单片机盲人用时钟的设计有不同的方案和器件可以选择,根据系统使用的环境选择结构与器件。经由初步设计,系统由如电路系统构成框图(如图2-1)组成。
图2-1硬件电路框图
采用STC89C52作为系统控制器,电源模块选择电压为5V的电源供电,电源的开关选择的是自锁开关;时钟模块选择芯片采用串行电路的DS1320芯片作为整个系统的计时时钟芯片;温度模块应用的是可以比较直观的读出被测温度的温度传感器DS18B20;显示模块采用的是可直接与单片机接口、显示清晰、成本较低的LCD液晶显示;发声模块使用单片机通信语音芯片,动态响应好,降低成本;按键模块使用四个独立按键进行设置、调节、模式切换等功能。
3 系统硬件的设计
3.1 STC89C52单片机简介
相比51单片机,STC89C52单片机具有更多的操作功能。这个设计采用STC89C52单片机的原因是:51单片机的内存较小,并不能满足盲人用时钟的设计需求,而STC89C52单片机的内存较大,能够满足盲人用时钟的设计需求,它能够很好的容纳时钟芯片、液晶显示、温度传感器等内部程序的运行,它的引脚如图3-1。
3.2 最小系统设计
图3-1STC89C52单片机引脚图
STC89C52单片机的最小应用系统,仅需将单片机的引脚上接上时钟电路和复位电路。优点是具有较高的集成度,但这同时也限制了它的性能,所以一般应用在小型的控制单元中,结构如图3-2。
3.2.1 时钟电路
图3-2单片机最小系统原理框图
STC89C52单片机内部的振荡电路,外接晶振,构成自激振荡器,可以产生并且发出时钟脉冲信号。电容C1和C2有快速起振稳定频率的作用,按照要求电容值一般两个都采用的是30pF;晶振CYS的振荡频率根据需求选用,一般为12MHz或6MHz,内部时钟方式如图3-3。
3.2.2 复位电路
图3-3STC89C52内部时钟电路
在STC89C52单片机的复位引脚送入一个高电平并且需要一直保持2个机器周期,这就是单片机的复位操作。上电自动复位和按钮复位是单片机的两种方式,复位操作根据实际情况进行选择。
这个设计用的是按键手动复位,是根据该设计的实际情况进行选择的。当然,按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种可供我们选择。其中电平复位是RST(9)端接入电源VCC,脉冲方式本次设计并未用到。按键手动复位电路见图3-4。图3-4STC89C52复位电路
3.3 时钟芯片DS1302接口设计与性能分析
3.3.1 DS1302性能简介
DS1302时钟芯片基本的组成部分有移位寄存器、控制逻辑电路和振荡器三个部分。DS1302可以利用RST,I/O,SCLK三根端线完成与单片机系统之间的数据传送,DS1302引脚的排列以及内部的结构图如图3-5。
图3-5DS1302管脚图
3.3.2 DS1302时间芯片接口电路设计
1、时钟芯片DS1302的接口电路及工作原理:
图3-6为DS1302的接口电路,DS1302由VCC1或VCC2两者中在实际操作中较大的那一个进行供电。其中VCC1在本设计中外接一个3V纽扣电池,VCC2接电源。VCC2在双电源系统中接通电源时作为芯片的主要电源,在断开电源时,VCC1这个备份电源开始进行供电,实现掉电保护。
2、DS1302的控制字
图3-6DS1302与单片机接口电路
DS1302的控制字如表3-1。控制字节的高有效位一定要是逻辑1;位6如果为0代表的是对日历时钟数据进行存储,为1则表示可进行存取RAM数据;第五到第一位是操作单元的地址;最低位假如是1,则进行读操作,为0则进行写操作,控制字节由低位到高位开始输出。 STC89C52单片机盲人用时钟的设计+电路图+程序(3):http://www.chuibin.com/zidonghua/lunwen_205213.html