可编程数字时钟设计 毕业设计

1、摘摘 要要 在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每 个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一 个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到 现在普遍用到的数字式钟表，即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种 功能计时功能，只是工作原理不同而已，在人们的使用过程中，逐渐发现了 钟表的功能太单一，没有更大程度上的满足人们的需求。因此，数字电子时钟的 出现成为必然。 数字钟是采用数字电路实现对.时,分.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭, 车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字

2、集成 电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的 报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、 自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等， 所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着 非常现实的意义。 在此设计中所设计的钟表不但具有普通钟表的功能，它还能实现多个额外的 功能：温度测量、年，月，日，星期。 关键词：单片机，电子时钟，DS1302，DS18B20，LCD1602 目录目录 第一章第一章 绪绪 论论

3、 .1 1 第二章第二章 系统硬件电路设计系统硬件电路设计 .3 3 第 1 节 单片机控制系统原理.3 第 2 节 模块电路设计与比较.4 一、 时钟方案选择.4 二、 温度检测方案选择.4 三、 显示模块的选择.4 四、 其他设计的考虑.4 第 3 节 各功能模块硬件设计及实现.5 一、 单片机控制系统.5 二、 DS1302 实时时钟芯片 .10 三、 温度模块.14 四、 1602 液晶显示器 .16 第 4 节 电路总图.20 第三章第三章 系统程序设计系统程序设计 .2121 第 1 节 主程序流程图.21 第 2 节 中断服务程序.22 第四章第四章 程序程序 .2323 第 1

4、 节 系统程序设计.23 第五章第五章 总结总结 .3535 第六章第六章 参考文献参考文献 .3636 第一章第一章 绪绪 论论 本设计主要分为硬件电路设计和软件实现两大部分。硬件电路设计采用模块 设计：中央处理电路、时钟电路、温度测量电路三大部分；软件采用 C 语言编程 实现，设计采用按功能模块划分，包括：主程序、显示程序、温度测量程序、时 钟程序等。 在中央处理器上我们采用 AT89S52 单片机,该单片机是集 CPU ,RAM ,ROM , 计数和多种接口于一体的微控制器。自 20 世纪 70 年代问世以来，以其极高的性 能价格比，受到人们的重视和关注。它体积小、重量轻、抗干扰能力强、

5、环境要 求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易，广泛应用于智能生产 和工业自动化上。 在时间功能上主要依靠实时时钟芯片 DS1302 来完成大部分功能，DS1302 是 具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路，它以其接口简单、价格低廉、使 用方便，被广泛地采用。它的主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源 提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通 32.768kHz 晶振。所 以用此款芯片来实现时间功能是完全能满足电路的要求。 温度方面工作由数字式温度传感器 DS18B20 来完成，这款温度传感器是具有 线路简单，体积小，方便易用等特点，温度测量范围为55125,

6、可编程 为 9 位12 位 A/D 转换精度，测温分辨率可达 0.0625，被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出。选用这个芯片使电路简化，提高了效率。 本课题通过 MCS-51 单片机来设计，采用 C 语言进行编程，可以实现以下一 些功能：小时、分、秒和年、月、日的显示，定时报警功能。本设计的电子时钟 系统由时钟电路，LCD 显示电路，定时报警电路，按键调整电路四部分组成。51 单片机通过软件编程，在 LCD1602 液晶屏上实现小时、分、秒和年、月、日的显 示；利用时钟芯片 DS1302 来实现计时，定时功能；通过两个按键开关，一个用 于时钟的调节，一个用于闹钟的调节，来实现参数

7、设置和调节功能；到达设置的 闹钟时间时，由蜂鸣器发声，起报警作用。本次设计的电子时钟，经过对比测试， 发现实际计时的走时精度较高，可满足多种场合的应用需求。 本文详细介绍了 AT89S52 单片机的基本原理，分析了 AT89S52 各个管脚的 功能及它在设计电路中的作用。本文论述了 LCD1602 液晶屏和时钟芯片 DS1302 的工作原理及其软件设计过程。 第二章第二章 系统硬件电路设计系统硬件电路设计 第第 1 节节 单片机控制系统原理单片机控制系统原理 方案一方案一：采用 CPLD 可编程逻辑器件作为主控制器控制外围电路进行电压、 频率测量，时钟控制、温度测量、键盘和 LED 控制、报警

8、控制。此方案逻辑电 路复杂，且灵活性较低，不利于各种功能的扩展，在测电压时将通过 A/D 测得的 数值转化为电压有效值时有一定的困难。 方案二方案二：采用 AT89S52 单片机来实现系统的控制。键盘四个独立按键控制， 时钟芯片采用 DS1302，温度传感器采用 DS18B20。此系统硬件简洁，将复杂的 硬件功能用软件实现，因此系统控制灵活，能很好地满足本题的基本要求和扩展 要求。此方案基本原理框图如图 2.1 所示。 比较以上两种方案的优缺点，方案二 简洁、灵活、可扩展性好，能完全达到设计要求，故采用第二种方案。 液晶显示 部分 DS18B20 温度传感器 部分 AT89S52 单片机 DS

9、1302 实时时钟部分 键盘输入部分 图图 2.1. 系统方框图系统方框图 第第 2 节节 模块电路设计与比较模块电路设计与比较 一、一、 时钟方案选择时钟方案选择 方案一方案一：要求显示小时和分钟，因此可以用门电路组合构成时钟发生器，但 此方案硬件复杂，稳定性低，且不易控制。 方案二方案二：采用带 RAM 的时钟芯片 DS1302。该芯片可以进行时分秒的计数， 具有 100 年日历，可编程接口，还具有报警功能和掉电保存功能，并且可以对其 方便的进行程序控制，能很好的符合要求。故采用方案二。 二、二、 温度检测方案选择温度检测方案选择 方案一方案一：采用热电偶或热敏电阻作感温元件，但热电偶需冷

10、端补偿，电路设 计复杂，热敏电阻虽然精度较高，但需要标准稳定电阻匹配才能使用，而且重复 性、可靠性都比较差。 方案二方案二：采用集成温度传感器 DS18B20 。该传感器结构简单，不需外接电 路，数据传输采用 one-wire。总线，可用一根 I/O 数据线即供电又传输数据，在 -10 -+85范围内精度为0.5，分辨率较高，重复性和可靠性好。故采用方 案二。 三、三、 显示模块的选择显示模块的选择 方案一方案一：采用数码管显示。数码管亮度高、体积小、重量轻，但其显示信息 简单、有限，在本题目中应用受到很大的限制。 方案二方案二：采用液晶显示。液晶显示功耗低，轻便防震。采用液晶显示界面友 好清

11、晰，操作方便，显示信息丰富。 四、四、 其他设计的考虑其他设计的考虑 闹铃响可采用蜂鸣器来模拟一些音乐，实现闹铃的效果。也可采用音乐模块 来更简单，更实用的效果，在此本设计出于器件规模的考虑特采用蜂鸣器来模拟 闹铃。 第第 3 节节 各功能模块硬件设计及实现各功能模块硬件设计及实现 本设计以单片机 AT89S52 为控制核心，由实时时钟部分、显示部分、键盘输 入部分、温度采集部分等部分组成。其中实时时钟采用 DS1302 可实现年月日时 分秒等时间信息的采集和闹钟功能。温度检测模块由 DS18B20 集成温度传感器 对现场环境温度进行实时检测。键盘采集部分由四个独立按键组成，可实现时间 显示、

12、闹钟设置、环境温度测量等功能。 硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方方面面很多，除了实现此设计基本 功能以外，主要还要考虑如下几个因素：系统稳定度；器件的通用性或易选 购性； 软件编程的易实现性；系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至 关重要。现从各功能模块的实现逐个进行分析探讨。 一、一、 单片机控制系统单片机控制系统 AT89S52 单片机 AT89S52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能的 CMOS8 位单片机片 内 8Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和 128bytes 的随机存储器 （RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失存储技术生

13、产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能 强大。AT89S52 单片机可为你提供许多高性价的应用场合，可灵活的应用于各种 控制领域。 主要性能参数： 与 MCS-51 产品指令系统的全兼容 4k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器 1000 次可擦写周期 全静态操作：0Hz-24MHz 三级加密程序存储器 1288 字节内部 RAM 32 个可编程 I/O 口线 2 个 16 位定时/计数器 5 个中断源 可编程串行 UART 通道 低功耗空闲和掉电模式 AT89S52 功能特性描述： AT89S52 提供以下标准功能：4k

14、字节 Flash 闪速存储器，128 字节内部 RAM，32 个 I/O 口线，两个 16 位定时/计数器，一个 5 向量中断结构，一个全双 工串行通信口， 片内震荡器及时钟电路。同时，AT89S52 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支 持两种软件的可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM， 定时/计数器，窜行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容， 但震荡器停止工作并禁止所有部件工作直到下一个硬件复位。 （1）AT89S52 引脚功能说明： Vcc：电源电压 GND：地 P0 口：PO 口是一组 8 位漏极开路行双向 I/O 口，也既地址/数据总线

15、复用口。 可作为输出口使用时，每位可吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑电路，对端口写 “1”可作为高阻抗输入输入端用。在访问外部数据存储器时，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 Flash 编程时， PO 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求接上拉电 阻。 P1 口：P1 口是一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 的输入缓冲级可驱 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 图图 2.2. 单片机引脚图单片机引脚图 阻把端口拉到高电平，此时可作输出口。作输入口时，因为内

16、部存在上拉电阻， 某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流（I） 。Flash 编程和程序校验期间，P1 口接收 8 位地址。 P2 口：P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 的输入缓冲极 可以驱动（输入或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口“1”，通过内部的上 拉电阻把端口拉到高电平，此时和作为输出口，作输出口时，因为存在内部上拉 电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部存储器或 1 位地 址的外部数据存储器（例如执行 MOVXDPTR 指令）时，P2 口送出高 8 位地址 数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVXRI 指令）时

17、，P2 口 线的内容（也既特殊功能寄存器（SFR）区中 R2 寄存器的内容） ，在整个访问期 间不改变。Flash 编程或校验时，P2 亦接收高地址和其他控制信号。 P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 的输入缓冲级 可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写入“1”时，它们被内 部上拉电阻拉高并可作为输出端口。作输出端口时，被外部拉低的 P3 口将用上 拉电阻输出电流。P3 口除可作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功 能如表 2.1 所示： 表表 2.1 AT89S52 端口：端口： P3 口还接收一些用于 Flas

18、 闪速存储器编程和程序校验的控制信号 ALE/当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许） PROG 输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节，即使不访问外部字节，ALE 仍时钟震荡频 率的 1/6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟脉冲或用于定时目的。 要注意的是：每次访问外部存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 Flash 存储器编程 期间，该引脚还要输入编程脉冲（） 。如有必要，可通过对特殊功能寄存 PROG 器（SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有 一条 MOVX 和 MOVC 指令可激活。 此外，此引脚会被微弱拉高，单

19、片机执行外部程序时，应该置 ALE 无效 RST：复位输出。当震荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平 使机器复位。 ：程序存入允许（）输出的是外部程序存储器的读选通信号，当 PSENPSEN AT89S52 由外部程序取指令（或数据）时，每个机器周期两次有效，既输 PSEN 出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的信号不出 PSEN 现。 EA/VPP：外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000H- -FFFFH） ，EA 端必须保持低电平（接地） 。要注意的是：如果加密位 LB1 被编程， 复位时内部会锁存 EA 端状态。Flash 存储

20、器编程时，该引脚加上+12V 的编程允 许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V 的编程电压 Vpp。 XTAL1：震荡器反向放大器及内部时钟的输入端。 XAAL2：震荡器反向放大器的输出端。 图图 2.32.3 内部震荡电路内部震荡电路 时钟震荡器：AT89S52 中有一个构成内部震荡器的高增益 由于外部时钟信号是通过一个 2 分频的触发器后作为内部时钟信号的所以外 部时钟的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续的时间和最大低电平持续的时 间应符合产品技术条件的要求。 表表 2.2 AT89S52 寄存器寄存器 寄存器内容寄存器内容 PC0000HTMOD00H ACC00HTCOM0

21、0H B00HTH000H PSW00HTLO00H SP07HTH100H0 DPTR0000HTH100H P1P30FFHSCON00H IPxxx00000SBUF不定 IE0 xxx00000PCON0 xxx00000 其中单片机最小系统的电路图如图 2.4 所示。 图图 2.4 单片机最小系统单片机最小系统 二、二、 DS1302 实时时钟芯片实时时钟芯片 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和 31 字节静态 RAM，可以通过串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提 供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天

22、数可自动调 整，时钟操作可通过 AM/PM 标志位决定采用 24 或 12 小时时间格式。DS1302 与 单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需三根 I/O 线：复位 （RST） 、I/O 数据线、串行时钟（SCLK） 。时钟/RAM 的读/写数据以一字节或多 达 31 字节的字符组方式通信。 DS1302 工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时，功耗小于 1mW。DS1302 的 内部结构如图 2.5 所示，主要组成部分为：移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实 时时钟以及 RAM。虽然数据分成两种，但是对单片机的程序而言，其实是一样 的，就是对特定的地址进行读写操作 图图 2.5 D

23、S1302 的内部结构图的内部结构图 DS1302 含充电电路，可以对作为后备电源的可充电电池充电，并可选择充 电使能和串入的二极管数目，以调节电池充电电压。不过对我们目前而言，最需 要熟悉的是和时钟相关部分的功能，对于其它参数请参阅数据手册。 DS1302 的工作原理的工作原理 DS1302 工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚（RST）置为 高电平且将 8 位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟（SCLK）的上升 沿串行输入，前 8 位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周 期，读操作时输出数据，写操作时输出数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为 8+8（8 位

24、地址+8 位数据） ，在多字节方式下为 8 加最多可达 248 的数据。 DS1302 的寄存器和控制命令的寄存器和控制命令 对 DS1302 的操作就是对其内部寄存器的操作，DS1302 内部共有 12 个寄存 器，其中有 7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD 码形式。此外， DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与 RAM 相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器以外的寄存器。 日历、时间寄存器及控制字如表 2.3 所示： 表表 2.3：日历、时钟寄存器与控制字对照表：日历、时钟寄存器与控制字对照表 最后一位 RD/W 为“

25、0”时表示进行写操作，为“1”时表示读操作。 DS1302 内部寄存器列表如表 2.4 所示： DS1302 内部的 RAM 分为两类，一类是单个 RAM 单元，共 31 个，每个单 元为一个 8 位的字节，其命令控制字为 COHFDH，其中奇数为读操作，偶数为 76543210 寄存器名称 1RAM/CKA4A3A2A1A0RD/W 秒寄存器1000000 分寄存器1000001 小时寄存器1000010 日寄存器1000011 月寄存器1000100 星期寄存器1000101 年寄存器1000110 写保护寄存器1000111 慢充电寄存器1001000 时钟突发寄存器1011111 命令

26、字各位内容 寄存器名称 写读 取值范围 76543210 秒寄存器80H81H00-59CH10SECSEC 分寄存器82H83H00-59010MINMIN 小时寄存器84H85H01-12 或 00-2312/240AHRHR 日期寄存器86H87H01-28,29,30,310010DATEDATE 月份寄存器88H89H01-1200010MMONTH 周寄存器8AH8BH01-0700000DAY 年份寄存器8CH8DH00-9910YEARYEAR 表表 2.4. DS1302 内内部部寄寄存存器器列列表表 写操作；再一类为突发方式下的 RAM，此方式下可一次性读写所有的 RAM

27、的 31 个字节，命令控制字为 FEH（写） 、FH（读） 。 我们现在已经知道了控制寄存器和 RAM 的逻辑地址，接着就需要知道如何 通过外部接口来访问这些资源。单片机是通过简单的同步串行通讯与 DS1302 通 讯的，每次通讯都必须由单片机发起，无论是读还是写操作，单片机都必须先向 DS1302 写入一个命令帧，这个帧的格式如表 2.1 所示，最高位 BIT7 固定为 1，BIT6 决定操作是针对 RAM 还是时钟寄存器，接着的 5 个 BIT 是 RAM 或时 钟寄存器在 DS1302 的内部地址，最后一个 BIT 表示这次操作是读操作抑或是写 操作。 物理上，DS1302 的通讯接口由

28、 3 个口线组成，即 RST，SCLK，I/O。其中 RST 从低电平变成高电平启动一次数据传输过程，SCLK 是时钟线，I/O 是数据 线。请注意，无论是哪种同步通讯类型的串行接口，都是对时钟信号敏感的，而 且一般数据写入有效是在上升沿，读出有效是在下降沿（DS1302 正是如此的， 但是在芯片手册里没有明确说明） ，如果不是特别确定，则把程序设计成这样： 平时 SCLK 保持低电平，在时钟变动前设置数据，在时钟变动后读取数据，即数 据操作总是在 SCLK 保持为低电平的时候，相邻的操作之间间隔有一个上升沿和 一个下降沿。 DS1302 的命令字结构图 图图 2.6 DS1302 的命令字结

29、构的命令字结构 图图 2.7 DS1302 部分原理图部分原理图 三、三、 温度模块温度模块 本设计中我在温度模块中采用的是 DS18B20 温度传感器，DSl8B20 是 DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器。它将地址线、数据线和控制线合为 一根双向串行传输数据的信号线，允许在这根信号线上挂接多个 DSl8B20；因此， 单片机只需通过一根 IO 线就可以与多个 DSl8B20 通信。每个芯片内还有一个 64 位的 ROM，其中存有各个器件自身的序列号，作为器件独有的 ID 号码。 DSl8B20 简化了测温器件与计算机的接口电路，使得电路简单，使用更加方便。 DSl8B20 的特性

30、如下： （1）测温范围：一 55 至十 125； （2）转换精度：9 至 12 位二进制数(包括符号 1 位)，可编程确定转换精度的位数； （3）测温分辨率：9 位精度为 05，12 位精度为 0.0625； （4）转换时间：9 位精度为 9375ms，10 位精度为 1875ms，12 位精度为 750ms； （5）具有非易失性上、下限报警设定的功能。 预置斜率累加器 计数比较器 预置 温度寄存器 减到 0减法计数器 2高温度系数振荡器 减到 0 减法计数器 1低温度系数振荡器 停止 增加 图图 2.7 内部测温电路图内部测温电路图 DS18B20 的测温原理如图 2.7 所示，图中低温度系

31、数晶振的振荡频率受温度 的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器 1，高温度系数晶振 随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入， 图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20 就对低温度系数振荡器产生的 时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡 器来决定，每次测量前，首先将-55 所对应的基数分别置入减法计数器 1 和温 度寄存器中，减法计数器 1 和温度寄存器被预置在-55所对应的一个基数值。减 法计数器 1 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器 1 的 预置值减到 0 时温度寄存器的值将加

32、1，减法计数器 1 的预置将重新被装入，减 法计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到 减法计数器 2 计数到 0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值 即为所测温度。图 2.7 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其 输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至 温度寄存器值达到被测温度值，这就是 DS18B20 的测温原理。 使用 DSl8B20 时应注意以下事项： (1)由于 DSl8B20 的测温分辨力提高到 12 位，因此它对时序及电特性参数要 求较高需严格按照 DSl8B20 的时序要求进行操作。

33、(2)DSl8B20 作三线制应用时，应将 UDD、IO、GND 端焊接牢固；作两线 制应用时,应将 UDD 与 GND 连在一起焊牢。若 UDD 端漏焊或者虚焊，传感器就 只能输出十 850的温度数据。 (3)测温电缆线可采用带屏蔽层的 4 芯双绞线，其中两根线分别接信号线与地线， 另两根线依次接 UDD 和地线，屏蔽层在源端单点接地。 四、四、 1602 液晶显示器液晶显示器 1602 字符型型液晶是一种用 57 点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显 示的容量可以分为 1 行 16 个字、2 行 16 个字、2 行 20 个字等，最常用的为 2 行 16 个字，即我们马上要学习的 160

34、2 液晶模块，下面(图 2.8)就是 TC1602 液晶模 块的正面照片。 图图 2.8 1602 实物图实物图 带背光的液晶模块 TC1602EL，TC1602EL 采用标准的 16 脚接口，其引脚 功能如下： 第 1 脚：VSS 为电源地，接 GND。 第 2 脚：VDD 接 5V 正电源。 第 3 脚：VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接 地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的 电位器调整对比度。 第 4 脚：RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择 指令寄存器。 第 5 脚：RW 为读写信号线，高电平时进行读操

35、作，低电平时进行写操 作。当 RS 和 RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 RW 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 RW 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚：E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执 行命令。 第 714 脚：D0D7 为 8 位双向数据线。 第 15 脚：BLA 背光电源正极(+5V)输入引脚。 第 16 脚：BLK 背光电源负极，接 GND。 TC1602 液晶模块内带标准字库，内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了 192 个 57 点阵字符，32 个 510 点阵字符。另外还有字符生成 RAM（CGRA

36、M）512 字节，供用户自定义字符。 1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令。它的读写操作、屏幕和光 标的操作都是通过指令编程来实现的。 指令 1：清显示，指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置 指令 2：光标复位，光标返回到地址 00H 指令 3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左 移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效 指令 4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示， 低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光 标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁

37、 指令 5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光 标 指令 6：功能设置命令 DL：高电平时为 4 位总线，低电平时为 8 位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示 5x7 的点阵字符， 高电平时显示 5x10 的点阵字符 指令 7：字符发生器 RAM 地址设置 指令 8：DDRAM 地址设置 指令 9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块 不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令 10：写数据 指令 11：读数据 下面是 TC1602 液晶模块的一些主要技术参数： 1、逻辑工作电压（VDD）：+4.5 +

38、5.5V 2、LCD 驱动电压（VDD - VL）：+4.5 +13.0V 3、工作温度（Ta）： 0 60C（常温）/-20 75 C（宽温） 4、工作电流： 0; i-) DS1302_IO = ACC0; /相当于汇编中的 RRC DS1302_CLK = 1; DS1302_CLK = 0; ACC = ACC 1; unsigned char DS1302OutputByte(void) /实时时钟读取一字节(内部函数) unsigned char i; for(i=8; i0; i-) ACC = ACC 1; /相当于汇编中的 RRC ACC7 = DS1302_IO; DS13

39、02_CLK = 1; DS1302_CLK = 0; return(ACC); void Write1302(unsigned char ucAddr, unsigned char ucDa) DS1302_RST = 0; DS1302_CLK = 0; DS1302_RST = 1; DS1302InputByte(ucAddr); / 地址， 命令 DS1302InputByte(ucDa); / 写 1Byte 数据 DS1302_CLK = 1; DS1302_RST = 0; unsigned char Read1302(unsigned char ucAddr)/读取 DS13

40、02 某地址的数据 unsigned char ucData; DS1302_RST = 0; DS1302_CLK = 0; DS1302_RST = 1; DS1302InputByte(ucAddr|0 x01);/ 地址，命令 ucData = DS1302OutputByte(); / 读 1Byte 数据 DS1302_CLK = 1; DS1302_RST = 0; return(ucData); void DS1302_GetTime(SYSTEMTIME *Time) /获取时钟芯片的时钟数据 unsigned char ReadValue; ReadValue = Read

41、1302(DS1302_SECOND); Time-Second = (ReadValue ReadValue = Read1302(DS1302_MINUTE); Time-Minute = (ReadValue ReadValue = Read1302(DS1302_HOUR); Time-Hour = (ReadValue ReadValue = Read1302(DS1302_DAY); Time-Day = (ReadValue ReadValue = Read1302(DS1302_WEEK); Time-Week = (ReadValue ReadValue = Read1302

42、(DS1302_MONTH); Time-Month = (ReadValue ReadValue = Read1302(DS1302_YEAR); Time-Year = (ReadValue void DateToStr(SYSTEMTIME *Time) /将时间年,月,日,星期数据转换成液晶 显示字符串,放到数组里 DateString if(hide_year2) /这里的 if,else 语句都是判断位闪烁,2 就不显示,输出字符串为 2007/07/22 Time-DateString0 = 2; Time-DateString1 = 0; Time-DateString2 =

43、Time- Year/10 + 0; Time-DateString3 = Time- Year%10 + 0; else Time-DateString0 = ; Time-DateString1 = ; Time-DateString2 = ; Time-DateString3 = ; Time-DateString4 = /; if(hide_monthDateString5 = Time- Month/10 + 0; Time-DateString6 = Time- Month%10 + 0; else Time-DateString5 = ; Time-DateString6 = ;

44、 Time-DateString7 = /; if(hide_dayDateString8 = Time- Day/10 + 0; Time-DateString9 = Time- Day%10 + 0; else Time-DateString8 = ; Time-DateString9 = ; if(hide_weekWeek%10 + 0; /星期的数据另外放 到 week_value数组里,跟年,月,日的分 开存放,因为等一下要在最后显示 else week_value0 = ; week_value1 = 0; Time-DateString10 = 0; /字符 串末尾加 0 ,判

45、断结束字符 void TimeToStr(SYSTEMTIME *Time) /将时,分,秒数据转换成液晶显示字符 if(hide_hourTimeString0 = Time- Hour/10 + 0; Time-TimeString1 = Time- Hour%10 + 0; else Time-TimeString0 = ; Time-TimeString1 = ; Time-TimeString2 = :; if(hide_minTimeString3 = Time- Minute/10 + 0; Time-TimeString4 = Time- Minute%10 + 0; else

46、 Time-TimeString3 = ; Time-TimeString4 = ; Time-TimeString5 = :; if(hide_secTimeString6 = Time- Second/10 + 0; Time-TimeString7 = Time- Second%10 + 0; else Time-TimeString6 = ; Time-TimeString7 = ; Time-DateString8 = 0; void Initial_DS1302(void) /时钟芯片 初始化 unsigned char Second=Read1302(DS1302_SECOND)

47、; if(Second /写入允许 Write1302(0 x8c,0 x07);/写入初始化 值 07/07/25.星期:3.时间: 23:59:55 Write1302(0 x88,0 x07); Write1302(0 x86,0 x25); Write1302(0 x8a,0 x07); Write1302(0 x84,0 x23); Write1302(0 x82,0 x59); Write1302(0 x80,0 x55); Write1302(0 x8e,0 x80); /禁止写入 /*ds18b20 子程序 */ /*ds18b20 延迟子函数（晶振 12MHz ）*/ voi

48、d delay_18B20(unsigned int i) while(i-); /*ds18b20 初始化函数 */ void Init_DS18B20(void) unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ 复位 delay_18B20(8); /稍做延时 DQ = 0; /单片机将 DQ 拉低 delay_18B20(80); /精确延时 大于 480us DQ = 1; /拉高总线 delay_18B20(14); x=DQ; /稍做延时后 如果 x=0 则初始化成功 x=1 则初始化 失败 delay_18B20(20); /*ds18b20 读一个字节 */ un

49、signed char ReadOneChar(void) uchar i=0; uchar dat = 0; for (i=8;i0;i-) DQ = 0; / 给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; / 给脉冲信号 if(DQ) dat|=0 x80; delay_18B20(4); return(dat); /*ds18b20 写一个字节 */ void WriteOneChar(uchar dat) unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = dat delay_18B20(5); DQ = 1; dat=1; /*读取 ds1

50、8b20 当前温度 */ void ReadTemp(void) unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned char t=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0 xCC); / 跳 过读序号列号的操作 WriteOneChar(0 x44); / 启动温 度转换 delay_18B20(100); / this message is wery important Init_DS18B20(); WriteOneChar(0 xCC); /跳过读序 号列号的操作 WriteOneChar(0 xBE); /读取温度

51、寄存器两个就是温度 delay_18B20(100); a=ReadOneChar(); /读取温度 值低位 b=ReadOneChar(); /读取 温度值高位 temp_value=b4; void temp_to_str() /温度数据转换成 液晶字符显示 TempBuffer0=temp_value/10+0; /十位 TempBuffer1=temp_value%10+0; /个位 TempBuffer2=0 xdf; /温度符号 TempBuffer3=C; TempBuffer4=0; void Delay1ms(unsigned int count) unsigned int

52、i,j; for(i=0;icount;i+) for(j=0;j0;delay-) for(i=0;i0 x59) /超过 59 秒, 清零 temp=0; break; case 2: temp=Read1302(DS1302_MINUTE);/读 取分数 temp=temp+1; /分数加 1 up_flag=1; if(temp0 x59) /超过 59 分, 清零 temp=0; break; case 3: temp=Read1302(DS1302_HOUR);/读取 小时数 temp=temp+1; /小时数加 1 up_flag=1; if(temp0 x23) /超过 23 小时,清零 temp=0; break; case 4: temp=Read1302(DS1302_WEEK);/读取 星期数 temp=temp+1; /星期数加 1 up_flag=1; if(temp0 x7) temp=1; break; case 5: temp=Read1302(DS1302_DAY); /读 取日数 temp=temp+1; /日数加 1 up_flag=1; if(temp0 x31) temp=1; break; case 6: temp=Read1302(DS1302_MONTH);/读 取月数 temp=t