外观
二、电路原理
1 电源电路
电源选用6P直插的Type-C接口,C1为电源滤波电容,使输入的电源更加平稳。
2 单片机最小系统电路
主控选用STC89C89C52RC-40I-PDIP40单片机,插件封装,方便焊接,P0口比较特殊,内部无上拉电阻,所以作I/O口必须外接4.7K~10K的上拉电阻。当P0作为地址/数据复用总线使用时,是低8位地址线[A0~A7],数据线的[D0~D7],此时无需外接上拉电阻。关于EA#(EA#管脚已内部上拉到VCC),如外部不加上拉或外部上拉到VCC,上电复位后单片机从内部开始执行程序;如外部下拉到地,上电复位后单片机从外部开始执行程序。
外部RST引脚复位,电容为10uF,电阻为10kΩ,通过RST1按键,将RST复位引脚被拉高,松开RST1按键,RST复位引脚被拉低,产生外部复位脉冲使系统复位。这种拉高复位引脚来产生复位的信号源需要被保持24个时钟加上10us,才能产生复位,再将RST引脚拉低,结束复位,单片机从用户程序的0000H处开始正常工作。
晶振的作用是给单片机最小系统提供的时钟信号,晶振频率X1选为11.0592MHz,谐振电容为47pF,作用是保证输出的振荡频率更加稳定。
3 LCD1602液晶屏
LCD1602液晶屏功耗低,直接与主控单片机的P0口和P2.5,P2.6和P2.7相连接,电源直接使用Type-C输入的VCC(+5V),V0是LCD1602液晶屏的对比度调整端,可以通过调节RP1可调电阻的阻值来改变显示对比度,对比度过高时会产生鬼影。
4 DS1302实时时钟
DS1302实时时钟芯片可以对秒,分,时,日,周,月以及带闰年补偿的年进行计数,使用同步串行通信,通信仅需 3 根线:RST(复位),I/O(数据线)和SCLK(串行时钟)。DS1302能在非常低的功耗下工作,消耗小于 1µW 的功率便能保存数据和时钟信息。
VCC2(主用电源)直接与Type-C输入VCC(+5V)相连接,VCC1(备用电源)接3V的CR1220纽扣电池备用,以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。当VCC2大于VCC1+0.2V时,DS1302由VCC2主电源供电;当VCC2小于VCC1+0.2V时,DS1302由VCC1备用电源供电。DS1302的晶振直接连接32.768kHz。SCLK(串行时钟输入),I/O(数据输入/输出)和RST(复位)直接与单片机的P1.1,P1.2和P1.3相连接。
5 DS18B20温湿度传感器
DS18B20温度传感器可以提供9到12bit分辨率的温度测量,采用单总线协议,通过一个单线端口(DQ)与单片机P3.7口进行通信,需要连接一个弱上拉电阻。
6蜂鸣器电路
使用单片机的P1.0口进行控制,由于单片机驱动电流有限,可以加一个数字三极管进行驱动,提高输出能力。这里,选用NPN型8050三极管驱动,三极管工作在开关状态时,放大驱动电流,使蜂鸣器发出声音。
7 按键电路
按键控制部分主要由3个独立按键组成,直接与单片机的P2.2,P2.3和P2.4口相连,另外一侧和按键固定支撑脚接入GND,可以启用单片机内部IO引脚上拉模式,默认引脚为高电平,如果按键按下,引脚会与GND连接,此时为低电平,通过检查对应单片机的IO引脚是否为低电平来检查按键是否按下。为避免按键的误触发,可在软件进行消抖处理。
8 下载接口
程序下载采用UART通讯协议串口烧录,有4个Pin,用的TTL电平,低电平为0(0V),高电平为1(5V)。单片机上的串口一般是两个端口,一个是TXD发送端,另一个是RXD接收端。USB转TTL线连接时要注意交叉互连,即USB转TTL线的RXD端接单片机的TXD端,TXD端接单片机的RXD端。