多功能电子时钟毕业论文.doc

Abstract哈 尔 滨 理 工 大 学毕 业 设 计 题 目： 院 系： 姓 名： 指导教师： 系 主 任： 年 月 日II摘 要 数字电子时钟是人们日常生活中不可或缺的必需品。电子钟主要是利用现代电子技术将时钟电子化、数字化。与传统的机械钟相比，具有时钟精确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。另外，在生活和工农业生产中，人们对电子钟的功能又提出了诸多要求：报时、闹钟、日历、温度显示，这就需要电子时钟的多功能性。根据人们的不同要求，本设计主要为实现一款可正常显示时钟，测量环境温度，带有定时闹铃的多功能电子时钟。本设计采用液晶显示以其亮度高、显示直观等优点被广泛应用于智能仪器及家用电器等领域。该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、环境温度检测模块、液晶显示模块、键盘控制模块组成。能够准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置，能够对时钟所在的环境温度进行测量并显示。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。关键词：电子时钟；单片机；多功能；温湿度传感器AbstractDigital electronic clock is indispensable to daily life. Electronic clock is the use of modern electronic technology to clock electronic, digital. Compared with the traditional mechanical clock, a clock-accurate, intuitive display, no mechanical transmission device, etc., and thus are widely used. In addition, the in the the in the life and industrial and agricultural production, the people pairs of the the the function of of electronic bell also proposed a a lot of of the requirements of: timekeeping,alarm clock, calendar, temperature display, which requires the the the versatility of electronic clock.According to the different requirements of the people of this design to achieve a normal display clock / calendar, measuring the ambient temperature, , multi-function electronic clock with alarm.This design uses the LCD its high brightness, intuitive and other advantages are widely used in intelligent instruments and appliances and other areas. The clock system clock module, alarm clock module, the ambient temperature , LCD module, keyboard, control module . Be able to accurately to display the time (display format for the from time to time: sub-sub-the: seconds seconds, system of the 24 hours), can be at any time carried out the time to adjust, with a the alarm clock time setting, be able to pairs the ambient temperature where the by the clock carried out measurement and displayed. Design hardware and software as the guiding ideology, give full play to the MCU function, most of the functionality through software programming simple circuit and system stability. Keywords: digital clock;single-chip; multi-function; temperature sensor III目 录目录摘 要IABSTRACTII目录1绪论11.1课题背景11.1.1 多功能数字时钟研究的背景11.1.2多功能数字时钟研究现状与意义21.1.3 多功能数字时钟的功能32 硬件设计42.1 系统的设计思路42.1.1设计流程42.2单片机的选择52.2.1 单片机的发展趋势52.2.2 单片机主要应用领域和特点52.3 单片机 STC89C52简介62.4 实时数字时钟芯片112.4.1 DS12C887概述112.4.2 DS12C887应用电路连接说明122.5数字温度传感器162.5.1 DS18B20 概述162.5.2 应用电路连接说明172.5.3 DS18B20的各个ROM命令1726 显示部分设计192.6.1 液晶显示屏12864的简介192.6.2 LCD12864的功能介绍202.6.3 LCD12864初始化过程252.6.4 LCD硬件电路的设计262.7 单片机最小系统272.8 键盘部分292.9报警电路设计302.10 直流稳压电源部分312.11 硬件仿真312.11.1 仿真软件protues简介312.11.2 本设计的仿真原理图323 软件设计323.1 编程环境Keil简介333.2软件设计总体说明333.2.2 键盘部分344 调试354.1软件调试354.2硬件调试415 系统可靠性的设计425.1 软件可靠性的设计425.2 硬件可靠性的设计435.3 本系统中的抗干扰的预防措施44总结45参考文献47附 录49附录1 部分程序代码49附录2：系统仿真原理图68哈尔滨理工大学学士学位论文绪论一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。从古至今，时间是人们生活中不可缺少的重要伴侣。郭沫若先生曾说：时间就是生命，时间就是速度，时间就是力量。时间对我们来说总是那么宝贵，在我们的日常工作、学习、生活中，时间概念愈加显得重要。如果没有时间概念，社会将停滞不前。从古代的圭表、水漏，到后来的机械钟表以及当今的电子钟，都充分显现出了时间的重要。因此利用当今先进的科技致力于电子钟的研究将能更好的服务于人们的生活。1.1课题背景1.1.1 多功能数字时钟研究的背景20世纪末，电子技术得到了极速的发展，毫无疑问，在其推动下，现代电子产品以及各种高科技产品几乎渗透到了社会的各个领域，这有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度以及综合科技水平的提高，但产品更新换代的频率也越来越快。随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温湿度检测等功能。同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。多功能数字电子钟除了具有时钟的功能外还可以包含对环境温度检测的功能。温湿度是一种最基本的环境参数。在各个行业生产及日常生活中，对温湿度的测量及控制始终占据着非常重要的地位。数字电子时钟是采用数字时钟芯片（DS12C887）实现对时，分，秒数字显示的装置，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或缺的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，数字时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。例如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。1.1.2多功能数字时钟研究现状与意义数字电子时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。但随着时间的推移，科学技术的不断发展，生活节奏越来越快，竞争日益激烈，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。可以说时间的准确已成为各行各业安全运行的基础，如果时间出现误差而不能及时校正，会造成一系列严重的后果和经济损失。 电子时钟的设计方法有多种，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用对单片机编程来实现电子钟。其中，利用单片机实现的电子时钟具有硬件结构简单、编程灵活、便于功能扩展等特点。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术或者数码管显示技术。液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其他显示器无法比拟的优点，近年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。LCD可分为段式LCD、字符式LCD和点阵式LCD。其中，段式LCD和字符式LCD只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线以及汉字、动画，并且可以实现屏幕滚动、反转、闪烁等功能，用途十分广泛。由此可见LCD的应用是如此广泛，所以用MPU控制液晶显示器是很普遍的应用。温度传感器是上世纪90年代中期问世的。此类传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开发出多种温湿度传感器。其传感器内部一般包含温度传感器、湿度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器、随机存取存储器和只读存储器。他能实时更新并输出数据，适配于各种微控制器也就是通常所说的单片机（MCU），并且可通过软件来实现显示功能，其智能化取决于软件和硬件的综合开发水平，二者缺一不可。目前，新型温湿传感器正从模拟式向数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。21世纪后，温湿传感器毫无疑问正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及高安全性等高科技的方向迅速发展。 在日常生活和自动控制系统中，我们时常会遇到对时间和温度湿度实时监控的需求。这就给具有多种功能的时钟提供了市场，也有了市场开发的前景。因此，研究多功能电子钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1.1.3 多功能数字时钟的功能数字时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器等。电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，万年历，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等。本设计数字时钟主要功能为：(1) 具有显示时间，年，月，日，星期和手动校对功能，24小时制；(2) 具有闹铃定时功能；（3） 具有环境温度采集；（4） 具有液晶（LCD12864）显示功能2 硬件设计2.1 系统的设计思路本次设计完成数字时钟年、月、日、星期、时、分、秒的显示及环境温度测量等功能的基础上完成定时闹钟的功能。硬件电路包括单片机最小系统电路、LCD12864液晶显示模块、按键模块、DS18b20温度传感器模块、蜂鸣器报警电路模块；软件部分主要通过C语言的编程实现电子时钟，闹钟，温度采集，然后通过液晶显示程序将时间显示出来，通过按键操作实现功能的转换。设计中结合硬件、软件的分步调试，达到要求的控制效果。2.1.1设计流程该设计的主要流程如下：首先阅读大量参考文献，进行设计方案的确定，然后在protues上进行原理图的绘制和修改，在仿真通过的情况下，购买所需要的元器件(元器件应考虑大小)。接着把元器件焊接到各个功能电路的模块上，并结合程序进行调试。最后将各个功能的电路程序组合起来，然后再进行总体调试直到成功。图2-1 硬件设计框图2.2单片机的选择2.2.1 单片机的发展趋势单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。目前在单片机系统中，应用比较广泛的微处理器芯片主要为8XC5X系列单片机。该系列单片机均采用标准MCS-51内核，硬件资源相互兼容，品类齐全，功能完善，性能稳定，体积小，价格低廉，货源充足，调试和编程方便，所以应用极为广泛。2.2.2 单片机主要应用领域和特点单片机芯片的集成度很高，它将微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上，具有以下特点： 体积小、重量轻、价格便宜、耗电少； 根据工控环境要求设计，且许多功能部件集成在芯片内部，其信号通道受外界影响小，故可靠性高，抗干扰性能优于采用一般的CPU； 控制功能强，运行速度快。其结构组成与指令系统都着重满足工控要求。有丰富的条件分支转移指令和很强的位处理功能及I/O口逻辑操作功能； 片内存储器的容量不可能很大；引脚也嫌少，I/O引脚常不够用，且兼第二功能以至第三功能。但存储器和I/O接口都易于扩展；自单片机出现至今，单片机技术已走过了30多年的发展路程。纵观30年来单片机发展里程可以看出，单片机技术的发展以微处理器（MPU）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。单片机应用最多的领域主要有以下：因它具有“小、轻、廉、省”的特点，所以特别适用于“电脑型产品”，在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备、家庭安防设备等许多产品上得到应用。适用于仪器、仪表，不仅能完成测量，还具有处理、监控等功能，易于实现数字化和智能化。2.3 单片机 STC89C52简介对于单片机的选型，主要应用从单片机应用系统的技术性，实用性和要开发性三方面来考虑。 技术性:要从单片机的技术指标角度,对单片机芯片进行选择，以保证单片机应用系统在一定的技术指标下可靠运行； 实用性:要从单片机的供货渠道、信誉程序等角度，对单片机的生产厂家进行选择以保证单片机应用系统在能长期、可靠运行； 可开发性：选用的单片机要有可靠的可以开发手段，如程序开发工具、仿真调试手段等。综合考虑本设计还是选用了STC89C52单片机。主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦写Flash ROM32个双向I/O口256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能表2-1 STC89C52主要功能STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。 该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。表2-2给出了其主要功能STC89C52各引脚如图2-2所示：图2-3 STC89C52引脚图 主电源引脚(2根)VCC(Pin40)：电源输入，接5V电源GND(Pin20)：接地线 外接晶振引脚(2根)XTAL0(Pin18)：片内振荡电路的输入端XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输出端 控制引脚(4根)RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。 可编程输入/输出引脚(32根)STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位(8根引脚)，共32根。PO口(Pin39Pin32)：名称为P0.0P0.7。P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平（晶体管-晶体管逻辑电平）。P1口(Pin1Pin8)：名称为P1.0P1.7。P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下所示。 在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。P1引脚第二功能P1.0 ：T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1 ：T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5 ：MOSI（在线系统编程时用到）P1.6 ：MISO（在线系统编程时用到）P1.7 ：SCK（在线系统编程时用到）P2 (Pin21Pin28)：名称为P2.0P2.7。P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3口(Pin10Pin17)：8位准双向I/O口线，名称为P3.0P3.7。P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。端口引脚 第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INTO(外中断0)P3.3 INT1(外中断1)P3.4 TO(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（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指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。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）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。FLASH存储器编程时，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编程电压Vpp。2.4 实时数字时钟芯片2.4.1 DS12C887概述DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBM PC上的时钟日历芯片DS12887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决了“千年”问题； DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用BCD码表示；DS12C887中带有128字节 RAM，其中有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用RAM使用户使用；此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。性能和特性如下：可作为IBM AT计算机的时钟和日历与MC146818B和DS1287的管脚兼容在没有外电源的情况下可以工作10年自带晶振振荡器及电池可计算到2100年前的秒，分，小时，星期，日期，月，年七种日历及闰年补偿用二进制码和BCD码代表日历和闹钟信息可选用夏令时模式可以应用于MOTOROLA和INTEL两种总线数据和地址总线复用内建128字节RAM-14字节时钟控制器-114字节通用RAM可编程方波输出总线兼容中断三种可编程中断-时间性中断 可产生每秒一次到每天一次的中断-周期性中断122ms到500ms-时钟更新结束中断自动电路故障和切换电路+5.0v或3.3v工作范围DS12C887 BGA模块为表面贴封装，集成了石英晶体和充电电池2.4.2 DS12C887应用电路连接说明DS12887数字时钟芯片一共有24个引脚，其中有5个引脚不用连接，所以在进行封装的时候就只剩下了19个引脚，以下为芯片引脚分布图和个引脚的作用， 图2-4 芯片引脚分布图和电路连接以下为EDIP封装的引脚说明：1.MOT引脚，为Motorola或Intel总线时序选择端，利用此引脚可以选择了两种总线中的一种，接VCC时，为选择Motorola总线，接地或悬空的时候为接Intel总线，本次设计选的是Intel总线，所以MOT引脚悬空。2.X1、X2引脚，连接标准的32.768kHz。3.AD0-AD7,双向地址/数据复用总线。地址与总线周期的开始发送到总线上，并由AS信号的下降沿锁到DS12C887，所写数据由RW信号的上升沿锁存。读周期中，DS12c887于DS信号的后期中DS为低RW为高将数据发送到总线上。读周期结束后总线回复到高阻状态，同时DS时序变高。4.GND引脚为接地端。5.CS引脚，片选信号输入，且低电平有效，访问DS12C887总线时必须保持低电平在DS和RW工作期间CS必须保持有效。当VCC低于VPF电压时DS12C887内部通过禁止CS输入来禁止访问，这个用来在断电后保持RTC数据和RAM数据。6.AS引脚，地址选通输入，在AS信号的下降沿将地址锁存到DS12C887中，无论CS是否有效，AS在下一个上升沿都会将地址清楚，地址选通信号必须先于每个都或写访问，如果在CS无效的时候执行了读或写操作，则必须在CS信号有效时且在读或写之前，重新发送一次读或写信号。7.RW引脚，有两种操作模式，在Intel时序中，RW低电平有效，RW与普通的写使能信号的时序类似，并在上升沿锁存数据。8.DS引脚，数据选通或读输入，DS引脚根据MOT引脚电平有两种模式。在Intel时序中DS表示读取DS12C887数据驱动总线的时间周期。此模式下，DS引脚与普通RAM的输出使能信号工作方式类似。9.RESET引脚，复位输入，低电平有效RESET引脚对时钟，日历或RAM不起作用。在典型应用中，可将RESET接VCC,使得DS12C887在进入或退出电源状态时不影响任何控制寄存器的值。10.IRQ引脚，中断请求输出，DS12C887的IRQ引脚低电平有效，可用作处理器的中断申请输入，只要引起中断的状态位置位，并且相应中断使能位也置位，IRQ将一直保持低电平，处理器程序通常通过读取C寄存器来清除IRQ输出，RESET也会清楚未处理的中断，没有中断发生时IRQ为高阻状态，可将多个中断器件接到一条IRQ总线上，只要他们都为漏极开路输出。IRQ为漏极开路输出，需要使用一个未接上拉电阻与VCC相连。11.RCLR引脚，清楚RAM，RCLR引脚低电平有效，用来清楚所有114字节的通用RAM。但不影响与RTC相关的RAM，要清楚RAM，必须在未加VCC的后备电池模式下，将RCLR强制为逻辑0，RCLR通过人机接口使用，而不是通过外部缓存器驱动，该引脚已通过外部上拉，不需要外接上拉电阻。12.SQW引脚，方波输出能提供RTC内15个分频器的13个分频比之一，可通过对寄存器A的编程来控制SQW输出信号频率。2.4.3 DS12C887的存储功能在DS12C887内有11字节RAM用来存储时间信息，4字节用来存储控制信息，其具体垢地址及取值如表1所列由表2.4.3可以看出：DS12C887内部有控制寄存器的A-B等4个控制寄存器，用户可以在任何时候对其进行访问以对DS12C887进行控制操作。2.4.3 DS12C887的存储功能地 址功 能取值范围十进制数取值范围二进制BCD码0秒059003B00591秒闹铃059003B00592分059003B00593分闹铃059003B0059412小时模式012010C AM，818C PM0112AM，8192PM24小时模式023001700235时闹铃，12小时制112010C AM，818C PM0112AM，8192PM时闹铃，24小时制023001700236星期几（星期天=1）17010701077日131011F01318月112010C01129年0990063009910控制寄存器A11控制寄存器B12控制寄存器C13控制寄存器D50世纪099NA19，20在各种设备、家电、仪器、工业控制系统中，可以很容易地用DS12C887来组成时间获取单元，以实现各种时间的获取2.5数字温度传感器 2.5.1 DS18B20 概述适应电压范围更宽，电压范围：3.0 V5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。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。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。测温范围55125，在-10+85时精度为0.5。可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温。在9位分辨率时最多在93.75ms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。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。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内部结构如图4-2所示，主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20管脚排列如图。2.5.2 应用电路连接说明表2.5.2 DS18B20引脚定义：序号名称引脚功能描述1GND地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。图2.5.2应用电路连接方式图2.5.3 DS18B20的各个ROM命令（1）Read ROM 33H这个命令允许总线控制器读到DS18B20的8位系列编码，惟一的序列号的8位CRC码。只有在总线上存在单只DS18B20的时候才能用这个命令。如果总线上有不止一个从机，当所有从机试图同时传送信号时就会发生数据冲突（漏极开路连在一起形成“与”的效果）。（2）Match ROM 55H这是个匹配ROM命令，后跟64位ROM序列，让总线控制器在多点总线上定位一只特定的DS18B20。只有和64位ROM序列完全匹配的DS18B20才能响应随后的存储器操作。所有和64位ROM序列不匹配的从机都将等待复位脉冲。这条命令在总线上有单个或多个器件时都可以使用。（3）Skip ROM 0CCH 这个命令允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用存储器操作命令，在单点总线情况下，可以节省时间。如果总线上不止一个从机，在命令之后紧跟着发一条读命令，由于多个从机同时传信号。总线上发生数据冲突（漏极开路连在一起形成“与”的效果）。（4）Search ROM 0F0H当一个系统初次启动时，总线控制器并不知道单线总线上有多少个器件或它们的64位ROM编码。搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。（5）Alarm Search 0ECH 这条命令的流程和Search ROM相同。然而，只有在最近一次测温后遇到符合报警条件的情况，DS18B20才会响应这条命令。报警条件定义为温度高于TH或低于TL。只要DS18B20不掉电，报警状态将一直保持，直到再一次测得的温度值达不到报警条件。（6）Write Scratchpad4EH这个命令向DS18B20的暂存器TH和TL中写入数据。可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。（7）Read Scratchpad0BEH 这个命令读取暂存器的内容。读取将从第1字节开始，一直进行下去，直到第9（CRC）字节读完。如果不想读完所有字节，控制器可以在任何时刻发出复位命令来中止读取。（8）Copy Scratchpad48H这个命令把暂存器的内容拷贝到DS18B20的EROM存储器里，即把温度报警触发器字节存入非易失性存储器里。如果控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙，而DS18B20又忙于把暂存器拷贝到E存储器，DS18B20就会输出一个0，如果拷贝结束的话，DS18B20输出1。如果使用寄生电源，总线控制器必须在这条命令后立即启动强上拉，并最少保持10ms。（9）Convert T44H 这个命令启动一次温度转换而无需其他数据。温度转换命令被执行，而后DS18B20保持等待状态。如果控制器在这条命令之后跟着发出时间隙，而DS18B20有忙于做时间转换的话，DS18B20将在总线上输出一个0，若温度转换完，则输出1。如果使用寄生电源，总线控制器必须在发出这条命令后立即启动强上拉，并最少保持500ms以上时间。（10）Read E0B8H这条命令把 触发器里的值拷贝回暂存器。这种拷贝操作在DS18B20上电时自动执行，这样一上电暂存器里马上存在有效的数据了。若在这条命令之后发出读数据隙，器件会输出温度转换忙的标识：0为忙，1为完成。（11）Read Power Supply