毕业设计 - 基于STC89C52单片机的分时计费智能电表设计（终稿）(4)

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图3.7 AD7755管脚图

3.3.2 STC89C52单片机介绍

STC89C52是一款高速度，高密度，低功耗的单片机，内置8位中央处理单元，256字节片内数据RAM,8K片内程序ROM，32个双向I/O口，还包含3个定时/计数器，拥有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式，本次设计中采用40管脚双列直插封装，功能强大，可以适用于较为复杂的工作环境， STC89C52单片机管脚图如图3.8所示：

图3.8 STC89C52管脚图

3.3.3 DS1302时钟芯片介绍

DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用

电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302的外部引

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智能化测控应用系统设计报告 脚分配如图1所示及内部结构如图2所示。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。DS 1302引脚脚图如图3.9：

图3.9 DS12887管脚图

3.3.4 LCD1602液晶显示屏介绍

LCD1602是一款工业字符型液晶显示屏，能够同时显示32个字符，内部带有80*8为的内部RAM缓冲区，可显示阿拉伯数字，引文字母大小写，常用符号和日文片假名等，每一个字符都有一个固定的代码，在本次设计中，可以通过LCD显示万年历，分时电价，剩余金额等数据信息，可以通过键盘来切换显示。部分主要指令说明如下：

表3.1 LCD1602指令码

指令码 00111000 00001DCB 功能 设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 D=1 开显示；D=0关显示 C=1显示光标；C=0不显示光标 B=1光标闪烁；B=0光标不闪烁 000000NS N=1当读或写一个字符后地址加一，光标加一 N=0当读或写一个字符后地址减一，光标减一 S=1时写一个字符，整屏显示左移（N=1）或右移（N=0），以得到屏幕移动光标不移动的效果 S=0时写一个字符，整屏显示不移动 80H+地址码 01H 02H 设置地址数据指针 显示清屏：所有指针清零，所有显示清零 显示回车：数据指针清零 LCD1602读写时序图如图3. 10、3.11所示：

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图3.10 LCD1602写时序图

图3.11 LCD1602读时序图

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智能化测控应用系统设计报告 4软件设计 本设计中，以STC89C52作为微处理器，采用C语言进行编程，配合硬件电

路，共同构成了本次设计的核心部分。

4.1软件设计原理及设计

本次设计采用C语言，C语言具有简洁明了的特点，在本次设计中，按照各芯片的读写操作时序，以SPI总线操作方式，分别对DS1302时钟芯片，AD7755电能计量芯片进行读写操作，即可基本完成本次设计的主要功能。 DS1302控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至 位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。此外，DS1302 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。时钟突发寄存器可一次性顺序读写(除充电寄存器外)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)。而AD7755本身就是一款处理器，不要编写代码，内部已经一体化了。

本次设计的另一个重点就是显示程序，1602的显示程序同样按照其读写时序图完成，不同的是，1602的显示，需要在主程序的开始写一个初始化函数用以设定1602的显示方式，光标等等，在本次设计中，只涉及到1602的写程序，写数据时，同样需要先写入地址，写地址时，先将RS,EN置低，延迟后再将EN拉高，赋予地址，最后将EN拉低，写数据与读不同之处在于要将RS拉高其余同写地址时一样。

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