【正文】 對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜，占用地址、數(shù)據(jù)總線多，芯片體積大，占用空間多，給其它設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多不便。其簡(jiǎn)單的三線接口能為單片機(jī)節(jié)省大量資源，DS1302的后背電源及對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力保證電路斷電后仍能保存時(shí)間和數(shù)據(jù)信息等。該時(shí)鐘電路強(qiáng)大的功能和優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中，尤其是某些自動(dòng)化控制、長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看守的測(cè)控系統(tǒng)等對(duì)時(shí)鐘精確性和可靠性有較高要求的場(chǎng)合，具有很高的使用價(jià)值。時(shí)鐘可工作在24小時(shí)格式或12小時(shí)（AM/PM）格式?？刹捎靡淮蝹魉鸵粋€(gè)字節(jié)或突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302是DS1202的升級(jí)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(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行細(xì)電流充電的能力。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋，Vcc2給DS1302供電。X1和X2是振蕩源。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。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。SCLK為時(shí)鐘輸入端。位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)。最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥，RST必須保持低電平。 在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。 DS1302共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。寄存器名命令字取值范圍各位內(nèi)容寫(xiě)操作讀操作76543210秒寄存器 80H81H0059CH10SECSEC分寄存器82H83H0059010MINMIN時(shí)寄存器84H85H0112或002312/24010HRHR日寄存器86H87H0128,29,30,310010DATEDATE月寄存器88H89H011200010MMONTH周寄存器8AH8BH010700000DAY年寄存器8CH8DH009910YEARYEAR 表33 DS1302的日歷、時(shí)鐘寄存器及其控制字 此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類，一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH（寫(xiě)）、FFH（讀）。DS18B20是智能溫度傳感器，它的輸入/輸出采用數(shù)字量，以單總線技術(shù)，接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù)DS18B20內(nèi)部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度以串口發(fā)送給主機(jī)。在系統(tǒng)啟動(dòng)之時(shí)，可以通過(guò)44鍵盤(pán)設(shè)置各點(diǎn)溫度的上限值，當(dāng)某點(diǎn)溫度超過(guò)設(shè)置值時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)各點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。采用這種DS18B20尋址技術(shù)，使系統(tǒng)硬件電路更加簡(jiǎn)單。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。測(cè)量溫度范圍在－＋。內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。序號(hào)名稱引腳功能描述1GND地信號(hào)2DQ數(shù)字輸入輸出引腳,開(kāi)漏單總線接口引腳,當(dāng)使用寄生電源時(shí),可向電源提供電源3VDD可選擇的VDD引腳,當(dāng)工作于寄生電源時(shí),該引腳必須接地 表34 DS18B20詳細(xì)引腳功能描述 64位ROM存儲(chǔ)器件獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。暫存器還提供一字節(jié)的上線警報(bào)觸發(fā)（TH）和下線警報(bào)觸發(fā)（TL）寄存器（2和3字節(jié)），和一字節(jié)的配置寄存器（4字節(jié)），使用者可以通過(guò)配置寄存器來(lái)設(shè)置溫度轉(zhuǎn)換的精度。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼（CRC ）。要啟動(dòng)溫度測(cè)量和模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，處理器須向其發(fā)出Convert T [44h] 命令；轉(zhuǎn)換完后，DS18B20回到空閑狀態(tài)。符號(hào)位說(shuō)明溫度是正值還是負(fù)值，正值時(shí)S=0，負(fù)值時(shí)S=1。 a．初始化： DS18B20所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開(kāi)始。當(dāng)DS18B20發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即向主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作。DS18B20的ROM如表35所示，每個(gè)ROM命令都是8 bit長(zhǎng)。液晶顯示模塊分字符型和點(diǎn)陣型兩種,前者只能顯示常用的字符,點(diǎn)陣型液晶顯示模塊除顯示字符外還能顯示各種圖形和漢字。 液晶顯示屏與單片機(jī)的連接電路 液晶顯示屏簡(jiǎn)介 12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。可以顯示84行1616點(diǎn)陣的漢字。電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。 LCD結(jié)構(gòu)尺寸基本特性:低電源電壓（VDD:++）顯示分辨率:12864點(diǎn)內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選)內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符2MHZ時(shí)鐘頻率顯示方式：STN、半透、正顯驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS視角方向：6點(diǎn)背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10通訊方式：串行、并口可選內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)工作溫度: 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: 20℃ +60℃ 控制器接口信號(hào)說(shuō)明：如表36,37RSR/W功能說(shuō)明LLMPU寫(xiě)指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)HLMPU寫(xiě)入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）HHMPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)表36 RS和R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式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(xiě)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(wú)動(dòng)作 表37 E信號(hào) 忙標(biāo)志:BF。利用STATUS RD 指令,可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)。DFF=1為開(kāi)顯示（DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF)。 顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）：模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM提供642個(gè)位元組的空間，最多可控制4行16字（64個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)RAM時(shí)，可分別顯示CGROM與CGRAM的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫(xiě)入的編碼選擇，在0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0000000006共4個(gè)）將選擇CGRAM的自定義字型，02H—7FH的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F），GB（A1A0F7FFH）。地址計(jì)數(shù)器AC：地址計(jì)數(shù)器是用來(lái)貯存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由設(shè)定指令暫存器來(lái)改變，之后只要讀取或是寫(xiě)入DDRAM/CGRAM的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng)RS為“0”時(shí)而R/W為“1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到DB6——DB0中。 鍵盤(pán)輸入模塊 一般具有人機(jī)對(duì)話的單片機(jī)系統(tǒng)少不了會(huì)有鍵盤(pán)。獨(dú)立式鍵盤(pán)的實(shí)現(xiàn)方法是利用單片機(jī)I/O口讀取口的電平高低來(lái)判斷是否有鍵按下。當(dāng)有鍵按下時(shí)，此I/O口與地短路迫使I/O口為低電平。本設(shè)計(jì)所要做的就是在程序中查詢此I/O口的電平狀態(tài)就可以了解是否有按鍵動(dòng)作了。這里說(shuō)的抖動(dòng)是機(jī)械的抖動(dòng)，是當(dāng)鍵盤(pán)在未按到按下的臨界區(qū)產(chǎn)生的電平不穩(wěn)定正常現(xiàn)象，并不是我們?cè)诎存I時(shí)通過(guò)注意可以避免的。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須去除或避開(kāi)它。按鍵分工，從左至右依次為3號(hào)按鍵，一號(hào)鍵模式鍵，二號(hào)三號(hào)鍵為加減鍵。匯編語(yǔ)言”作為一門(mén)語(yǔ)言，對(duì)應(yīng)于高級(jí)語(yǔ)言的編譯器，需要一個(gè)“匯編器”來(lái)把匯編語(yǔ)言原文件匯編成機(jī)器可執(zhí)行的代碼。不需要購(gòu)買(mǎi)仿真器，使用軟件模擬器就可以了，使用很方便的。WAVE6000編譯軟件，采用中文界面。其項(xiàng)目管理功能強(qiáng)大，可使單片機(jī)程序化大為小，化繁為簡(jiǎn)，便于管理。5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 概述 單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，本系統(tǒng)的軟件編程設(shè)計(jì)是在Keil軟件環(huán)境中完成的。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是不二之選。 Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。開(kāi)始初始化掃描鍵盤(pán)，是否有按鍵N調(diào)用鍵盤(pán)處理子程序Y讀取水位信息和水箱溫度調(diào)用顯示子程序顯示水溫時(shí)間 初始化程序 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)在接通電源后，首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。初始化流程圖如下：初始化開(kāi)始啟動(dòng)DS1302啟動(dòng)12864清屏 void start(void) //初始化函數(shù){ unsigned char i。 //取消寫(xiě)保護(hù)set_time(0x80,0x00)。 //設(shè)置24小時(shí)模式set_time(0x90,0xa5)。 //啟動(dòng)寫(xiě)保護(hù)RES1=0。 dis_write_cmd(0xaf)。 //清屏 按鍵檢測(cè)及處理程序 在太陽(yáng)能熱水器初始化完成之后，系統(tǒng)便會(huì)進(jìn)入鍵盤(pán)掃描狀態(tài)，此狀態(tài)下，主控芯片AT89S52會(huì)不斷掃描是否有鍵按下，即等待用戶輸入。按鍵檢測(cè)及處理流程圖如圖所示：（以按下“一下”為例）開(kāi)始掃描是否有鍵按下否是一下（設(shè)置分）是否為“+”鍵是“分”加1否“分”減1 按