物圖片 ................................................................. 33 boys0809 的博客 1 第一章 設(shè)計(jì)要求與方案論證 基本要求： (1)：設(shè)計(jì)能支持年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的時(shí)鐘，有時(shí)間調(diào)整功能及鬧鐘功能。 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，在此基礎(chǔ)上完成的萬年歷精度高，功能易于擴(kuò)展。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 提供 RTC/日歷、定時(shí)鬧鐘等功能，如果檢測到主電源故障，該器件可自動(dòng)切換到備用電源供電， DS1302 將石英晶體與電池集成在一起，在斷電后仍可精確走 1 年。 STC89C52 作為控制核心，具有功耗低，功能強(qiáng)等特點(diǎn)，電壓可選 3 到 5V 電源供電。boys