发布时间 : 星期五 文章基于Proteus仿真的家庭能量管理系统的设计--毕业论文更新完毕开始阅读26235e5b5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee142f
第三章 硬件设计及介绍
XTAL1（19脚）、XTAL2（18脚）：外接时钟引脚。 RST（9脚）：单片机的复位引脚。
PSEN（29脚）：程序存储器允许输出控制端。
ALE/PROG（30脚）：单片机外部扩展外部RAM时，ALE用于控制把P0
口的输出低8位地址送锁存器锁存起来。PROG为编程脉冲的输入端，用来存放用户需要执行的程序。
EA/VPP（31脚）：EA接高电平时，单片机读取内部程序存储器。扩展有
外部ROM时，当读完内部ROM后自动读取外部ROM。接低电平时，单片机直接读取外部ROM。
各引脚具体与哪些元器件相接，在下面各部分的介绍中会有详细说明。
3.3 液晶屏1602A
TX-1C使用的1602液晶屏为5V电压驱动，带背光，可显示两行，每行16个字符，不能显示汉字，内置含128个字符的ASCII字符集字库，只有并行接口，无串行接口。液晶接口信号说明如表3-3：
表3-3 1602液晶屏接口信号说明
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示对比度调节端 数据/命令选择端(H/L) 读写选择端(H/L) 使能信号 数据口 数据口 编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 引脚说明 数据口 数据口 数据口 数据口 数据口 数据口 背光电源正极 背光电源负极 VSS VDD VO RS D2 D3 D4 D5 D6 D7 R/W E D0 BLA BLK D1 1602A的引脚图如图3.2：
图3.2 1602A引脚图
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第三章 硬件设计及介绍
1602A液晶与单片机接口说明如下：
（1）液晶1、2端为电源；15、16端为背光电源；为防止直接加5V电压烧坏背光灯，在15脚串接一个10?电阻用于限流。
（2）液晶3端为液晶对比度调节端，通过一个10k?电位器接地来调节液晶显示对比度。首次使用时，在液晶屏上电状态下，调节至液晶屏上面一行显示出黑色小格为止。
（3）液晶4端为向液晶控制器写数据/写命令选择端。本实验中用到两个液晶屏，其中液晶屏1的4端与单片机P3.5口相接，液晶屏2与P1.6相接。
（4）液晶5端为读/写选择端，因为我们不从液晶读取任何数据，只向其写入命令和显示数据，因此此端始终选择为写状态，即低电平接地。
（5）液晶6端为使能信号，是操作时必需的信号。实验中液晶屏1与P3.4相接，液晶屏2与P1.7相接。
（6）液晶7-14端为数据口，用来传送命令和数据，实验中两个液晶屏的数据口均与P0相接。
图3.3、3.4分别为实验中所用到的液晶屏1与液晶2。液晶屏1主要用来显示日期、时间和温度，液晶屏2主要用来显示电器及其运行状态，1为电器正在运行中，2为电器关断。
图3.3 液晶屏1
图3.4 液晶屏2
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第三章 硬件设计及介绍
3.4 矩阵键盘
本实验中用到的矩阵键盘为4×4矩阵键盘。将16个按键拍成4行4列，第一行将每个按键的一端连接在一起构成行线，第一列将每个按键的另一端连接在一起构成列线，这样便有一共4行4列共8根线，我们将这8根线连接到单片机的8个I/O口上，通过程序扫描键盘就可以检测16个键。这是其工作原理。
矩阵键盘两端都与单片机I/O口相连，因此在检测时需要人为通过单片机I/O口送低电平。检测时，先送一列为低电平，其余几列全为高电平（此时我们确定了列数），然后立即轮流检测一次各行是否有低电平，若检测到某一行为低电平（这时我们又确定了行数），则我们便可确认当前被按下的键是哪一行哪一列的，用同样的方法轮流送各列一次低电平，再轮流检测一次各行是否变为低电平，这样即可检测完所有的按键，当有按键被按下时便可判断出按下的键是哪一个键。当然我们也可以将行线置低电平，扫描列是否有低电平。这是矩阵键盘检测的原理和方法。
TX-1C开发板上16个矩阵按键与单片机连接图如图3.5所示：
图3.5 TX-1C开发板矩阵键盘与单片机连接图
从图中可以看出，矩阵键盘的4行分别与单片机的P3.0~P3.3相连，矩阵键
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第三章 硬件设计及介绍
盘的4列分别与单片机的P3.4~P3.7相连。
TX-1C开发板上键盘区上面四行S6~S12即为16个矩阵键盘，8条线分别与单片机P3口相连。如图3.6所示：
图3.6 TX-1C开发板上矩阵键盘
在本实验中，矩阵键盘的作用主要是调节时间、日期的作用。S10~S13为选择需要调节的数字，每按一下需要调节的数字向前移一位。S14~S17为调大数字，每按一下数字加一。S18~S21为调小数字，每按一下数字减一。
3.5 温度传感器DS18B20
TX-1C开发板上使用DS18B20型温度传感器，采用单总线协议，即与单片机接口仅需占用一个I/O端口，无须任何外部元件，直接将环境温度转化成数字信号，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点。
DS18B20的引脚定义如表3-4：
表3-4 DS18B20引脚定义 引脚 定义 电源负极 信号输入输出 电源正极 空 GND DQ VDD NC DS18B20使用的单总线技术采用单条信号线，即可传输时钟，又可传输数据，而且数据传输是双向的。因而这种单总线技术具有线路简单，硬件开销小，成本低廉，便于总线扩展和维护等优点。单总线适用于单主机系统，能够控制一个或多个从机设备。主机可以是微控制器，从机可以是单总线器件，它们之间的
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