1 系统的组成

　　系统主要由单片机、温度报警模块、液晶显示模块、时钟模块、isp编程器和键盘模块等组成，如图1所示。

2 系统原理

　　首先通过isp编程器将程序下载到单片机系统中，利用温度报警，液晶显示和时钟模块，通过键盘控制或人工控制实现实时的温度报警控制显示，实现人机交流。

2.1 数字温度传感器ds18b20

　　ds8b20可由用户设置温度报警界限，在使用过程中，可由一根i／o数据线既供电又传输数据。它的核心是一个直接数字化的温度传感器，可将-55℃～+125℃之间的温度值按9、10、11、12位的分辨率进行量化，与之对应的温度增量值分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃，器件上电后的默认值为12位的分辨率。

2.2 液晶显示模块yxd1602

　　此模块将lcd控制器、驱动器、ram、rom和lcd显示器整合在一块pcb板上，yxd1602为兼容的液晶显示模块，支持5×7点阵和2行×16字符两种模式，背光亮度和显示对比度可调。这种模块使用简单方便，用户只要向lcm送入相应的命令和数据就可实现所需要的显示内容，并且它与单片机接口也很简单。

　　与数码管相比，液晶显示具有功耗低、抗干扰能力强等有优点，因此被广泛地应用在仪器仪表和控制系统中。

2.3 时钟芯片ds1302

　　ds1302是一款涓流充电的时钟芯片，内含有一个实时时钟／日历和31字节静态ram，实时时钟／日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过am／pm指示决定采用24或12小时格式ds1302与单片机之间能简单地采用spi同步串行的方式进行通信，仅需用到三根信号线：res(复位)，i／o(数据线)，sclk(同步串行时钟)。时钟／ram的读／写数据以一个字节或多达31个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率小于1mw。

3 硬件的总体设计

　　本系统因无外接存储ram，所以各外接器件与单片机at89s8252的通信均采用i／o口访问方式。端口分配如下：p0.0～p0.7以及p2.5～p2.7被液晶显示模块yxd1602a占用；p2.0～p2.2被时钟芯片ds1302占用；p2.3口为温度传感器的数据数据输入输出口；p2.4为报警发光二极管占用；p1.0～p1.3为按键接口；p1.5～p1.7三个spi串行外部接口在下载程序时使用。图2为硬件电路原理图。

　　单片机at89s8252的p0.0～p0.7是“准双向口”，当它们作为外部输入线，也就是读引脚时，要先通过指令，把端口锁存器置1，然后再实行读引脚操作，否则就可能读入出错。因本设计中po 口作为i／o 口使用，所以在它与yxd1602a连接时需外加上拉电阻。具体设计时使用了4.7kω的阻排。

　　对于液晶显示模块yxd1602的引脚3，即液晶显示驱动电压引脚，可根据实际需求接地或接一个电位器，经过试验本系统中接了一个20kω的电位器，可以调节驱动电压。对于它的引脚16，即背光源正极，可接一个100 ω的电阻到电源，亦可直接接到电源。本设计中直接将它接到电源正极，因接100ω时亮度不够。

　　p2.0～p2.2被时钟芯片ds1302占用，囚ds1302是spi接口部件，所以只需三根线即可实现通信，使用时在它的引脚8接了一个3.6v的镍铬电池，作为备份电源，它采用外部品振，要求为32.768khz。

　　p2.3口是温度传感器ds18b20的单总线接口，ds18b20可通过总线窃取电源，但在实际应用中还是使用了外接电源。因外接电源时，我们可以在总线上挂接多个测温节点。

4 isp编程器的设计

　　利用单片机spi接口的在线串行编程功能和计算机的打印机接口可以制作isp(in-system programming)编程器，使用isp编程器通过3个spi引脚、计算机的打印机接口和相应的编程软件就能将程序下载到芯片中去，这样就为我们节省了购买价格昂贵的烧录器和编程器的费用。下载器的硬件原理如图3所示。

　　计算机打印机接口(lpt)是一个并行接口，通常我们认为它只有输出功能，是用来连接计算机和打印机并输出数据到打印机的。实际上，lpt端口同时具有输入功能，它也可以作为并行输入的接口。表1为lpt端口各个引脚功能。

　　需要用电缆连接计算机的打印机接口和编程器。计算机打印机接口是db25母头，编程器与计算机的打印机接口连接端需使用db25公头。

　　按照图3发计编程器，引脚2与12、引脚3与11分别短接；引脚6与spi接口的sck信号线相接；引脚7与spi接口的mosi信号线相接；引脚9与单片机的rst信号线相接；引脚10与sp

上一篇：LCD驱动IC诸元趋势分析

上一篇：SED和FED显示技术的比较分析