基于AT89C51单片机的电子时钟设计.doc

1、凌阳， 拇指 凌阳 科学技术学院 凌阳， 拇指 凌阳 SCIENCE 凌阳， 拇指 凌阳 位至位 1 凌阳， 拇指 凌阳 指示操作单元的地址 ;最低有效位（位 0）如为 0 凌阳， 拇指 凌阳 表示要进行写操作 ， 拇指 为 1 凌阳， 拇指 凌阳 表示进行读操作 ， 拇指 控制字节总是从最低位开始输出 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2.4.3 凌阳， 拇指 凌阳 复位 凌阳， 拇指 凌阳 通过把 凌阳， 拇指 凌阳 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 输入有两种功能：首先 ， 拇指 接通控制逻辑 ，7 拇指 允许地址命令序列送入移位寄存器；

2、其次 ， 拇 指 凌阳， 拇指 凌阳 提供了终止单字节或多字节数据的传送手段 。食指 当 凌阳， 拇指 凌阳 为高电平时 ， 拇指 所有的数据传送被初始化 ， 拇指 允许对 DS1302 进行操作 。 食指 如果在传送过程中置 凌阳， 拇指 凌阳 为低电平 ， 拇指 则会终止此次数据传送 ， 拇指 并且 I/O 凌阳， 拇指 凌阳 引脚变为高阻态 。 食指 上电运行时 ， 拇指 在 Vcc2.5V 凌阳， 拇指 凌阳 之前 ， 拇指 凌阳， 拇指 凌阳 必须保持低电平 。 食指 只有在 SCLK 凌阳， 拇指 凌阳 为低电平时 ， 拇指 才能将 RST 凌阳， 拇指 凌阳 置为高电平 。 食指

3、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2.4.4 凌阳 ，拇指 凌阳 数据输入输出 凌阳， 拇指 凌阳 在控制指令字输入后的下一个 SCLK 凌阳， 拇指 凌阳 时钟的上升沿时数据被写入 DS1302， 拇指 数据输入从低位即位 0 凌阳， 拇指 凌阳 开始 。 食指 同样 ， 拇指 在紧跟 8 凌阳， 拇指 凌阳 位的控制指令字后的下一个 SCLK 凌阳， 拇指 凌阳 脉冲的下降沿读出 DS1302 凌阳， 拇指 凌阳 的数据 ， 拇指 读出数据时从低位 0 凌阳， 拇指 凌阳 位至高位 7， 拇指 数据读写时序见图 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2.4.5 凌阳，

4、拇指 凌阳 DS1302 凌阳， 拇指 凌阳 的寄存器 凌阳， 拇指 凌阳 DS1302 凌阳， 拇指 凌阳 共有 12 凌阳， 拇指 凌阳 个寄存器 ， 拇指 其中有 7 凌阳， 拇指 凌阳 个寄存器与日历、时钟相关 ， 拇指 存放的数据位为 BCD 凌阳， 拇指 凌阳码形式 。 食指 其日历、时间寄存器及其控制字见表 2。 食指 此外 ， 拇指 DS1302 凌阳， 拇指 凌阳 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 。 食指 时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容 。 食指 DS1302 凌阳， 拇指 凌阳 与 RAM 凌

5、阳， 拇指 凌阳 相关的寄存器分为两类 ， 拇指一类是单个 RAM 单元 ， 拇指 共 31 凌阳， 拇指 凌阳 个 ， 拇指 每个单元组态为一个 8 凌阳， 拇指 凌阳 位的字节 ， 拇指 其命令控制字为COHFDH， 拇指 其中奇数为读操作 ， 拇指 偶数为写操作；再一类为突发方式下的 RAM 凌阳， 拇指 凌阳 寄存器 ， 拇指此方式下可一次性读写所有的 RAM 凌阳， 拇指 凌阳 的 31 凌阳， 拇指 凌阳 个字节 ， 拇指 命令控制字为 FEH（写）、 FFH（读） 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2.5 凌 阳， 拇指 凌阳DS1302 凌 阳， 拇指 凌阳 简

6、介 凌阳， 拇指 凌阳 2.5.1.温度传感器 DS18B20 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司 最新推出的一种改进型智能温度传感器 ， 拇指 与传统的热敏电阻等测温元件相比 ， 拇指 它能直接读出被测温度 ， 拇指 并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式 。 食指 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 TO 92 封装的 DS18B20 的引脚排列见下图 ， 拇指 其引脚功能描述见表 1。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 （底 视图） 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

7、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

8、 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 表 1 DS18B20 详细引脚功能描述 凌阳， 拇指 凌阳 序号 名称 引脚功能描述 1 GND 地信号

9、 8 2 DQ 数据输入 /输出引脚 。 食指 开漏单总线接口引脚 。 食指 当被用着在寄生电源下 ， 拇指 也可以向器件提供电源 。 食指 3 VDD 可选择的 VDD 引脚 。 食指 当工作于寄生电源时 ， 拇指 此引脚必须接地 。 食指 DS18B20 的性能特点如下： 凌阳， 拇指 凌阳 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 凌阳， 拇指 凌阳 多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上 ， 拇指 实现多点组网功能； 凌阳， 拇指 凌阳 无须外部器件； 凌阳， 拇指 凌阳 可通过数据线供电 ， 拇指 电压范围为 3.05.5； 凌阳， 拇指 凌阳 零待机功耗； 凌阳， 拇指 凌

10、阳 温度以或位数字； 凌阳， 拇指 凌阳 用户可定义报警设置； 凌阳， 拇指 凌阳 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 凌阳 ，拇指 凌阳 负电压特性 ， 拇指 电源极性接反时 ， 拇指 温度计不会因发热而烧毁 ， 拇指 但不能正常工作； 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 采用脚 PR 35 封装或脚 SOIC 封装 ， 拇指 其内部结构框图如图 2 所示 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

11、， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳 ，拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

12、 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

13、 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 2 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 内部结构 凌阳， 拇指

14、 凌阳 64 位 ROM 的结构开始位是产品类型的编号 ， 拇指 接着是每个器件的惟一的序号 ， 拇指共有 48 位 ， 拇指 最后位是前面 56 位的 CRC 检验码 ， 拇指 这也是多个 DS18B20 可以采用一线进行通信的原因 。 食指 温度报警触发器和 ， 拇指 可通过软件写 入户报警上下限 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存和一个非易失性的可电擦除的 EERAM。 食指 高速暂存 RAM 的结构为字节的存储器 ， 拇指 结构如图 3 所示 。食指 头个字节包含测得的温度信息 ， 拇指 第和第字节和的拷贝 ， 拇指 是易失的 ，拇指

15、每次上电复位时被刷新 。 食指 第个字节 ， 拇指 为配置寄存器 ， 拇指 它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率 。 食指 DS18B20 工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值 。 食指 该字节各位的定义如图 3 所示 。 食指 低位一直为 ， 拇指 是 工作模式位 ， 拇指 用于设置 DS18B20 在工作模式还是在测试模式 ， 拇指 DS18B20 出厂时该位被设置为 ， 拇指用户要去改动 ， 拇指 R1 和 0 决定温度转换的精度位数 ， 拇指 来设置分辨率 。 食指 温度 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 LSB 温度 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 MSB

16、TH 用户字节 1 TL 用户字节 2 配置寄存器 I/O C 64 位 ROM 和 单 线 接 口 高速缓存 存储器与控制逻辑 温度传感器 高温触发器 TH 低温触发器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 发生器 Vdd 9 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳 ， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 TM R1 1R0 1 1 1 1 .凌阳， 拇指 凌阳 图 3 凌阳，

17、拇指 凌阳 DS18B20 字节定义 凌阳， 拇指 凌阳 由表 1 可见 ， 拇指 DS18B20 温度转换的时间比较长 ， 拇指 而且分辨率越高 ， 拇指 所需要的温度数 凌阳， 拇指 凌阳 据转换时间越长 。 食指 因此 ， 拇指 在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 高速暂存的第、字节保留未用 ， 拇指 表现为全逻辑 。 食指 第字节读出前面所有字节的 CRC 码 ， 拇指 可用来检验数据 ， 拇指 从而保证通信数据的 正确性 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 当 DS18B20 接收到温度转换命令后 ， 拇指 开始启动转换 。 食指 转换完成后的温度值就以

18、16 位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第、字节 。 食指 单片机可以通过单线接口读出该数据 ， 拇指 读数据时低位在先 ， 拇指 高位在后 ， 拇指 数据格式以0.0625 LSB 形式表示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 当符号位时 ， 拇指 表示测得的温度值为正值 ， 拇指 可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位时 ， 拇指 表示测得的温度值为负值 ， 拇指 要先将补码变成原码 ， 拇指 再计算十进制数值 。 食指 表 2 是一部分温度 值对应的二进制温度数据 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 表 1 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 温度转换时间表 凌阳， 拇指 凌阳 R

19、0R1000101119101112分辨率/ 位 温度最大转向时间/ m s9 3 . 7 51 8 7 . 53 7 57 5 0.凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 完成温度转换后 ， 拇指 就把测得的温度值与 RAM 中的 TH、 T字节内容作比较 。 食指 若 TH 或 T TL， 拇指 则将该器件内的报警标志位置位 ， 拇指 并对主机发出的报警搜索命令作出响应 。 食指 因此 ， 拇指 可用多只 DS18B20 同时测量温度并进行报警搜索 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 在 64 位 ROM 的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（ CRC） 。 食指 主机 ROM 的

20、前 56位来计算 CRC 值 ， 拇指 并和存入 DS18B20 的 CRC 值作比较 ， 拇指 以判断主机收到的 ROM 数据是否正确 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 的测温原理是这这样的 ,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小 ， 拇指 用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变 ， 拇指 所产生的信号作为减法计数器的脉冲输入 。 食指 器件中还有一个计数门 ， 拇指 当计数门打开时 ， 拇指 DS18B20 就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量 。 食指 计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定 ， 拇指 每次测量前 ， 拇指 首先将 55所对应的一个基数分别置入减法计数器、温度寄存器中 ， 拇指 计数器和温度寄存器被预置在 55所对应的一个基数值 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 减法计数器对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数 ， 拇指 当减法计数器的预置值减到时 ， 拇指 温度寄存器的值将加 ， 拇指 减法计数器的预置将重新被装入 ，拇指 减法计数器重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数 ， 拇指 如此循环直到减法计数器计数到时 ， 拇指 停止温度寄存器的累加 ， 拇指 此时温度寄存器中的数值就保留 保留 保留 CRC