基于單片機(jī)的電子日歷工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(包含仿真、視頻和原理圖全套資料)

1、陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的電子日歷工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作者：00所在單位：（陜西理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院機(jī)自專業(yè)機(jī)自000班級(jí)，陜西 漢中 723000）指導(dǎo)教師：000 摘要針對(duì)電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)以及人們?nèi)粘Ｉ?、工作中?duì)電子日歷的需要，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的電子日歷工作系統(tǒng)。具體步驟如下： （1）完成了系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與論證。根據(jù)任務(wù)需要對(duì)芯片模塊、按鍵模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、溫度模塊等提出方案論證，最終確定了系統(tǒng)總體方案，繪制了系統(tǒng)框圖。 （2）根據(jù)總體方案完成了系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)。通過(guò)所選取的硬件搭建了總體電路圖。 （3）根據(jù)硬件電路完成了系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。其中包括時(shí)鐘模塊、溫度

2、模塊的設(shè)計(jì)，并編寫了程序。 （4）對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果利用Proteus軟件進(jìn)行功能仿真分析，仿真結(jié)果驗(yàn)證了電子日歷系統(tǒng)的可行性。 （5）完成了樣機(jī)的制作，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，完成了任務(wù)要求。關(guān)鍵詞 單片機(jī)，時(shí)鐘芯片，溫度芯片，仿真Design of Electronic Calendar Work System Based on MCU000（Grade00,Class0,Major Mechanical Manufacture and Automation，Mechanical Engineering Dept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 7

3、23003，Shaanxi）Tutor:000Abstract In view of the development trend of electronic instruments and the needs of peoples daily life and work, the electronic calendar system based on single chip microcomputer is designed. Specific steps are as follows: (1) the overall scheme design and demonstration of th

4、e system has been completed. According to the task of the chip module, key module, clock module, display module, temperature module, and so on, and finally determine the system overall scheme, drawing the system block diagram. (2) the hardware design of the system is completed according to the overa

5、ll scheme. The overall circuit diagram is constructed through the selected hardware. (3) the system software is developed according to the hardware circuit. Including clock module, temperature module design, and the preparation of the program. (4) the results of the design are analyzed by using Prot

6、eus software. The simulation results verify the feasibility of the electronic calendar system. (5) completed the production of the prototype, after the actual operation of the verification, complete the task requirements.Key words Single chip microcomputer, clock chip, temperature chip, simulationde

7、velopment in order to protect a host of attractions and historical sites, as well as to maintain the economic vitality of the downtown area. Figure 5.1-5 figure 5.1.4 Washington mass transit network to support implementation of effective transport demand management policies to reduce urban traffic c

8、ongestion and public transport priority was in the early 1960 of the 20th century by the planners first proposed in Paris, France, and in Europe and other major cities to operate has been the formation of the rich content system. Public transport priority consists of two aspects: one is on the bus t

9、o help. . 5.1-7 Park and ride systems 5.1.5 typical case Hong Kong-Japan Sapporo, Sapporo is a Japan Hokkaido central parts of cities, Japans fifth largest city. Area of 1121km2 in the city, a population of 1.921 million. In addition is the administrative center of Hokkaido, Sapporo is Hokkaidos ind

10、ustrial and commercial center, in 1972, hosted the 11th Winter Olympic Games. 3 JR Sapporo rail transit line 3 metro and 3 tram lines, Sapporo in the urban development process combined with Center of construction of subway construction and residential development, and support the development of the

11、region. Prior to 1971, Sapporo, Japan Hokkaido local Centre in the urban development process, in response to the rapid growth of the city centre traffic demand, building trams. 1981 years ago for holding the winter Olympic Games as an opportunity to start building connected to the venue and the city

12、 centreII目 錄1 緒論11.1 課題研究的背景11.2課題的研究目的與意義11.3課題解決的主要內(nèi)容12 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與論證22.1單片機(jī)芯片設(shè)計(jì)與論證2方案1：采用51系列單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器2方案2：采用凌陽(yáng)系列單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制器22.2按鍵控制模塊設(shè)計(jì)與論證22.3時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)與論證2方案1：采用DS1302為計(jì)時(shí)時(shí)鐘芯片2方案2：采用DS12C887為計(jì)時(shí)時(shí)鐘芯片22.4溫度采集模塊設(shè)計(jì)與論證32.5顯示模塊模塊設(shè)計(jì)與論證33 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)43.1 STC89C52單片機(jī)43.1.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)63.1.2 時(shí)鐘電路73.1.3 復(fù)位電路73.2時(shí)鐘芯片DS1302

13、接口設(shè)計(jì)與性能分析83.2.1 DS1302性能簡(jiǎn)介83.2.2 DS1302接口電路設(shè)計(jì)83.3溫度芯片DS18B20接口設(shè)計(jì)與性能分析103.3.1 DS18B20性能簡(jiǎn)介103.3.2 DS18B20接口電路設(shè)計(jì)113.3.3 DS18B20的工作時(shí)序123.4 LCD顯示模塊143.4.1 LCD1602的特性及使用說(shuō)明143.4.2 LCD1602與MCU的接口電路153.5 按鍵模塊設(shè)計(jì)164 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)174.1主程序流程圖的設(shè)計(jì)174.2 程序設(shè)計(jì)174.2.1 DS1302讀寫程序設(shè)計(jì)174.2.2 溫度程序設(shè)計(jì)195 系統(tǒng)的機(jī)體設(shè)計(jì)及調(diào)試215.1系統(tǒng)的模塊組成215.

14、2系統(tǒng)軟件調(diào)試與仿真225.3系統(tǒng)硬件調(diào)試23III總結(jié)與展望25致謝詞26參考文獻(xiàn)27附錄A：原理圖28附錄B：仿真圖29附錄C：源程序30附錄D：翻譯64 I1 緒論1.1 課題研究的背景隨著科技的快速發(fā)展，時(shí)間的流逝，從觀太陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄1。電子日歷可以對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。對(duì)于電子日歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能2。該電路采用STC89C52單片機(jī)作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用3-5V電壓供電。此萬(wàn)年

15、歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。1.2課題的研究目的與意義二十一世紀(jì)是數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，而單片機(jī)在數(shù)字化高速發(fā)展的時(shí)代扮演著極為重要的角色3。電子日歷的開(kāi)發(fā)與研究在信息化時(shí)代的今天亦是當(dāng)務(wù)之急，因?yàn)樗鼞?yīng)用在學(xué)校、機(jī)關(guān)、企業(yè)、部隊(duì)等單位禮堂、訓(xùn)練場(chǎng)地、教學(xué)室、公共場(chǎng)地等場(chǎng)合，可以說(shuō)遍及人們生活的每一個(gè)角落。所以說(shuō)電子日歷的開(kāi)發(fā)是國(guó)家之所需，社會(huì)之所需，人民之所需4。由于社會(huì)對(duì)信息交換不斷提高的要求及高新技術(shù)的逐步發(fā)展，促使電子電子日歷發(fā)展并且投入市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。1.3課題解決的主要內(nèi)容 本課題所研究的電子

16、日歷是單片機(jī)控制技術(shù)的一個(gè)具體應(yīng)用，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）選用電子日歷芯片時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮功能實(shí)在、使用方便、單片存儲(chǔ)、低功耗、抗斷電的器件。（2）根據(jù)選用的電子日歷芯片設(shè)計(jì)外圍電路和單片機(jī)的接口電路。（3）在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)電路盡量簡(jiǎn)單。（4）根據(jù)硬件電路圖，在開(kāi)發(fā)板上完成器件的焊接。（5）根據(jù)設(shè)計(jì)的硬件電路，編寫控制STC89C52芯片的單片機(jī)程序。（6）通過(guò)編程、編譯、調(diào)試，把程序下載到單片機(jī)上運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的功能。（7）在硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮提高人機(jī)界面的友好性，方便用戶操作等因素。2 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與論證基于單片機(jī)的電子日

17、歷工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的制作有多種方法，可供選擇的器件和運(yùn)用的技術(shù)也有很多種。所以，系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案應(yīng)在滿足系統(tǒng)功能的前提下，充分考慮系統(tǒng)使用的環(huán)境，所選的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單使用、易于實(shí)現(xiàn)，器件的選用著眼于合適的參數(shù)、穩(wěn)定的性能、較低的功耗以及低廉的成本。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，初步確定系統(tǒng)由電源模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、溫度測(cè)量模塊和鬧鐘模塊共六個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖2.1所示。 圖2.1 硬件電路框圖2.1單片機(jī)芯片設(shè)計(jì)與論證方案一：采用51系列單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制。由于其功耗低、體積較小、技術(shù)成熟和成

18、本低等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。而且抗干擾性能好。方案二：采用凌陽(yáng)系列單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制器凌陽(yáng)系列單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，模塊大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性。凌陽(yáng)系列單片機(jī)提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心5。因51單片機(jī)價(jià)格比凌陽(yáng)系列低得多，且本設(shè)計(jì)不需要很高的處理速度，從經(jīng)濟(jì)和方便使用角度考慮，本設(shè)計(jì)選擇了方案一。2.2按鍵控制模塊設(shè)計(jì)與論證方案一：采用矩陣鍵盤，由于按鍵多可實(shí)現(xiàn)數(shù)值的直接鍵入，但在系統(tǒng)中需要CPU不間斷的對(duì)其端口掃描。方案二：采用獨(dú)立按鍵，查詢簡(jiǎn)單，程序處理簡(jiǎn)單,可節(jié)省CPU資源。 因系統(tǒng)中所需按鍵不多，

19、為了釋放更多的CPU占有時(shí)間，操作方便，故采用方案二6。2.3時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)與論證方案一：直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。方案二：采用DS1302為計(jì)時(shí)時(shí)鐘芯片該芯片是串行電路，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，但需另備電池和32.768kHz晶振，因焊接工藝和晶振質(zhì)量等原因會(huì)導(dǎo)致精度降低。方案三：采用DS12C887為計(jì)時(shí)時(shí)鐘芯片該芯片與單片機(jī)采用8位并口通信，傳遞信息速度快。自帶有鋰電池和晶振，外部掉電后，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10年之久，因電路被封裝在一起，可以保證很高的精度和抗干擾能力

20、。而且芯片功能豐富，可以通過(guò)內(nèi)部寄存器設(shè)置鬧鐘，并產(chǎn)生鬧鐘中斷。由于DS1302時(shí)鐘芯片計(jì)數(shù)時(shí)間精度高，而且具有閏年補(bǔ)償功能且價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)，故采用方案二7。2.4溫度采集模塊設(shè)計(jì)與論證 方案一：采用溫度傳感器（如熱敏電阻或AD590），再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，精度較準(zhǔn)，但價(jià)格昂貴，電路較復(fù)雜。方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式，但準(zhǔn)確度不高，誤差最大達(dá)2度8。因?yàn)橛肈S18B20溫度芯片，采用單總線訪問(wèn)，降低成本、降低制作難度且可節(jié)省單片機(jī)資源，故采用方案二。2.5顯示模塊模塊設(shè)計(jì)與論證方案一

21、：采用靜態(tài)顯示方法，靜態(tài)顯示模塊的硬件制作較復(fù)雜及功耗大，要用到多個(gè)移位寄存器，但不占用端口，只需兩根串口線輸出9。方案二：采用動(dòng)態(tài)顯示方法，動(dòng)態(tài)顯示模塊的硬件制作簡(jiǎn)單，段掃描和位掃描各占用一個(gè)端口，總需占用單片機(jī)14個(gè)端口，采用間斷掃描法功耗小、硬件成本低及整個(gè)硬件系統(tǒng)體積相對(duì)減小。方案三:采用LCD的方法,具有硬件制作簡(jiǎn)單可直接與單片機(jī)接口,顯示內(nèi)容多,功耗小,成本低等優(yōu)點(diǎn),LCD1602可顯示32個(gè)字符,采用LCD的缺點(diǎn)是亮度不夠10。比較以上三種方案：方案一硬件復(fù)雜體積大、功耗大；方案二硬件簡(jiǎn)單、功耗??；方案三硬件簡(jiǎn)單，顯示內(nèi)容多,功耗小,成本低等。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求達(dá)到功耗小、體積小、成

22、本低，顯示信息多等要求，權(quán)衡三種方案，選擇方案三。第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè)3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)根據(jù)上述所確定的系統(tǒng)方案構(gòu)想，下面進(jìn)行系統(tǒng)硬件電路的具體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)在下面會(huì)詳細(xì)介紹。3.1 STC89C52單片機(jī)單片微型計(jì)算機(jī)是隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展而產(chǎn)生和發(fā)展的。自從1975 年美國(guó)德克薩斯儀器公司的第一臺(tái)單片微型計(jì)算機(jī)（ 簡(jiǎn)稱單片機(jī)）TMS-1000 問(wèn)世以來(lái)，迄今為止，單片機(jī)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)獨(dú)特分支，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，特別是在工業(yè)控制中經(jīng)常遇到對(duì)某些物理量進(jìn)行定時(shí)采樣與控制的問(wèn)題，在儀器儀表智能化中也扮演著極其重要的角色。如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)

23、的發(fā)展歷史大致可以分為以下幾個(gè)階段：第一階段（19761978）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表。MCS-48的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有Motorola、Zilog等。都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，“單片機(jī)”一詞即由此而來(lái)。第二階段（19781982）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的完善階段。Intel公司在MCS-48基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS-51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)11。 （1）完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的

24、串行通信接口。 （2）CPU外圍功能單元的集中管理模式。 （3）體現(xiàn)工控特性的地址空間及位操作方式。 （4）指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。第三階段（19821990）：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。第四階段（1990）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面、深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片

25、機(jī)12。單片機(jī)是在集成電路芯片上集成了各種元件的微型計(jì)算機(jī)，這些元件包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、時(shí)鐘部件的集成和I/O接口電路。由于單片機(jī)具有體積小、價(jià)格低、可靠性高、開(kāi)發(fā)應(yīng)用方便等特點(diǎn)，因此在現(xiàn)代電子技術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，在智能儀表中單片機(jī)是應(yīng)用最多、最活躍的領(lǐng)域之一13。在控制領(lǐng)域中,現(xiàn)如今人們更注意計(jì)算機(jī)的底成本、小體積、運(yùn)行的可靠性和控制的靈活性。在各類儀器、儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測(cè)試的自動(dòng)化程度和精度，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比。單片機(jī)主要特點(diǎn)： （1）有優(yōu)異的性能價(jià)格比

26、。 （2）集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。 （3）控制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)14。 （4）低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 （5）外部總線增加了I2C（Inter-Integrated Circuit）及SPI(Serial Peripheral Interface)等

27、串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。 （6）單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。優(yōu)異的性能價(jià)格比。1）集成度高、體積小、有很高的可靠性。 單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合于在惡劣環(huán)境下工作15。此外，程序多采取固化形式也可以提高可靠性。2）控制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展、系

28、統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。VCC：STC89C52電源正端輸入，接+5V。GND：電源地端。XTAL1: 單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：STC89C52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且

29、至地址0000H處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp：EA為英文External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。ALE/PROG：ALE是英文Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。STC89C52可以利用這支引

30、腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)镾TC89C52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。PSEN：此為Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。STC89C52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使

31、得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0（P0.0P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的開(kāi)路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個(gè)I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。PORT2（P2.0P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來(lái)使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在STC89C52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或

32、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。PORT1（P1.0P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位16。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

33、器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其引腳如圖3.1，分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)

34、，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加

35、密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器17。圖3.1 STC89C52單片機(jī)引腳圖3.1.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)及其所需的必要的電源、時(shí)鐘、復(fù)位等部件，能使單片機(jī)始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。電源、時(shí)鐘等電路是使單片機(jī)能運(yùn)行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)展、A/D擴(kuò)展等，使單片機(jī)完成較復(fù)雜的功能。圖3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理框圖STC89C52是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。用STC89C52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，結(jié)構(gòu)

36、如圖3.2所示，由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。3.1.2 時(shí)鐘電路STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式如圖3.3所示。在STC89C52單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的XTAL1(18)和XTAL2(19)引腳外接石英晶體(簡(jiǎn)稱晶振)，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在5-30pF，典型值為30pF。晶振CYS的振蕩頻率范圍在1.2-12MHz間選擇，典型值為12MHz和6MHz。圖3.3 STC89C52內(nèi)部時(shí)鐘電路3.1.3

37、 復(fù)位電路當(dāng)在STC89C52單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作(若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài))。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過(guò)RST(9)端與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的。按鍵手動(dòng)復(fù)位電路見(jiàn)圖3.4。時(shí)鐘頻率用11.0592MHZ時(shí)C取10uF,R取10k。圖3.4

38、 STC89C52 復(fù)位電路3.2時(shí)鐘芯片DS1302接口設(shè)計(jì)與性能分析3.2.1 DS1302性能簡(jiǎn)介DS1302是Dallas公司生產(chǎn)的一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。它通過(guò)串行方式與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，能夠向單片機(jī)提供包括秒、分、時(shí)、日、月、年等在內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)間信息，并可對(duì)月末日期、閏年天數(shù)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；它還擁有用于主電源和備份電源的雙電源引腳，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18。另外，它還能提供31字節(jié)的用于高速數(shù)據(jù)暫存的RAM。DS1302時(shí)鐘芯片內(nèi)主要包括移位寄存器、控制邏輯電路、振蕩器。DS1302與單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送依靠RST，I/O，SCLK三根端線即可完成。其工作過(guò)程可概括

39、為：首先系統(tǒng)RST引腳驅(qū)動(dòng)至高電平，然后在SCLK時(shí)鐘脈沖的作用下，通過(guò)I/O引腳向DS1302輸入地址/命令字節(jié)，隨后再在SCLK時(shí)鐘脈沖的配合下，從I/O引腳寫入或讀出相應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié)。因此,其與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送是十分容易實(shí)現(xiàn)的，DS1302的引腳排列及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3.5： DS1302引腳說(shuō)明： X1，X2 32.768kHz晶振引腳GND 地線RST 復(fù)位端I/O 數(shù)據(jù)輸入/輸出端口SCLK 串行時(shí)鐘端口VCC1 慢速充電引腳VCC2 電源引腳 圖3.5 DS1302管腳圖3.2.2 DS1302接口電路設(shè)計(jì) （1）、時(shí)鐘芯片DS1302的接口電路及工作原理： 圖3.6 DS130

40、2與MCU接口電路圖3.6為DS1302的接口電路，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。VCC1在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源并提供低功率的電池備份。VCC2在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn)用方式中VCC1連接到備份電源，以便在沒(méi)有主電源的情況下能保存時(shí)間信息以及數(shù)據(jù)。DS1302由VCC1或VCC2 兩者中較大者供電。當(dāng)VCC2大于VCC1+0.2V時(shí)，VCC2給DS1302供電。當(dāng)VCC2小于VCC1時(shí)，DS1302由VCC1供電。DS1302在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫時(shí)序如下圖5所示。

41、表-1為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能對(duì)DS1302進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。對(duì)于位6，若對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫時(shí)，CK=0，對(duì)程序進(jìn)行讀/寫時(shí)RAM=1。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為1；進(jìn)行寫操作時(shí)，該位為0?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始輸入/輸出的。表-2為DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“CH”是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行?！癢P”是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫操作之前，“WP”必須為0。當(dāng)“WP”為1時(shí)，寫保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫操作。（2）、數(shù)據(jù)輸入輸

42、出（I/O）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。如下圖3.7所示。圖3.7 DS1302讀/寫時(shí)序圖（3）、DS1302的控制字 DS1302的控制字如表3.1所示?？刂谱止?jié)的高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果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1表示進(jìn)行讀操作，為0表示進(jìn)行寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始

43、輸出。表3.1 DS1302的控制字格式1RAM/CKA4A3A2A1A0RD/WR（4）、DS1302的寄存器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,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見(jiàn)表3.2。 表3.2 DS1302的日歷、時(shí)間寄存器寫寄存器讀寄存器Bit7Bit6Bit5Bit7Bit3Bit2Bit1Bit080H81HCH10秒秒82H83H10分分84H85H 12/010時(shí)時(shí)/PM86H87H0010 日日88H89H00010月月8AH8BH00000星期8CH8DH 10年年8EH8FHWP0000000此外，DS1302 還有年

44、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：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(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。3.3溫度芯片DS18B20接口設(shè)計(jì)與性能分析3.3.1 DS18B20性能簡(jiǎn)介（1）.DS18B20的主要特性DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種

45、改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式19?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以一線總線的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。其性能特點(diǎn)可歸納如下： 1）獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信； 2）測(cè)溫范圍在-55到125，分辨率最大可達(dá)0.0625； 3）采用了3線制與單片機(jī)相連，減少了外部硬件電路； 4）零待機(jī)功耗； 5）可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍在3

46、.0V-5.5V； 6）用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置； 7）報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件； 8）負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱燒毀，只是不能正常工作。 （2）.DS18B20工作原理圖3.8 DS18B20測(cè)溫原理 DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。 DS18B20測(cè)溫原理如圖3.8所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈

47、沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖5中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。3.3.2 DS18B20接口電路設(shè)計(jì) 圖3.9 溫度傳感器DS18B20接口如3.9圖所示，該系統(tǒng)中采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類傳

48、感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用P3.7與DS18B20的DQ口連接，Vcc接電源，GND接地。DS18B20的工作電流約為1mA，VCC一般為5V，則電阻R=5V/1mA=5K，目前用的電阻一般不是可調(diào)電阻，只是固定阻值，市場(chǎng)上有的就那么幾個(gè)型號(hào)20。其中DS18B20接有電源，則需要一個(gè)上拉即可穩(wěn)定的工作。這個(gè)電阻通常比較大，我們選擇10K電阻的來(lái)起到上拉作用，使之為高電平，使后續(xù)電路保護(hù)。3.3.3 DS18B20的工作時(shí)序（1）、復(fù)位時(shí)序圖圖3.10 復(fù)位時(shí)序圖 （2）讀時(shí)序圖圖3.11 讀時(shí)序圖 （3）寫時(shí)序圖圖3.12 寫時(shí)序圖（4）工作時(shí)序1）總線時(shí)序圖3.13 總線時(shí)序 2

49、）寫周期時(shí)序圖3.14 寫周期時(shí)序 3）起始/停止時(shí)序圖3.15 起始/停止時(shí)序 4）應(yīng)答時(shí)序圖3.16 應(yīng)答時(shí)序 5）立即地址讀時(shí)圖3.17 立即地址讀時(shí)序3.4 LCD顯示模塊3.4.1 LCD1602的特性及使用說(shuō)明 （1）LCD1602的接口信號(hào)說(shuō)明如表3.3表3.3 LCD1602的接口信號(hào)編號(hào)引腳符號(hào)功能說(shuō)明編號(hào)引腳符號(hào)功能說(shuō)明1VSS電源地9D2DATA I/O2VDD電源正極10D3DATA I/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4DATA I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5DATA I/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13D6DATA I/O6E使能信號(hào)14D7DAT

50、A I/O7D0DATA I/O15BLA背光正極8D1DATA I/O16BLK背光負(fù)極 （2）基本操作時(shí)序如下：1）讀狀態(tài)：RS=L，RW=H，E=H2）寫指令：RS=L，RW=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖3）讀數(shù)據(jù)：RS=H，RW=H，E=H4）寫數(shù)據(jù)：RS=H，RW=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 （3）初始化設(shè)置 1）顯示模式設(shè)置如表3.4：表3.4 顯示模式設(shè)置指令碼功能00111000設(shè)置16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 2）顯示開(kāi)/關(guān)及光標(biāo)設(shè)置如表3.5： 表3.5 顯示開(kāi)/關(guān)及光標(biāo)設(shè)置指令碼功能00001DCB D=D=1開(kāi)顯示；D=0關(guān)顯示C=1顯示光標(biāo)；C=0不

51、顯示光標(biāo)B=1光標(biāo)閃爍；B=0光標(biāo)不顯示000001NSN=1當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一N=0當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減一，且光標(biāo)減一S=1當(dāng)寫一個(gè)字符，整屏顯示左移（N=1）3.4.2 LCD1602與MCU的接口電路LCD的D0D7分別接單片機(jī)的的P0口，作為數(shù)據(jù)線，因?yàn)镻0口內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，所以外部另外加上4.7K的上拉電阻；P2.5P2.7分別接LCD的RS、RW、E三個(gè)控制管腳；RV1用來(lái)調(diào)節(jié)LCD的顯示灰度；BLK、BLA為背光的陰極和陽(yáng)極，接上相應(yīng)電平即點(diǎn)亮背光燈。如圖3.18圖3.18 顯示電路其中1602的第3腳接10K與1.5K的串聯(lián)電阻起到分壓作用，能

52、夠調(diào)節(jié)第一行與第二行亮度對(duì)比。第16接個(gè)三極管的作用放大，是為了能夠讓液晶顯示器的背光燈亮起，從而在夜間也能觀看萬(wàn)年歷。3.5 按鍵模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)用到了4個(gè)按鍵，其中一個(gè)用作系統(tǒng)手動(dòng)復(fù)位，另外4個(gè)采用獨(dú)立按鍵，該種接法查詢簡(jiǎn)單，程序處理簡(jiǎn)單,可節(jié)省CPU資源，按鍵電路如圖3.19所示，4個(gè)獨(dú)立按鍵分別與STC89C52的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3接口相連。圖3.19 按鍵電路對(duì)以上4個(gè)按鍵作簡(jiǎn)要說(shuō)明：K1SET 鍵，K2UP鍵，K3DOWN鍵，K4OUT/STOP鍵。SET 鍵：按下SET鍵進(jìn)入時(shí)間校準(zhǔn)狀態(tài)，按一下進(jìn)入秒調(diào)整，兩下分調(diào)整，依此類推可進(jìn)行各年月日，時(shí)分秒以及星期的校準(zhǔn)

53、；UP鍵：當(dāng)SET鍵按下時(shí)，UP進(jìn)行SET選定項(xiàng)（如：小時(shí)）的加操作;DOWN鍵：當(dāng)SET鍵按下時(shí)，DOWN進(jìn)行SET選定項(xiàng)（如：小時(shí)）的減操作；OUT鍵：當(dāng)OUT鍵按下時(shí)，此鍵功能為退出校準(zhǔn)功能，進(jìn)入下一模式，顯示溫度值和上下限的溫度值。4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)電子萬(wàn)年歷的功能是在程序控制下實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法與硬件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，按整體功能分成多個(gè)不同的程序模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，最后通過(guò)主程序?qū)⒏鞒绦蚰K連接起來(lái)。這樣有利于程序修改和調(diào)試，增強(qiáng)了程序的可移植性。本系統(tǒng)的軟件部分主要要進(jìn)行公歷計(jì)算程序設(shè)計(jì)，溫度測(cè)量程序設(shè)計(jì)，按鍵的掃描輸入等。程序開(kāi)始運(yùn)行后首先要進(jìn)行初始化，把單片機(jī)的

54、各引腳的狀態(tài)按程序里面的初始化命令進(jìn)行初始化，初始化完成后運(yùn)行溫度測(cè)量程序，讀取出溫度傳感器測(cè)量出來(lái)的溫度，然后運(yùn)行公歷計(jì)算程序，得到公歷的時(shí)間、日期信息，再運(yùn)行按鍵掃描程序，檢測(cè)有無(wú)按鍵按下，如果沒(méi)有按鍵按下則直接調(diào)用節(jié)日計(jì)算程序，根據(jù)得到的公歷日期信息計(jì)算出節(jié)日，如果有按鍵按下則更新按鍵修改后的變量后送給節(jié)日計(jì)算程序，由節(jié)日計(jì)算程序根據(jù)修改后的變量計(jì)算出對(duì)應(yīng)的節(jié)假日，計(jì)算完成后運(yùn)行顯示程序，顯示程序?qū)⒌玫降臏囟葦?shù)據(jù)、公歷信息、節(jié)假日信息送給對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管讓其顯示。4.1主程序流程圖的設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖4.1 圖4.1 主程序流程圖4.2 程序設(shè)計(jì) 4.2.1 DS1302讀寫程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的時(shí)間讀取主要來(lái)源于單片機(jī)對(duì)DS1302的操作，在硬件上時(shí)鐘芯片DS1302與單片機(jī)的連接需要三條線，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)，具體連接圖見(jiàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖。讀取寫程序設(shè)計(jì)如下：函 數(shù) 名：RTInputByte() 功 能：實(shí)時(shí)時(shí)鐘寫入一字節(jié)附錄A：原理圖附錄B：仿真圖4、 結(jié)論我們已經(jīng)證明了一種基于微流控PCR溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?；贗TO的微加熱器進(jìn)行加熱的DNA樣本，當(dāng)樣本被包含在一個(gè)基于PD