基于单片机的时钟日历设计(3)

6 7 8 E D0 D1 使能信号 DATA I/O DATA I/O 14 15 16 D7 BLA BLK DATA I/O 背光正极 背光负极 （3）基本操作时序：

读状态：RS=L，RW=H，E=H

写指令：RS=L，RW=L，D0～D7=指令码，E=高脉冲 读数据：RS=H，RW=H，E=H

写数据：RS=H，RW=L，D0～D7=数据，E=高脉冲

（4） LCM1602与AT89C51的接口电路：如图4所示：

图4 LCM1602与单片机接口电路

LCD的D0～D7分别接单片机的的P0口，作为数据线，因为P0口内部没有上拉电阻，所以外部另外加上10K的上拉电阻；P2.0—P2.2分别接LCD的RS、RW、E三个控制管脚；RV1用来调节LCD的显示灰度；BLK、BLA为背光的阴极和阳极，接上相应电平即点亮背光灯（图中未画出）。 2、时钟芯片DS1302接口设计模块 （1）方案选择：

方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是液晶显示不连续，实现的时间误差较大。

方案二：采用DS1302时钟芯片实现时钟，DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数，而且精度高,位的RAM作为数据暂存区，工作电压2.5V～5.5V范围内，功耗电小。

综合考虑制作难度及精度，故采用方案二。

7

（2）DS1302接口说明：如表2 表2 接口说明 X1，X2 GND RST I/O SCLK VCC1 VCC2 32.768kHz晶振引脚 地线 复位端 数据输入/输出端口 串行时钟端口 慢速充电引脚 电源引脚 （3）DS1302与AT89C51的接口电路：如图5所示

DS1302时钟芯片内主要包括控制逻辑电路、振荡器、移位寄存器。DS1302与单片机系统的数据通信依靠SCLK，RST，I/O，三根线即可完成。其工作过程可概括为：首先给系统RST引脚一个高电平 1，然后在SCLK时钟脉冲的作用下，通过I/O引脚向DS1302输入命令或地址字节，随后再在SCLK时钟脉冲的配合下，从I/O引脚写入或读出相应的数据字节。因此,其与单片机之间的数据传送是非常容易实现的。

图5 DS1302设计

DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把SCLK端置 “0”，接着把RST端置“1”，最后才给予SCLK脉冲；读/写时序如图5所示。DS1302的控制字:控制字的位7必须置1，若为0则不能对DS1302进行读写数据。对于位6，若对时间进行读/写时，CK=0，对程序进行读/写时RAM=1。位1至位5指操作单元的地址。位0是读/写操作位，进行读操作时，该位为1；进行写操作时，该位为0。控制字节总是从最低位开始输入/输出的。DS1302的日历、时间寄存器内容：“CH”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运行。“WP”是写保护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，“WP”必须为0。当“WP”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。

8

3、温度传感器DS18B20设计模块 （1）方案选择

方案一：采用热敏电阻或AD590，再经AD转换得到数字信号，精度较准，但价格昂贵，电路较复杂。

方案二：采用数字式温度传感器DS18B20，它能通过单片机直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式，但准确度不高。

综合考虑，采用方案二，用DS18B20温度芯片，采用单总线访问，降低成本、降低制作难度且可节省单片机宝贵的I/O口资源。 （2）DS18B20与AT89C51的接口电路：如图6所示

图6 DS18B20接口电路

该系统中采用数字式温度传感器DS18B20，具有测量精度高，电路连接简单特点，此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输，用P2.3与DS18B20的DQ口连接，Vcc接电源，GND接地。 4、按键控制模块

按键及按键提醒接口电路如图7所示

图7 按键控制模块

SET键：按下SET键进入时间校准状态，按一下进入秒调整，两下分调整，依此类推可进行各年月日，时分秒以及星期的校准

UP键：当SET键按下时，UP进行SET选定项（如：小时）的加操作； DOWN键：当SET键按下时，DOWN进行SET选定项（如：小时）的减操作；

9

按键蜂鸣器提示（第一次按动设置键长鸣一响；后面按动设置键或上调键、下调键都是短鸣一响） （四）完整系统原理图

见附录一。

四、 软件设计

整个软件系统采用C语言编程，主要实现以下功能： 1) LCD的驱动 2) 时间数据的采集 3) 温度的采集 4) 按键的识别处理

程序从main()函数开始运行，随后对LCD、DS18B20、DS1302等器件进行初始化操作并对标志位赋初值，随后进入while(1)循环中运行按键扫描程序。等待中断产生。 （一）万年历显示程序 1、流程图 如图8

初始化 开始 读日期、时间 写日期、时间 显示子程序 开关控制子程序 日期修改子程序 时间修改子程序 显示结果 图8 万年历显示控制

返回 10

2、源程序代码 参考附录二。 （二）温度转换程序

为方便程序编写，本程序把温度转换子程序编在DS18B20_3.H文件中。头文件DS18B20_3.H，来源于网网络，十进制温度最后返回到函数ReadTemperature（）中，使用时主函数用flag=ReadTemperature()就可将18b2头文件运行返回的函数结果送到变量FLAG中，用于显示。

根据单总线操作协议，首先要对DS18B20进行初始化，而初始化有严格的时序控制，如图9所示，即总线控制器（TX）发出一个复位脉冲（至少480us的低电平），然后释放总线进入接收状态，总线由5.1K上拉电阻上拉为高电平，探测到I/O引脚上的上升沿后，DS18B20等待15us～60us后，然后发出一个存在脉冲（60us～240us的低电平信号）。 1、流程图 如图9.

开始

初始化DS18B20 发跳过读系列号命令 启动温度转换 初始化DS18B20 发跳过读系列号命令 读取温度寄存器 读取温度值 结束 图9 温度转换流程图

2、源程序代码 见附录三

11

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库基于单片机的时钟日历设计(3)在线全文阅读。