基于单片机的多功能时钟设计_毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的多功能时钟设计_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302 与 RAM 相关的寄存器分为两类：一类是单个 RAM单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8 位的字节，其命令控制字为 C0H～ FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性读写所有的 RAM 的 31 个字节，命令控制字为 FEH(写 )、 FFH(读 )。 温度传感器 DS18B20 本设计的测温元件采用 DS18B20 数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS 公司生产的 DS18B20 可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 使用 DS18B20 数字温度传感器，可以感测周围环境温度变化，并将数据传送给单片机进行处理，实现周围环境实时温度的监测。 DS18B20 具有独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信；多点能力使分布式温度检测应用得以简化；不需要外部元件；可用数 据线供电，不需备份电源；测量范围从 55℃ 至 +125℃ ，增量值为 ℃。 等效的华氏温度范围是67176。 F 至 257176。 F；以 9 位数字方式读出温度；在 1 秒（典型值）内把温度变换为数字；用户可定义的，非易失性的温度告警设置；告诫搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）；应用范围包括恒温控制，工业系统，消费类产品，温度计或任何热敏系统。 下图（图 24）为 DS18B20 硬件接线图 ： 图 24DS18B20 引脚接线 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 引脚说明： GND 为接地引脚； DQ 为数据输入输出脚。 用于单线操作，漏极开路； VCC 接电源正； a) DS18B20 的主要特性 1）适应电压范围更宽，电压范围： ～ ，在寄生电源方式下可由数据线供电。 2）独特的单线接口方式， DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 3） DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。 4） DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部 传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 5）温范围－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 时精度为 177。 ℃。 6）可编程 的分辨率为 9～ 12 位，对应的可分辨温度分别为 ℃ 、℃ 、 ℃ 和 ℃ ，可实现高精度测温。 7）在 9 位分辨率时最多在 内把温度转换为数字， 12 位分辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。 8）测量结果直接输出数字温度信号，以 一 线总线 串行传送给 CPU，同时可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。 DS18B20 只需要接到控制器（单片 机）的一个 I/O 口上，由于单总线为开漏所以需要外接一个 的上拉电阻。 DS18B20 数据线是开漏结构，这就意味着 ,在没有数据的时候 ,总线处于什么样的状态是不确定的 .加一个上拉电阻就可以使总线在空闲的时候处于高电平状态 . b) DS18B20 的供电方式 DS18B20 的供电方式有两种：寄生电源供电方式和外部电源供电方式。 本设计采用外部电源供电方式， DS18B20 工作电源由 VDD 引脚接入，此时 I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度。 外部电源供电方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统 第二章 系统硬件设计 9 液晶显示模块 12864 概述 OCM12864 液晶显示模块是 128*64 点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可与 CPU 直接接口，具有 8 为标准数据接口、 6 条控制线及电源线。 采用KSO108 控制 IC， 其接线图如 25 外观尺寸： 1136511mm （ ocm128641）， 937010mm （ ocm128642） 787010mm （ ocm128643） 视域尺寸： （ ocm128641） 38mm （ ocm128642）， 6444mm （ ocm128643） 最大工作范围 （ 1） 逻辑工作电压（ Vcc）： ～ ； （ 2） 电源地（ GND）： 0V； （ 3） LCD 驱动电压（ Vee）： 0～ 10V； （ 4） 输入电压： Vee～ Vdd； （ 5） 工作温度（ Ta）： 0～ 55℃ （常温） / 20～ 70℃ （宽温） ； （ 6） 保存温度（ Tstg）： 10～ 65℃ 图 25 液晶显示模块接线图 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 语音芯片及功放 概述 ISD40034 单片录放时间为 4 分钟，其通信方式为 SPI 方式（详见 ISD 公司关于该芯片的数据手册），本系统中以单片机模拟 SPI 方式与其接口。 单片机对其写入 16 位格式命令时序。 芯片内部框图以及电路图 图 26 ISD40034 内部框图 SS1M O S I2M I S O3V s s d4V s s a11V s s a12A U D O U T13A M C A P14A N A I N 16A N A I N +17V c c a18V s s a23R A C24I N T25X C L K26V c c d27S C L K28U 3 0I S D 4 00 3i n p u t 2i n p u t +3GND4o ut p ut5V C C6U 3 1L M 3 86M I S OM O S IS C L KSSI N TR A CR T 92 0KC71 04C81 04C91 04E74 .7 u FE81 uFE94 .7 u FE 102 20 u FM K 7 50M i c 2Q 1 89 01 4R 1 131KR 1 141 0KR 1 151 0KR 1 163 00 KR 1 172KS pe a ke r8 / 0 .5 WGND1OUT2IN3U 3 2S E 8 1 1 7V C CJ 21J um p e r 图 27 语音模块电路图 第二章 系统硬件设计 11 芯片管脚 语音芯片管脚排列图如 28 所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 /SS M O SI M ISO VSSD NC NC NC NC NC NC VSSA VSSA AU D O U T AM C AP 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 SC LK VC C D X C LK /IN T R AC VSSA NC NC NC NC VC C A AN A IN + AN A IN NC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 VSSA RAC NC NC / I NT X CLK VCCD SCLK SS M O SI M I SO VSSD NC NC 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 NC NC VCCA ANA I N+ ANA I N NC AM CAP NC AUDO UT NC VSSA VSSA NC NC T S O P P D IP / SO IC 图 28 芯片管脚排列图 引脚描述：  电源（ VCCA， VCCD） : 为使噪声最小，芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并且分别引到外封装不同管脚上，模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能在靠近供电端处相连，而去耦合电容应尽量靠近器件。  地线（ VSSA， VSSD）：芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。 几个 VSSA 尽量在引脚焊盘上相连，并用低阻通路连到电源上， VSSD 也用低阻通路连到电源上。  同相模拟输入（ ANA IN+） : 录音信号的同相输入端，输入放大器可用单端或差分驱动。 单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值 32mV，耦合电容和本端的 3KΩ电阻输入阻抗决定芯片频带的低端截止频率。 差分驱动时，信号最大幅度为峰峰值 16 mV。  反相模拟输入（ ANA IN） : 差分驱动时，这是录音信号的反相输入 端。 信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值 16 mV，本端的标称输入阻抗为56KΩ，单段驱动时，本端通过电容接地，两种方式下， ANAIN+、 ANAIN端的耦合电容值应相同。  音频输出（ AUD OUT） : 提供音频输出，可驱动 5KΩ的负载。  片选（ SS） : 此端为低，即向该 ISD4000 芯片发送指令 ，两条指令之  间为高电平。  串行输入（ MOSI） : 此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端，供 ISD 输入。  串行输出（ MISO） : ISD 的串行输出端。 ISD 未选中时，本端呈高阻态。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12  串行时钟（ SCLK） : ISD 的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步 MOSI和 MISO 的数据转输。 数据在 SCLK 上升沿锁存到 ISD，在下降沿移出 ISD。  中断（ /INT） : 漏极开路输出， ISD 在任何操作（包括快进）中检测到EOM 或 OVF 时，本端变低并保持。 中断状态在下一个 SPI 周期开始时清除。 中断状态也可用 RINT 指令读取。  OVF 标志 — 指示 ISD 录、放操作已到达存储器的末尾。  EOM 标志只在放音中检测到内部的 EOM 标志。