【正文】 R11 0 kGNDV C CG N D本科畢業(yè)設(shè)計論文 9 圖 1 主控制系統(tǒng) 2 顯示模塊的設(shè)計 如圖 2 所示，采用 LCD1602 字符型液晶顯示。 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :162個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模 塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm (1) LCD1602的基本參數(shù)及引腳功能 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 1所示。 L C D 1 6 0 2VSSVddVLRSRWE D0D1D2D3D4D5D6D7BLABLKP O T+ 5 V+ 5 V1 2 3 4 5 6 7 8121110913141516P2.0P2.1P2.2P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7L C D 1 6 0 2 與 A T 8 9 C 5 1 的 接 口 電 路 圖 2 LCD1602字符型液晶顯示 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 圖 3 1602LCD 尺寸圖 表 1 引腳接口說明表 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 第 16腳：背光源負(fù) 極。 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地 址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 本科畢業(yè)設(shè)計論文 13 11 從 CGRAM 或DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 表 2 控制命令表 1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。高電平表示有效，低電平則無效。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 ； C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) ； B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4位總線，低電平時為 8位總線 ； N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 ； F: 低電平時顯示 5x7的點陣字符，高電 平 時顯示 5x10的點陣字符。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 與 HD44780相 兼容的芯片時序表如下： 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0—D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0—D7=指令 輸出 無 本科畢業(yè)設(shè)計論文 14 R SR / WED B 0 ~ D B 7T S P 1T H D 1T P WT FT S P 2T RT H D 2T CV a l i d D a t aR SR / WET S P 1T H D 1T P WT FD B 0 ~ D B 7T H D 2T CT DT RV a l i d D a t a碼， E=高脈沖 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0—D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出 無 表 3 基本操作時序表 讀寫操作時序如圖 4和 圖 5所示： 圖 4 讀操作時序 圖 5 寫操作時序 本科畢業(yè)設(shè)計論文 15 （ 3） 1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的 忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 圖 6 1602LCD 內(nèi)部顯示地址 例如第二行第一個字符的地址是 40H，那么是否直接寫入 40H 就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行 。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符圖形，如圖 7所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 小于Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進(jìn)行操作。上電動行時，在 Vcc大于等于 之前， RST 必須保持低電平。 SCLK 始終是輸入端。表 4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(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。位 1至位 5指操作單元的地址?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入 /輸出的。 “WP”是寫保護(hù)位，在任何的對時鐘和 RAM 的寫操作之前， WP 必須為 0。 (2) DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如表 1 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計論文 18 圖 8 DS1302的引腳圖 表 4 DS1302的控制字格式 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I N T 012P 3 .3 /I N T 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C 5 1R S T5S C L K7I /O6X12X23V C C 18V C C 21U3D S 1 3 0 2V C CX23 2 .7 6 8 k H zC46pFC56pFG N DV c c 2X 1X 2G N DV c c 1S C L KI / OR S T 12345678D S 1 3 0 2本科畢業(yè)設(shè)計論文 19 圖 9 DS1302讀 /寫時序圖 (3) 數(shù)據(jù)輸入輸出（ I/O） 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。如 表 4 所示 。 A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 R / C D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 R / C D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6C ES C L KI / O單 字 節(jié) 讀R / W 1D 0D 7單 字 節(jié) 寫C ES C L KI / OR / W 1 D 0 D 7電 源 控 制輸 入 移 位寄 存 器振 蕩 電 路與 分 頻 器實 時 時 鐘命 令 與 控制 邏 輯3 1 8 R A M3 2 . 7 6 8 K H zV C C 1V C C 2G N DI / OS C L KR S TD S 1 3 0 2 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu)本科畢業(yè)設(shè)計論文 20 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(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RAM 單 元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、FFH(讀 )。采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測量 精度高，電路連接簡單特點，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用 DS18B20的 I/O 口連接加一個上拉電阻 ,Vcc 接電源 ,Vss 接地。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55 ℃ 所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃ 所對應(yīng)的一個基數(shù)值。圖 2 中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值 。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 DS18B20 的核心功能是一個直接數(shù)字式溫度傳感器。 DS18B20 可工作在低功耗的空閑狀態(tài)。經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后，所產(chǎn)生的 溫度數(shù)據(jù)將存儲在暫存器中的兩個溫度寄存單元中，數(shù)據(jù)的格式為符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼，同時 DS18B20 返回到空閑狀態(tài)。溫度數(shù)據(jù)在兩個溫度寄存器單元中的存儲格式見下圖： 標(biāo)志位（ S）是溫度數(shù)據(jù)的符號擴(kuò)展位，表示溫度的正負(fù)：如果溫度為正，則 S=0；如果溫度為負(fù)，則 S=1。以 12位分辨率為例，表 6給出了 DS18B20部分?jǐn)?shù)字量輸出與溫度值之間的關(guān)系。 溫度 /℃ 數(shù)字量輸出（二進(jìn)制） 數(shù)字量輸出（十六進(jìn)制） +125 0000 0111 1101 0000 07D0 +85 0000 0101 0101 0000 0550 + 0000 0001 1001 0001 0191 + 0000 0000 1010 0010 00A2 + 0000 0000 0000 1000 0008 0 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1000 FFF8 111