【正文】 主控制器 及最小系統(tǒng) STC89C52 是宏晶公司生產(chǎn)的 40 引腳雙列直插芯片， 單片機 片內(nèi)集成 512字節(jié)程序運行空間、 8K字節(jié) Flash 存儲空間 支持最大 64K 外部存儲擴展。片內(nèi)資源有 4組 I/O 控制端口、 3個定時器、 8個中斷、軟件設(shè)置低能耗模式、看門狗和斷電保護。 具有許多獨特的優(yōu)點，即體積小、重量輕、單一電源、低功耗、功能強、價格低廉、運算速度快、抗干擾能力STC89C52 7805穩(wěn)壓電源模 塊 DS1302計時模 塊 按鍵模塊 繼電器模塊 DS18b20模塊 LCD顯示模 塊 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 7 頁 共 29 頁 強、可靠性高等，所以特別適用于實時測控系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，已成為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造，各類產(chǎn)品跟新?lián)Q代，實現(xiàn)自動化智能化的理想模型。 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器 RAM； 64字節(jié)； 多個特殊功能寄存器； 線并行 I/O 口； I/O 口； 個 16 位定時器 /計時器； 圖 DIP40封裝 STC89C52引腳圖 P0 口 ： P0 口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口。對 P0端口寫“ 1”時 ， 引腳用作 高阻抗輸入。在這種模式下 ， P0不具有內(nèi)部上拉電阻。 P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。作為輸入 使用時 ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ， 將輸出電流 。 P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。作為輸入 口使用時 ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ， 將輸出電流。 P3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。作為輸入 使用時 ， 被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因 ，將輸出電流。當振蕩器工作時 ， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位。 復(fù)位電路通常分為兩種：上電復(fù)位（圖 ）和手動復(fù)位（圖 ）。設(shè)計中的繼電器是比較耗電的器件，而且如果電量不足會使得繼電器無法工作，因為通過 78L05 穩(wěn)壓芯片把 9V 電源穩(wěn)壓輸出5V給單片機供電。 它具有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常廣泛。如果能提供足夠的散熱片，它們就能夠提供大于 的輸出電流。 如圖 ， 78L05 具有以下特點 ： a. 最大輸出電流為 ； 5V； ； ； ； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 29 頁 1腳：輸入 2腳：接地 3腳：輸出 圖 78L05 具體的 5V 電源電路如下圖 ： T1TransD1Bridge2200uFC2100uFC4C3C5D2S1SWSPST220R1IN12OUT3GNDU2 LM7805~220V5V 圖 電源電路 時鐘電路 系統(tǒng)采用 DS1302 作為計時器，從而實現(xiàn)定時插座能在 24 小時內(nèi)實現(xiàn)任意時間的可變定時和一小時內(nèi)的固定模式定時。 DS1302 是高性能時鐘芯片，具有以下特性： 實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月、以及帶閏年補償?shù)哪赀M行計數(shù)； 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31*8RAM； 最少引腳 的串行 I/O； 滿肚工作范圍； 時耗電小于 300nA； 用于時鐘或數(shù)據(jù)讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 共 29 頁 8引腳 DIP 或可選的用于表面的 8引腳 SOIC 封裝 ； 簡單的 3 線接口； TTL 兼容（ VCC=5V）； 可選的工業(yè)溫度范圍 40℃至 +85℃； 在 DS1202 基礎(chǔ)上增加的特點： —— 可選的慢速充電的能力； —— 用于主電源和備份電源的雙電源引腳； —— 備份電源引腳可用作電池或超容量電容器的輸入端； —— 附加的告訴暫存存儲器（ 7 字節(jié)）。 表 為 DS1302 各引腳的功能。 圖 ， 7引腳分別接在了單片機的 P0 P0 P07 口。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 12 頁 共 29 頁 表 DS1302引腳功能 引腳號 引腳名稱 功能 1 VCC2 主電源 3 X X2 振蕩器，外接 4 GND 電源地 5 RST 復(fù)位 6 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出（雙向） 7 SCLK 串行時鐘 8 VCC1 后備電源 圖 DS1302電路圖 顯示電路 本設(shè)計采用的是 LCD1602 字符型液晶顯示器。它不進省電，而且能夠顯示大量的信息，如文字、曲線、圖形、動畫等，其功能比數(shù)碼管強大得多。 表 為 LCD1602引腳定義 ： 表 LCD1602引腳定義 引腳號 引腳名 電平 輸入 /輸出 作用 1 Vss 電源地 2 Vcc 電源（ +5V） 3 Vee 對比調(diào)整電壓 4 RS 0/1 輸入 0=輸入指令 1=輸入數(shù)據(jù) 5 R/W 0/1 輸入 0=向 LCD寫入指令或數(shù)據(jù) 1=從 LCD讀取信息 6 E 1,1→ 0 輸入 使能信號， 1時讀取信息， 1→ 0（下降沿）執(zhí)行命令 7 DB0 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line0(最低位 ) 8 DB1 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line1 9 DB2 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line2 10 DB3 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line3 11 DB4 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line4 12 DB5 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line5 13 DB6 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line6 14 DB7 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line7（最高位） 15 A +Vcc LCD背光電源正極 16 K 接地 LCD背光電源負極 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 29 頁 控制模塊 本設(shè)計采用的是 型號為 SONGLE SRD05VDCSLC的 繼電器， 5V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)”。在本系統(tǒng)中，主要是用于控制插座的開關(guān)狀態(tài)，通過單片機 I/O 輸出信號控制繼電器的工作已否從而達到控制插座開關(guān)的目的。 DS1820 數(shù)字溫度計提供 9 位 (二進制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。因為每一個 DS1820 在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號，因此任意多個 DS1820 可以存放在同一條單線總線上。 DSI820 的測量范圍從一 55℃到 +125℃ 增量值為 ℃ ，可在 1s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字每一個 DS1820包括一個唯一的 64 位長的序號，該序號值存放在 DS1820 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器 )中。DS1820 中還有用于貯存測得的溫度值的兩個 8 位存貯器 FAM 編號為 0 號和 1號。 0號存貯器用于存放溫度值的補碼， LSB(最低位 )的“ 1表示 ℃ 。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省 一 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 15 頁 共 29 頁 根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長 ， 采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快 。 圖 DS18B20的引腳圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 16 頁 共 29 頁 本設(shè)計中用到的單片機是 STC89C52，為了使編寫的程序更加簡單明了，采用 C 語言進行編程，用 Keil 軟件進行編譯， STC— ISP軟件進行下載。由于定時設(shè)置是通過獨立式按鍵進行設(shè)置的，程序在按鍵掃描部分相對重要。 圖 ： 開 始按 鍵 掃 描是 否 定 時 ？執(zhí) 行 定 時 程 序Y是 否 到 達 定 時 時 間 或 溫 度執(zhí) 行 相 應(yīng) 開 關(guān) 程 序 并 顯 示YNNN初 始 化 圖 主程序流程圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 29 頁 DS1302 計時程序的編寫 DS1302 串行時鐘芯片的主要組成部分：移位寄存器控制邏輯、振蕩器、實時時鐘以及 RAM。數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿串 行輸入。在開始 8 個時鐘周期把命令字裝入移位寄存器之后，另外的時鐘在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時輸入數(shù)據(jù)。 DS1302 總共有 12 個寄存器，其中的 7個寄存器分別與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。 表 為 寄存器地址和內(nèi)容 ： 表 寄存器地 址和內(nèi)容 寫寄存器 讀寄存器 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 秒 80H 81H CH 10秒 秒 分 82H 83H 0 10分 分 小時 84H 85H 12/2 4 0 10 A/P 時 時 日 86H 87H 0 0 10日 日 月 88H 89H 0 0 0 10月 月 星期 8AH 8BH 0 0 0 0 0 星期 年 8CH 8DH 10年 年 控制 8EH 8FH WP 0 0 0 0 0 0 0 如圖 為 DS1302的命令字節(jié)，每一數(shù)據(jù)傳送由命令字節(jié)初始化。如果它是零，禁止寫 DS1302，位 6為邏輯 0 指定時鐘日歷數(shù)據(jù)；邏輯 1 指定 RAM 數(shù)據(jù)。最低 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 18 頁 共 29 頁 位 LSB 為邏輯 0指定進行寫操作；邏輯 1 指定進行讀操作，命令字節(jié)總是從最低有效為 LSB 開始輸入。 基本操作時序： 讀狀態(tài)：輸入： RS=L,RW=H,E=H 輸出： DO~D7=狀態(tài)字 寫狀態(tài)：輸入： RS=L,RW=L,D0~D7=指令碼 ,E=高脈沖 輸出：無 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=H,E=H 輸出： DO~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=L,D0~D7=數(shù)據(jù) ,E=高脈沖 輸出：無 1602 顯示流程圖如圖 ： 圖 1602顯示流程圖 開始 初始化 讀狀態(tài) 數(shù)據(jù)顯示 寫數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù) 寫命令 返回 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 29 頁 DS18B20 顯示電路程序編寫 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。其設(shè)計流程圖如圖 所示。 在使用這兩個軟件時，都 遇到了一些問題，例如在使用 protues 進行原理圖繪制的時候，有些器件很難找到，這就會浪費很多時間，所以，最后在網(wǎng)上下載了一個 protues 元件對照表，這個問題就得到了解決。 圖 kell軟件應(yīng)