多功能温湿度计设计毕业论文

1、多功能数字温湿度计设计【摘要】 温度和湿度是两个最基本的环境参数， 人们生活与温湿度息息相关。 在 工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门，经常需要对环境温度与湿度进行 测量。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的。因 此研究温湿度的测量方法具有重要的意义。本论文讲述了一种以单片机AT89C52为主要控制器件，以DHT22为数字温湿 度传感器的新型数字温湿度计， 具有时间、 温湿度显示， 并且可以自行设置温度 预警值，当温度超出预警值时报警，存储温湿度的功能。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。【关键词】温度；湿度；DHT22时间Multifunction digital hygr

2、ometer designAbstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, peoples life is closely related to temperature and humidity. In industrial and agricultural production, meteorology, environmental protection, national defense, scientific researchdepartments, often need

3、to measure temperature and humidity to the environment. Accurate measurementof temperature and humidity in biological pharmaceutical, food processing, paper making industries is of vital importance. So the temperature and humidity measureme nt method has the vital sig nifica nc 聞創沟燴鐺 險爱氇谴净。This pape

4、r tells the story of a single chip microcomputer AT89C52 as the main control device, a new type of digital temperature and humidity for DHT22 digital temperature and humidity meter, time, temperature and humidity display, and was able to set temperature warning value, when temperature exceeds the wa

5、rning alarm, the fun cti on of storage temperature and humidity. 骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。Keyword Temperature; humidity; DHT22; time目录1. 温湿度计发展史 1 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.1 温度计的发展史 - 1 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.2 湿度计的发展史 - 2 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2. 设计任务分析及方案论证 - 3 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.1 设计数字温湿度计的需求分析 2.2 设计任务及要求 - 2.3 设计总体方案及方案论证 2.4 器件的选择 2.4.1 主控制器芯片 2.

6、4.2 温湿度传感器 2.4.3 时钟芯片 3 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 -3 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。4 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。4 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。- 4渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。- 7铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。8擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.4.4 存储芯片贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.4.5 LCD12864坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2.5 温湿度测量的方法及分析 11 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3. 硬件电路的设计 12 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.1 总体结构框图 - 12 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3.2 主控制电路和测温湿电路 12 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3.3 存储模块与时钟模块电路 13 猫虿驢绘燈鮒诛

7、髅貺庑。3.4 显示模块电路 14 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。4. 软件设计及分析 15 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。15 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。16 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。22 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。26 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。4.1 程序流程图 4.2 DHT22 工作原理 - 4.3 DS1302 工作原理 - 4.4 AT24C02 工作原理 - 4.5 LCD12864 的工作原理 -32 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦5. 结论 错误！未定义书签。参 考 文 献 35致 谢 错误！未定义书签。附录 A 实物图 36附录 B 元件清单 38鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 阌擻輳嬪諫迁择楨

8、秘騖。 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。1. 温湿度计发展史1.1 温度计的发展史世界上记录最热的温度是在利比亚， 时间是 1922年 9月 13 日，温度是摄氏 58 度，之后 1953 年在墨西哥记录到 60 度。美国记录的最高温度是在加州的死 亡谷， 1913年7月10日，温度是 56.7 度，曾经有人描述过在这个温度下的感 受，人可以感受到死亡的威胁，鸟热的从天上掉下来。 怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。古希腊人早就知道空气在受热的时候会膨胀，在大约 2000 年前，亚历山大 的英雄( Hero of Alexandria )，这其实是一希腊人，生活在埃及的亚历山大， 名字叫 He

9、ro ”，他发明了一个类似蒸汽机的东西， 用的就是热气膨胀的原理， 但 这个还不是温度计。 谚辞調担鈧谄动禪泻類。直到 1592 年，伽利略发明了一个类似温度计的东西， 这个也可以测定气压， 1612年，伽利略的朋友 Santorio Santorio (1561-1636)，( 并不是我把名字打 重了，他的名字和姓氏就是一样的， ) 他把伽利略的温度计改造了一下，在一个 封闭的系统里，随着温度的变化，空气收缩膨胀，彩色的液体高度也随着变化， 他用这个测定人体的温度变化，算是世界上第一个体温表。 嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。直到 1713年， Daniel Fahrenheit (1686-1736

10、)在温度计上放上了刻度， 首先把冰融化的温度和健康人体的温度两个刻度标上， 但他很快意识到， 冰融化 的温度是不变的，但水结冰的温度则是变化的，他把冰，水和盐混在一起，这个 温度作为 0度，而冰融化的温度是 32 度，人体的温度是 96 度。1835年，人们 发现人体的正常温度是98.6度(就是摄氏37度)。Fahrenheit有的时候用酒精 作为表示温度的液体， 但后来他选择了水银， 以后这个温度计的上限订到了水沸 腾的点， 212度。这个就是英国美国使用的华氏度。 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。1742年，瑞典的天文学家 Anders Celsius (1701-1744)把水结冰的点定位 0度，

11、水沸腾的点定位 100 度，之后 Carolus Linnaeus (1707-1778)把这个顺 序倒了过来，就是现在世界上使用最广泛的摄氏度。 鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。从摄氏度的国家来到使用华氏度的国家非常不习惯， 要经常把华氏度转换成 摄氏度，才能明白天气预报是什么意思，很多年后才习惯华氏度，具体转换是F=9/5C+32， C=5/9（F-32） ，心算还是比较困难的。 纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。1848年 Kelvin 引入一个绝对 0 度的概念，就是摄氏零下 273.5 度，然后摄 氏 0 度就是 273.15K, 100 摄氏度就是 373.15K 。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。1.2 湿度计

12、的发展史湿度计是测量空气内含水分多少的仪器。史记天官书中即有测湿的记 载。我国汉朝初年就已出现湿度计， 它是利用天平来测量空气干燥或潮湿的。 天 平湿度计的使用方法， 是把两个重量相等而吸湿性不同的物体， 例如灰和铁， 分 别挂在天平两端。 当空气湿度发生变化时， 由于两个物体吸入的分水不同， 重量 也就起了变化， 于是天平发生偏差， 从而指示出空气潮湿的程度。 这就是湿度计 的由来。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。空气的湿度可通俗地理解为空气的潮湿程度它有绝对湿度和相对湿度之 分绝对湿度：空气中水蒸气的压强 p 叫做空气的绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸汽的密度， 即单位体积的空气中所含水蒸

13、汽的质量来表示 由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难， 而水蒸气的压强 随水蒸气密度的增大而增大，所以通常用空气中水蒸气的压强来表示空气的湿 度，这就是空气的绝对湿度 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。相对湿度：（1）概念的引入：为了表示空气中水蒸气离饱和状态的远近而引入相对湿 度的概念（2）相对湿度 B ：某温度时空气的绝对湿度 p 跟同一温度下水的饱和汽 压 ps 的百分比叫做这时空气的相对湿度 挤貼綬电麥结鈺贖哓类。 不同温度下水的饱和汽压可以查表得到 在绝对湿度 p 不变而降低温度时，由于水的饱和汽压减小而使空气的相 对湿度增大。 居室的相对湿度以60 %70 %较适宜。2. 设计任务分析及方案

14、论证2.1 设计数字温湿度计的需求分析温度与湿度与人们的生活息息相关。在工农业生产、气象、环保、国防、科 研等部门， 经常需要对环境温度与湿度进行测量及控制。 准确测量温湿度在生物 制药、食品加工、 造纸等行业更是至关重要的。 传统的温度计是用水银柱来显示 的，虽然结构简单、价格便宜，但是它的精确度不高，不易读数。传统湿度计采 用干湿球显示法，不仅复杂而且测量精度不高。 而采用单片机对温湿度进行测量， 不仅具有控制方便，简单和灵活等优点，而且可以提高温湿度的测量精度。用 12864 液晶显示屏来显示温湿度的数值和时间，看起来更加直观。 赔荊紳谘侖驟辽輩袜 錈。测量温湿度的关键是温湿度传感器。过

15、去测量温度与湿度是分开的。随着技 术的进步和人们生活的需要出现了温湿度传感器。温度传感器的发展经历了 3 个阶段：传统的分立式温度传感器、 模拟集成温度传感器、 智能集成温度传感器。 目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、 从集成化向智能化、 网络化 的方向发展。湿度传感器也是经历了这样一个阶段逐渐走向数字智能化。 塤礙籟馐 决穩賽釙冊庫。总之，无论在日常生活中还是在工业、 农业方面都离不开对周围环境进行温 湿度的测量。因此，研究温湿度的测量具有非常重要的意义。 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 2.2 设计任务及要求设计一个以单片机为核心的多功能温湿度测量系统，可实现的功能为：(1) 有日期，

16、时间等显示功能；(2) 用户还可自行设置合适的温度；(3) 超出设置的合适温度时，蜂鸣器会提示；(4) 可存储并查看温湿度。2.3 设计总体方案及方案论证按照系统设计功能的要求， 确定系统由 7个模块组成：主控制器模块， 温湿 度传感模块，键盘输入模块，时钟模块，存储模块，LCD显示电路及蜂鸣器模块。 仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。主控制器的功能有单片机来完成，主要负责处理由温湿度传感器、时钟芯片 传递来的数据， 并把处理好的数据送向显示模块， 以及把数据发给存储芯片和接 收存储芯片发来的数据。 温湿传感器主要用来采集周围环境参数， 并把所采集来 的参数送往主控制器。 按键电路主要用来完成时间的调整，

17、 设定温湿度适宜范围， 存储和查询温湿度。 这里需要 6 个按键， 两个用来调整时间， 两个用来设定温湿 度适宜范围，还有两个用来存储和查询温湿度。 蜂鸣器模块是由一个蜂鸣器组成， 用来判断周围环境的温度是否超出设定值了， 当温度超出设置的预警值时， 蜂鸣 器会发出声响。 绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。2.4 器件的选择2.4.1 主控制器芯片AT89C52是一个低电压，高性能 CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可 反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)， 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指 令系统，片

18、内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子 行业中有着广泛的应用。 骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个 外中断口， 3个16位可编程定时计数器 ,2个全双工串行通信口， 2 个读写口线， AT89C52 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器 和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。AT89C52 为 8 位通用微处理器，采用工业标准的 C51 内核，在内部功能及 管脚排布上与通用的 8xc52 相同，其主要

19、用于会聚调整时的功能控制。功能包 括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。 主要管脚有：XTAL1 （ 19脚）和XTAL2 （ 18脚）为振荡器输入输出端口，外 接12MHz晶振。RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位 电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。 P0P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（3239脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入

20、端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接 N1 的SDAS（ 18脚）和SCLS（ 19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信 号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状 态进入的控制功能。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。P0:P0 口是一组8位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。 作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8个TTL逻辑门电路，对端口 P0 写“ 1”时，可作为高阻抗输入端用。 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8位） 和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 Flas

21、h编程时，P0 口接收 指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。P1： P1 口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口， P1的输出缓冲级 可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“ 1”，通过内部的 上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在 上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 （IIL）。峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外 部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），Flash编程和程序校验期间，P1接 收低

22、8位地址，其第二功能如表 2.1所示。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。表2.1P1.0 和P1.1的第二功能引脚号功能特性P1.0T2,时钟输出P1.1T2EX（定时/计数器）P2: P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口，P2的输出缓冲级可 驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口 P2写“ 1”，通过内部 的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存 在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 （IIL） 。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。在访问外部程序存储器或16位地数据存储器（例如执行MOVX DPTR指 令）时，P2 口送出高8位地址数据。在访问

23、8位地址的外部数据存储器（如执 行MOVXRI指令）时，P2 口输出P2锁存器的内容。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。P3: P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级 可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“T时，它们 被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电 阻输出电流（IIL ）。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。P3 口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.2 所示。表2.2 P3 的第二功能端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口）P

24、3.1TXD（串行输出口）P3.2INTO （外部中断0）P3.3INT1 （外部中断1）P3.4T0 （定时/计数器0）P3.5T1 （定时/计数器1）P3.6WR （外部数据存储器写选通）P3.7RD （外部数据存储器读选通）P3 口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号AT89C52的电路仿真图如图2.1。I | AU119XTAL1POO/ADOPO.1ZAD1 PO 2/AD2PO.37AD3 F0ZVAD4 P0 5/AD5PO.O/ADeQ29ieRSTPSEN21123斗5673F1.0 P1 1P1J2P1.3P1.4P1P1 GXTAL2F0 7/AD7

25、22+.LE EAP1.7P2-0/AEP2.1/AS P2 2/A10 P2.3/A11 P2.4蜂鸣器模块时钟模块图3.1 总结构框图3.2主控制电路和测温湿电路本次硬件设计的核心就是AT89C52其他部位的硬件都是围绕着它来设计的。数字温湿度传感器 DHT22的 DATA口与AT89C52的 P2A7 口相连。按键电路就 是7个按键分别与 AT89C52的卩3八2,卩3八3,卩2八3,卩2八4,卩2八5,卩0八0 和P0A1 口相连。 当有按键按下时单片机接收到有效的信号，S1键和S2键用来调整温度报警范围， S1键是增加温度值，S2键是减少温度值；S3, S4和S5键是用来调整时间和日

26、 期的，S3键用来移动设置的光标，S4键是增加键，S5键是减少键；S6和S7键 是用来保存和查询温湿度的，S6键用来查询温湿度和退出界面，S7键用来保存 温湿度和日期。报警电路就是蜂鸣器与单片机的P2A6 口相连，当温度超过设置的预警值时，蜂鸣器就会发出警报。其电路接线图如图3.2所示。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。VCCMCU1 11 1二 DHT22Ac lit 牯图3.2 DHT22电路接线图3.3存储模块与时钟模块电路本次设计使用的存储模块是以AT24C02存储芯片为核心的，该模块有四个引 脚，其中的VCC和GND引脚分别接电源和接地，SDA引脚与单片机的P3A6 口连 接，SCL引脚与单片机

27、的卩3八7 口连接，存储芯片主要是用来存储想要保存的温 湿度。时钟模块是以DS1302芯片为核心的，该模块有五个引脚，其中VCC引脚悬空，GNE引脚接地，CLK引脚与单片机的P2A0 口连接,DAT引脚与单片机的卩2八1 口连接，RST引脚与单片机的P2A2 口连接，时钟芯片主要是用来提供秒分时日 日期月年的信息，并具有掉电存储的功能。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。DS1302的电路接线图如图3.3所示：B1：图3.3DS1302的电路接线图AT24C02勺电路接线图如图3.4所示:Ij2 VI24CO：图3.4 AT24C02 电路图3.4显示模块电路本次设计采用的显示屏是LCD12864 LCD1

28、286k共有20个引脚，其中RS 引脚与单片机的P0A3 口连接，R/W引脚与P0A4 口连接，E引脚与P0A5 口连接， PSB引脚与P0A6 口连接，D0D7分别与P1A0PM7连接，其他的电源口、接地口 和空引脚分别对应相应的引脚或悬空。LCD显示的时候分为四行，第一行显示日 期，第二行显示时间，第三行显示湿度，第四行显示温度和预警值。12864的接线电路图如图3.5所示。 納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。图3.512864接线电路图4. 软件设计及分析4.1程序流程图清屏及初始化读 DS1302 DHT22调整时间、温度上限显示结束图4.1 程序流程图4.2 DHT22工作原理DHT22为单总线

29、接口，DATA用于微处理器与DHT22之间的通讯和同步,采用 单总线数据格式，一次通讯时间5ms左右,具体格式在下面说明，当前数据传输为 40bit,高位先出。如下：灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。数据格式：40bit数据=16bit湿度数据+16bit温度数据+8bit校验和例子：接收40bit数据如下：0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111 1110 1110湿度数据温度数据校验和湿度高8位+ 湿度低8位+温度高8位+温度低8位二的末8位=校验和例如：0000 0010+1000 1100+0000 0001+0101 1111=1110 1110 铹鸝饷飾镡

30、閌赀 诨癱骝。湿度=65.2 % RH 温度=35.1 T当温度低于0C时温度数据的最高位置1。例如：-10.1 C表示为 1000 0000 0110 0101用户主机（MCU发送一次开始信号后QHT22从低功耗模式转换到高速模式, 等待主机开始信号结束后 QHT22发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次 信号采集。如图4.2所示：攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。r 牒开i一 一i常严I1如 LI孵臨图4.2接收开始信号空闲时总线为高电平，通讯开始时主机（MCU拉低总线500us后释放总线, 延时20-40us后主机开始检测从机（DHT22的响应信号。从机的响应信号是一 个80us左右的低电平

31、，随后从机在拉高总线 80us左右代表即将进入数据传送。 女口图4.3 所示：趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。MIT齢sousVCGND信号线说？I:DH1响函荀片H0U3主机至少Wft莎应主机信号DHT* 号图4.3 进入数据传送高电平后就是数据位，每1bit数据都是由一个低电平时隙和一个高电平组 成。低电平时隙就是一个50us左右的低电平，它代表数据位的起始，其后的高电平的长度决定数据位所代表的数值，较长的高电平代表 1,较短的高电平代表 0。共40bit数据，当最后一 Bit数据传送完毕后，从机将再次拉低总线 50us左右，随后释放总线，由上拉电阻拉高。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。VCCGND7 Ous

32、卜一bit开始单总线50usiBitJf 始数字1信号表示方法如图4.4所示：信号线说明:主机信号图4.4 数字1信号表示方法数字0信号表示方法.如图4.5所示：26us28us表示信号线说明：主机信号DHT 号图4.5 数字0信号表示方法DHT22勺的电气特性如表4.1所示：表4.1 DHT22 的电气特性VDD=5V T = 25 C,除非特殊标注参数条件mintymax单位供电DC3.3P6V供电电流测量11.5mA待机4050uA采样周期秒2次注：采样周期间隔不得低于 2秒钟(建议2秒以上) 读八位数据子程序：void COM(void)uchar i;for(i=0;i8;i+)FL

33、AG=2;while(!DATA)&FLAG+);Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();u8temp=0;if(DATA)u8temp=1;FLAG=2;while(DATA)&FLAG+);if(FLAG=1)break;comdata Temper_chu)beep=O;delayms(IO);elsebeep=1;4.3 DS1302工作原理DS1302的控制字如表4.2所示：表4.2DS1302 的控制字765432101RAMA4A3A2A1A0RDCKWR控制字的最高有效位（位7）必须是逻辑1,如果它为0,贝U不能把数据写入 到DS1302中

34、。位6:如果为0,则表示存取日历时钟数据，为 1表示存取RAM 数据；位5至位1 （A4A0）:指示操作单元的地址；位 0 （最低有效位）：如 为0,表示要进行写操作，为1表示进行读操作。控制字总是从最低位开始输出。 在控制字指令输入后的下一个 SCLK时钟的上升沿时，数据被写入 DS1302,数 据输入从最低位（0位）开始。同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。DS1302的时序:-AO A1 A2 A3 A4 R 忑 iWoC DI 02 D3 D4 05 DS D7 图4.6 单个字节

35、读Jscimd IIJ L*T吩(R/WAOAlA2A3A4R/U1图4.7DO 1D2D3D40506D7 )*单个字节写如以上图4.6和图4.7所示:CE输入驱动高启动所有的数据传输。CE输入有两个功能。首先，CE打开控制逻辑，允许访问的移位寄存器的地址/命令序列。其次，CE提供了一个终止单字节或多字节数据传输方法。一个时钟周期是由一个下降沿之后的上升沿序 列。对于数据传输而言，数据必须在有效的时钟的上升沿输入， 在时钟的下降沿 输出。如果CE为低，所有的I/O引脚变为高阻抗状态，数据传输终止。 镞锊过 润启婭澗骆讕濾。对于数据输入：开始的8个SCLK周期，输入写命令字节，数据字节在后 8

36、个SCLK周期的 上升沿输入。数据输入位0开始。榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。对于数据输出：开始的8个SCLK周期，输入一个读命令字节，数据字节在后 8个SCLK周 期的下降沿输出。注意，第一个数据字节的第一个下降沿发生后，命令字的最后一位被写入，命令字节的最后一位被写入。当CE仍为高时。如果还有额外的SCLK 周期，DS1302将重新发送数据字节，这使DS1302具有连续突发读取的能力。邁 茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。DS1302的写字节子程序：void DS1302WriteByte(uchar dat) uchar i;SCLK=0; delayus(2);for(i=0;i=1;DS1302的读字节子

37、程序：uchar DS1302ReadByte() uchar i,dat;delayus(2);for(i=0;i=1; if(SDA=1) dat|=0x80;SCLK=1; delayus(2);SCLK=0;delayus(2);return dat;DS1302的读数据子程序：uchar DS1302Read(uchar cmd)uchar dat;RST=0;SCLK=0;RST=1;DS1302WriteByte(cmd);dat=DS1302ReadByte();SCLK=1;RST=0;return dat;DS1302的写数据子程序：void DS1302Write(uch

38、ar cmd, uchar dat)RST=0;SCLK=0;RST=1;DS1302WriteByte(cmd);DS1302WriteByte(dat);SCLK=1;RST=0;4.4 AT24C02工作原理AT24C02的使用方法：时钟及数据传输：SDA引脚通常被外围器件拉高。SDA引脚的数据应在SCL为 低时变化；当数据在SCL为高时变化，将视为下文所述的一个起始或停止命令。 嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。起始命令：当SCL为高，SDA由高到低的变化被视为起始命令， 必须以起始 命令作为任何一次读/写操作命令的开始。该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。停止命令：当SCL为高，SDA由低到高的变化被视为停止

39、命令， 在一个读操 作后，停止命令会使 EEPROM进入等待态低功耗模式。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。应答：所有的地址和数据字节都是以 8位为一组串行输入和输出的。每收 到一组8位的数据后，EEPRO都会在第9个时钟周期时返回应答信号。每当主 控器件接收到一组8位的数据后，应当在第9个时钟周期向EEPROI返回一个 应答信号。收到该应答信号后EEPROM继续输出下一组8位的数据。若此时没 有得到主控器件的应答信号，EEPROh会停止读出数据，直到主控器件返回一个 停止命令来结束读周期。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。等待模式：AT24C02特有一个低功耗的等待模式。可以通过以下方法进入该 模式：（1）上电； 收到停止位并且结束所有的内部操作后。 鰻順褛悦漚縫輾屜鸭骞。器件复位：在协议中断、下电或系统复位后，器件可通过以下步骤复位：（1） 连续输入9个时钟；（2）在每个时钟周期中确保当 SCL为高时SDA也为高；（3）建立一个起始条件。 穡釓虚绺滟鳗絲懷紆泺。总线时序图如图4