【正文】 cc掉電期間，該引腳如接備用電源 VPD（電壓范圍 + 至 +），可用于保存片內(nèi)RAM 中的數(shù)據(jù)。當(dāng) Vcc 下降到某規(guī)定值以下 VPD，便向片內(nèi) RAM 供電。 EA／ VDD：片外程序存儲(chǔ)器選用端。該引腳有效（低電平）時(shí)只選用片外程序存儲(chǔ)器，否則計(jì)算機(jī)上電或 6復(fù)位后先選用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。 （ 4）外接晶振 引腳 XTAL1：片內(nèi)反相放大器輸入端。 引腳 第二功能 RXD（串行口輸入） TXD（串行口輸出 ） I175。N175。T175。0175。（外部中斷 0 輸入） I175。N175。T175。1175。（外部中斷 1 輸入） T0（定時(shí)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器 1 的外部輸入） W175。R175。（片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)控制信號(hào)） R175。D175。（片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀控制信號(hào)） 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 10 XTAL2：片內(nèi)反相放大器輸出端。外接晶體時(shí)， XTAL1 和 XTAL2 各接晶體的一端，借外接晶體與片內(nèi)反相放大 器構(gòu)成振蕩器。 圖 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(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 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)行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1為后備電源， Vcc2為主電源。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。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ ， Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 X1和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 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。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。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)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 11 前， RST必須保持低電平。只有在 SCLK為低電平時(shí)，才能將 RST置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )， SCLK 為時(shí)鐘輸入端。 DS1302 的控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入 DS1302 中，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) 。位 5至位 1指示操作單元的地址 。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。 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。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。 DS1302 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。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。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)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 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)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 )。 DS1302 與 CPU 的連接需要三條線，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè) 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入 DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。只要占用 CPU 一個(gè)口線即可。 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(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類(lèi)傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用Ｐ DS18B20的 I/O 口連接加一個(gè)上拉電阻 ,Vcc 接電源 ,Vss 接地。獨(dú)特的一線接口，只需要一條口線通信多點(diǎn)能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用無(wú)需外部元件可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍 為 至 無(wú)需備用電源 測(cè)量溫度范圍為 55度至 +125度。 10度至 +85度范圍內(nèi)精度為177。 溫度傳感器可編程的分辨率為 9～ 12位。 顯示模塊的設(shè)計(jì) 采用 LCD1602 液晶顯示器，單片機(jī) P0 口作為數(shù)據(jù)輸出口，通過(guò) 10R 的上拉電阻連接到 VCC， VCC 接 5V 電源， GND 接地。 GND 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，可以通過(guò)滑動(dòng)變阻器 RH1 調(diào)顯示器的對(duì)比度（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 DB0DB7 為雙向數(shù)據(jù)總線，同時(shí)最高位 DB7 也是忙信廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 12 號(hào)檢測(cè)位。 BLA、 BLK分別為顯示器背光燈的正、負(fù)極。 各模塊電路原理圖 電源電路 由 USB 接口 供 5V電壓 ， 此電源電路能夠給單片機(jī)提供穩(wěn)定的電壓，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作如圖 所示 圖 無(wú)論用戶使用哪種類(lèi)型的 單片機(jī) ,總要涉及到單片機(jī)復(fù)位 電路 的設(shè)計(jì)。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞 ,直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng) ,并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后 ,在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了 “ 死機(jī) ” 、 “ 程序走飛 ” 等現(xiàn)象 ,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠引起的 ， 本電路設(shè)計(jì)采用 可靠 的 手動(dòng)復(fù)位方 式，單片機(jī)復(fù)位電路如圖 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 13 圖 復(fù)位電路 對(duì)于一個(gè)高可靠性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，晶體的選擇非常重要。在振蕩回路中，晶體既不能過(guò)激勵(lì) (容易產(chǎn)生高次諧波 )也不能欠激勵(lì) (不容易起振 )。晶體的選擇至少必須考慮：諧振頻點(diǎn)，負(fù)載電容，激勵(lì)功率，溫度特性，長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 在本設(shè)計(jì)中采用了 的晶振。這樣有利于得到?jīng)]有誤差的波特率。特別是用于串口通信時(shí)，選用這種晶振比較好。單片機(jī)振蕩電路如圖圖 所示。 圖 單片機(jī)使用 VCC 與上拉電阻 RDS1 相連，再與 DS18B20 的 2 號(hào)引腳相接，上拉電阻取值 。溫度傳感器采用外部供電方案，由 3引腳提供電源。電路圖如下圖 ： 圖 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 14 通信電路主要由 MAX232 芯片構(gòu)成，如下圖 所示。 MAX232的 T1IN 引腳接在單片機(jī) TXD 的 。 TTL電平 從單片機(jī)的 TXD 端發(fā)出 ， 經(jīng)過(guò) MAX232 轉(zhuǎn)換為 RS232電平后從 MAX232 的 T1OUT 引腳發(fā)出，再經(jīng)過(guò)隨板配送的交叉串口線后，連接至 PC機(jī)的串口座的第二引腳 RXD端，至此計(jì)算機(jī)收到數(shù)據(jù)。 PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)從 PC機(jī)串口座第三腳 TXD端發(fā)出數(shù)據(jù)，再逆向流向單片機(jī)的 RXD端 接收數(shù)據(jù)。 圖 通信電路 顯示電路由 1602 液晶接口插槽組成，如下圖 。液晶顯示器 R/W 端直接接地，表示只允許寫(xiě)入，而不可以從中讀取。使能端 E 由單片機(jī) 引腳控制，數(shù)據(jù) /命令選擇端由單片機(jī)的 。偏壓信號(hào) VL端與滑動(dòng)變阻器 RH1相連，通過(guò) RH1 可以調(diào)節(jié)顯示器的顯示對(duì)比度。 RD1 主要用于限流作用，起到一定的保護(hù)作用。顯示器數(shù)據(jù)端口與單片機(jī)的 P0對(duì)應(yīng)相連， 單片機(jī)通過(guò) P0口可以向顯示器中輸入控制命令或要顯示的字符。 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 15 圖 按鍵電路由 3個(gè)按鍵組 成， 主要是用于調(diào)節(jié)時(shí)間，日期和星期 如圖 所示。 圖 電路 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 16 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 程序流程框圖 ： Y N Y Y N 圖 主程序流程圖 主程序流程圖如上圖 所示。由于 LCD1602， DS18B20,DS1302 的數(shù)據(jù)讀取及指令寫(xiě)入函數(shù)均 已在各自的頭文件中完成，在主程序中只須引用即可。 由于在硬件電路方面上設(shè)計(jì)了時(shí)間調(diào)整按鍵和開(kāi)關(guān)，因此應(yīng)有對(duì)應(yīng)的時(shí)間調(diào)整程序。時(shí)間調(diào)整程序的流程圖如圖 。 開(kāi)始 初始化 DS1302，溫度 鍵盤(pán)掃描 是否有 按鍵按下 時(shí)鐘停止 功能調(diào)節(jié) Flag=1？ 時(shí)鐘顯示 獲取溫度并顯示溫度 結(jié)束 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 17 開(kāi) 始控 制 鍵 有 效 進(jìn) 入 年 調(diào) 整 程 序等 待 按 鍵 程 序加 鍵 有 效年 減 1年 加 1減 鍵 有 效控 制 鍵 有 效 進(jìn) 入 小 時(shí) 調(diào) 整 程 序等 待 按 鍵 程 序加 鍵 有 效分 鐘 減 1小 時(shí) 加 1減 鍵 有 效控 制 鍵 有 效 進(jìn) 入 日 調(diào) 整 程 序等 待 按 鍵 程 序加 鍵 有 效年 減 1日 加 1減 鍵 有 效控 制 鍵 有 效 進(jìn) 入 月 調(diào) 整 程 序等 待 按 鍵 程 序加 鍵 有 效月 減 1月 加 1減 鍵 有 效控 制 鍵 有 效 進(jìn) 入 星 期 調(diào) 整 程 序等 待 按 鍵 程 序加 鍵 有 效星 期 減 1星 期 加 1減 鍵 有 效控 制 鍵 有 效 進(jìn) 入 分 鐘 調(diào) 整 程 序等 待 按 鍵 程 序加 鍵 有 效分 鐘 減 1分 鐘 加 1減 鍵 有 效按 鍵 有 效 ， 跳 出 時(shí) 間 調(diào) 整 程 序 ， 進(jìn) 入 主循 環(huán) 程 序 圖 時(shí)間調(diào)整程序流程圖 廣西工學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷 18 第 5 章 系統(tǒng)測(cè)試 硬件測(cè)試 在調(diào)試硬件時(shí)遇到過(guò)很多問(wèn)題，但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問(wèn)題都是可以避免的，主要問(wèn)題及解決辦法現(xiàn)列如下： (1) 認(rèn)真檢查電路是否有短路的地方，線與線之間， 管腳刺破鄰近的漆包線 之間是否連接在一起，有的話要用刀劃開(kāi)，或者重新焊接。 (2) 檢查完畢后 接通電源后 LCD1602 沒(méi)有正確的顯示。在不通電狀 態(tài)下用萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否正常連接，在檢查回路時(shí)發(fā)現(xiàn)有的點(diǎn)之間看似連接，但由于虛焊導(dǎo)致其并無(wú)電氣連接，只能對(duì)焊腳進(jìn)行在加工直到解決問(wèn)題。 軟件測(cè)試 由于本系統(tǒng)涉及到多個(gè)子程序，多個(gè)芯片的編程。首先必須對(duì)可編程芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次，芯片很多都有時(shí)鐘輸入端，需要晶振支持。對(duì)芯片的讀寫(xiě)都需要在相應(yīng)的觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)才能進(jìn)行。由于 DS18B20 是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個(gè)口線傳輸，在處理采集的模擬信號(hào)時(shí)需要一定的時(shí)間，會(huì)對(duì)延時(shí)有較高要求。所以在調(diào)用溫度子