用单片机控制直流电

摘要
ABSTRACT
ABSTRACT
A VR microcontroller is a low-power 8-bit microcontroller based on the enhanced RISC architecture. A VR microcontroller can be widespread used in external PC instrument, industrial in-time control,dial f or measuring,communication instrument,household appliances and so on.The convenience and muti-f unction is so welcome in so many users.
This system aims at the requirment of the design subject,using the A VR microcontroller control core ,with the temperature sensor to collect the environmental temperature, then according to the temperature to automatically control the rotational speed of the electric machinery,and show the inf ormations about them on the LCD screen in time. Completed the basic requirements and the requirements to play a part. The whole circuit is simply and reliable. This thesis point on the design method on the hardware and sof tware of this system. Key word: A VR microcontroller PWM speed adjustment Perpetual calender
目录
第一章引言 (1)
1.1 选题背景 (1)
1.2 研究目标与意义 (1)
第二章方案设计与论证 (3)
2.1 直流调速系统 (3)
2.1.1 静止可控整流器 (3)
2.1.2 直流斩波器或脉宽调制变换器 (3)
2.2 电机驱动 (5)
2.2.1 设计目标 (5)
2.2.2 设计方案 (5)
2.2.3 LG9110简介 (5)
2.3 单片机的选择 (5)
2.3.1 设计目标 (5)
2.3.2 设计方案 (5)
2.3.3 AVR单片机简介 (6)
2.4 温度检测 (6)
2.4.1 设计方案 (6)
2.4.2 DS18B20简介 (7)
2.5 电子时钟 (7)
2.5.1 设计方案 (7)
2.5.2 DS1302简介 (7)
2.6显示系统 (7)
2.6.1 设计方案 (7)
2.6.2 ST7920简介 (7)
2.7系统框图 (7)
第三章硬件设计 (9)
3.1 ATmega16L单片机硬件结构 (9)
3.1.1 引脚配置 (9)
3.1.2 综述 (9)
3.1.3 时钟源 (10)
3.1.4 晶体振荡器 (10)
3.1.5 标定的片内RC (11)
3.1.6 8位有PWM与异步操作的定时器/计数器2 (11)
3.1.7 相位修正PWM 模式........................................................ 错误！未定义书签。

3.2 LG9110电机驱动芯片电路设计 (12)
3.2.1 引脚配置 (12)
3.2.2 电路图 (13)
3.3 4*4矩阵键盘电路设计 (13)
3.3.1 工作原理 (13)
3.3.2 电路图 (14)
3.4 DS18B20温度芯片电路设计 (14)
3.4.1 引脚配置 (14)
3.4.2 内部结构 (14)
3.4.3 电路图 (15)
3.5 DS1302时钟电路设计 (15)
3.5.1 引脚功能及结构 (15)
3.5.2电路图 (16)
3.6 LCD12864显示电路设计 (16)
3.6.1 ST7920与MCU的接口 (16)
3.6.2 电路图 (17)
第四章软件设计 (18)
4.1 4X4矩阵键盘驱动设计 (18)
4.1.1 键码识别 (18)
4.1.2注意事项 (18)
4.2 ST7920显示驱动设计 (19)
4.2.1 串口时序图 (19)
4.2.2 指令说明 (19)
4.2.3 初始化流程 (20)
4.3 DS18B20 & DS1302驱动设计 (21)
4.3.1 DS18B20温度芯片 (21)
4.3.2 DS1302时钟芯片 (21)
4.4 主程序设计 (21)
4.4.1 主程序界面 (21)
4.4.2 流程图 (22)
4.5 调速子程序 (22)
程序清单 (22)
4.6 显示界面 (24)
第五章结束语 (25)
致谢 (26)
参考文献 (27)
附录A 部分程序清单 (28)
主程序清单 (28)
菜单程序清单 (30)
4*4矩阵键盘驱动 (33)
附录B 硬件原理图 (36)
附录C PCB原理图 (37)
附录D 硬件实物图 (38)
外文资料原文 (39)
翻译文稿 (42)
第一章引言
第一章引言
1.1 选题背景
电机是一种能量转换的装置，在国民经济中起着重要作用，无论是在工农生产、交通运输、国防宇航、医疗卫生、商务与办公设备，还是日常生活中的家用电器，都大量的使用着各种各样的电机，如汽车、电视机、电风扇、空调等等也离不开电机。

同时，在越来越多的应用场合，只能旋转的电机己无法满足要求，而是要求能够实现快速加速、减速或反转以及准确停止等功能。

必须寻找新的电机控制器来适应时代的发展。

传统的控制系统采用模拟元件，如晶体管、各种线性运算电路等，虽在一定程度上满足了生产要求，但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂、通用性差，控制效果受到器件性能、温度等因素的影响，从而致使系统的运行特性也随之变化，故系统的运行可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故。

直流电动机调速系统数字化已经走向实用化，其主要特点是：
(1)常规的晶闸管直流调速系统中大量硬件可用软件代替，从而简化系统结构，减少了电子元件虚焊、接触不良和漂移等引起的一些故障，而且维修方便；
(2)动态参数调整方便；
(3)系统可以方便的设计监控、故障自诊断、故障自动复原程序，以提高系统的可靠性；
(4)可采用数字滤波来提高系统的抗干扰性能；
(5)可采用数字反馈来提高系统的精度；
(6)容易与上一级计算机交换信息；
(7)具有信息存储、数据通信的功能；
(8)成本较低。

1.2 研究目标与意义
此次课题设计一个直流调速系统：用单片机设计并实现以4*4矩阵键盘作为输入且能根据温度自动调速控制直流电机的控制器，并在液晶上实时显示温度、转速、时间等信息。

随着微电子技术,微处理机以及计算机软件的发展,使调速控制的各种功能几乎均可通过单片机,借助软件来实现。

即从过去的模拟控制向模拟-数字混合控制发展,最后实现全数字化。

在数字化系统中,除具有常规的调速功能外,还具有故障报警,诊断及显示等功能,同时,数字系统通常具有较强的通信能力,通过选配适当的通信接口模板,可方便地实现主站(如上一级PLC或计算机系统)和从站(单机交,直流传动控制装置)间的数字通信,组成分级多机的自动化系统。

为易于调试,数字系统的软件,一般设计有调节器参数的自化优化,通过启动优化程序,实现自动寻优和确定系统的动态参数,以及实现如直流电动机磁化特性曲线的自动测试等,有利于缩短调试时间和提高控制性能。

国外一些电气公司都有成系列的与模拟调整系统相对应的全数字交、直流调速装置产品可供选用,新开发的调速系统几乎全是数字式的。

与模拟系统类似,全数字调速系统已发展成为紧凑式和模块式两大类，但全数字调速系统还是有模拟调速系统无法比拟的优点,技术更先进,操作方便。

数字调速系统与模拟调速系统相对比,技术性能有如下优点:
(1)静态精度高且能长期保持；
(2)动态性能好,借助于丰富的软件,易于实现各类自适应和复合控制；
(3)调速范围宽；
(4)电压波动小；
(5)参数实现软件化,无漂移影响；
(6)所用元件数量少,不易失效；
(7)设定值量化程度高,且状态重复率好；
(8)放大器和级间耦合噪声很小,电磁干扰小；
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(9)调试即投产灵活方便,易于设计和修改设计；
(10)标准及通用化程度高,除主CPU模块外,仅数种附加模块；可实现,包括工艺参数在内的多元闭环控制；
(11)适用范围广,可实现各类变速控制及易于实现与单片机或PLC系统通信。

由此,数字化将在未来的调速设备中得到大量应用。

数字化是调速系统自动化的基础，特别是当前网络技术在工业领域的普及与发展，就更加确定了数字控制的主导地位，因此研究该课题具有实际意义。

第二章 方案设计与论证
第二章 方案设计与论证
2.1 直流调速系统
改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：
（1）旋转变流机组。

用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。

（2）静止可控整流器。

用静止的可控整流器，如汞弧整流器和晶闸管整流装置，产生可调的直流电压。

（3）直流斩波器或脉宽调制变换器。

用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。

下面分别对各种可控直流电源以及由它供电的直流调速系统作概括性介绍。

2.1.1 静止可控整流器
从20世纪50年代开始，采用汞弧整流器和闸流管这样的静止变流装置来代替旋转变流机组，形成所谓的离子拖动系统。

离子拖动系统克服旋转变流机组的许多缺点，而且缩短了响应时间，但是由于汞弧整流器造价较高，体积仍然很大，维护麻烦，尤其是水银如果泄漏，将会污染环境，严重危害身体健康。

因此，应用时间不长，到了20世纪60年代又让位给更为经济可靠的晶闸管整流器。

1957年，晶闸管问世，它是一种大功率半导体可控整流元件，俗称可控硅整流元件，简称“可控硅”，20世纪60年代起就已生产出成套的晶闸管整流装置。

晶闸管问世以后，变流技术出现了根本性的变革。

目前，采用晶闸管整流供电的直流电动机调速系统（即晶闸管－电动机调速系统，简称V -M 系统，又称静止Ward-Leonard 系统）已经成为直流调速系统的主要形式。

图
8.1所示是V-M 系统的原理框图，图中V 是晶闸管可控整流器，它可以是任意一种整流电路，通过调节触发装置GT 的控制电压来移动触发脉冲的相位，从而改变整流输出电压平均值d U ，实现电动机的平滑调速。

和旋转变流机组及离子拖动变流相比，晶闸管整流不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上显示出很大的优越性。

晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在45
1010～，控制功率小，有利于微电子技术引入到强电领域；在控制作用的快速性上也大大提高，有利于改善系统的动态性能。

但是，晶闸管整流器也有它的缺点，主要表现在以下方面：
1)晶闸管一般是单向导电元件，晶闸管整流器的电流是不允许反向的，这给电动机实现可逆运行造成困难。

必须实现四象限可逆运行时，只好采用开关切换或正、反两组全控型整流电路，构成V -M 可逆调速系统，后者所用变流设备要增多一倍。

2)晶闸管元件对于过电压、过电流以及过高的du /dt 和di /dt 十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短时间内元件损坏，因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件，而且在选择元件时还应保留足够的余量，以保证晶闸管装置的可靠运行。

3)晶闸管的控制原理决定了只能滞后触发，因此，晶闸管可控制整流器对交流电源来说相当于一个感性负载，吸取滞后的无功电流，因此功率因素低，特别是在深调速状态，即系统在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因素很低，并产生较大的高次谐波电流，引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备。

如果采用晶闸管整流装置的调速系统在电网中所占容量比重较大，将造成所谓的“电力公害”。

为此，应采取相应的无功补偿、滤波和高次谐波的抑制措施。

4)晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，而且脉波数总是有限的。

如果主电路电感不是非常大，则输出电流总存在连续和断续两种情况，因而机械特性也有连续和断续两段，连续段特性比较硬，基本上还是直线；断续段特性则很软，而且呈现出显著的非线性。

2.1.2 直流斩波器或脉宽调制变换器
直流斩波器又称直流调压器，是利用开关器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通、断时间的变化来改变负载上的直流电压平均值，将固定电压的直流电源变成平均值可调的直流电源，亦称直流－直流变换器。

它具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点，现广泛应用于地铁、电力机车、城市无轨电车以及电瓶搬运车等电力牵引设备的变速拖动中。

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图2.1为直流斩波器的原理电路和输出电压波型，图中V T 代表开关器件。

当开关V T 接通时，电源电压U 。

加到电动机上；当V T 断开时，直流电源与电动机断开，电动机电枢端电压为零。

图2.1. 直流斩波器原理电路及输出电压波型
（a ）原理图 （b ）电压波型
这样，电动机电枢端电压的平均值为：
d t on S S U U U T ρ=＝
（2.1） 式中，T －开关器件的通断周期；
on t －开关器件的导通时间； on
on t t f T ρ==－占空比；
f －开关频率。

由式（2.1）可知，直流斩波器的输出电压平均值d U 可以通过改变占空比ρ，即通过改变开关器件导通或关断时间来调节，常用的改变输出平均电压的调制方法有以下三种：
1) 脉冲宽度调制（pulse width modulation ，简称PWM ）。

开关器件的通断周期T 保持不变，只改变器件每次导通的时间on t ，也就是脉冲周期不变，只改变脉冲的宽度，即定频调宽。

2) 脉冲频率调制（pulse f requency modulation ，简称PFW ）。

开关器件每次导通的时间on t 不变，只改变通断周期T 或开关频率f ，也就是只改变开关的关断时间，即定宽调频，称为调频。

3) 两点式控制。

开关器件的通断周期T 和导通时间on t 均可变，即调宽调频，亦可称为混合调制。

当负载电流或电压低于某一最小值时，使开关器件导通；当电流或电压高于某一最大值时，使开关器件关断。

导通和关断的时间以及通断周期都是不确定的。

构成直流斩波器的开关器件过去用得较多的是普通晶闸管和逆导晶闸管，它们本身没有自关断的能力，必须有附加的关断电路，增加了装置的体积和复杂性，增加了损耗，而且由它们组成的斩波器开关频率低，输出电流脉动较大，调速范围有限。

自20世纪70年代以来，电力电子器件迅速发展，研制并生产了多种既能控制其导通又能控制其关断的全控型器件，如门极可关断晶闸管（GTO ）、电力电子晶体管（GTR ）、电力场效应管（P-MOSFET ）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）等，这些全控型器件性能优良，由它们构成的脉宽调制直流调速系统（简称PWM 调速系统）近年来在中小功率直流传动中得到了迅猛的发展，与V -M 调速相比，PWM 调速系统有以下优点：
1) 采用全控型器件的PWM 调速系统，其脉宽调制电路的开关频率高，一般在几kHz ，因此系统的频带宽，响应速度快，动态抗扰能力强。

2) 由于开关频率高，仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，同时电动机的损耗和发热都较小。

3) PWM 系统中，主回路的电力电子器件工作在开关状态，损耗小，装置效率高，而且对交流电网的影响小，没有晶闸管整流器对电网的“污染”，功率因数高，效率高。

4) 主电路所需的功率元件少，线路简单，控制方便。

目前，受到器件容量的限制，PWM 直流调速系统只用于中、小功率的系统。

本系统采用DC12V 0.2A 散热风扇作为直流电
第二章方案设计与论证
机，属于小功率系统，故采用PWM方法调速。

2.2 电机驱动
2.2.1 设计目标
在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑以下几点：
1) 功能：电机是单向还是双向转动，需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。

如果不需要调速，只要使用继电器即可，但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM调速。

2) 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。

a) 输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。

b) 效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。

要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通入手。

c) 对控制输入端的影响。

功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

d) 对电源的影响。

共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染，打的电流可能导致地线电位浮动。

e) 可靠性。

电机驱动电路应该尽可能做到无论加上何种控制信号、何种无源负载电路都是安全的。

2.2.2 设计方案
本系统直流电机是12V 0.2A，起初用4个N沟道IRF540N来做H桥驱动，发现H桥并不能输出12V电压给电机，后来查资料才知道是MOS管没有完全饱和导通再加上管子压降，所以输出电压不够。

要想解决问题就必须提高上臂G S电压，电源是12V，栅极就必须是24V才能使上臂完全饱和导通。

这样就必须提高电源，虽然有专用的桥驱动IC IRF2401但是一片几十元价格最后还是放弃这种方案，选用小功率的直流电机驱动芯片LG9110，这是一款常用驱动IC，内部集成H桥，驱动电流12V 800mA，正好满足要求并且驱动电路简单。

2.2.3 LG9110简介
LG9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片IC 之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。

该芯片有两个TTL/CMO S 兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过750～800mA的持续电流，峰值电流能力可达1.5～2.0A；同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。

LG9110 被广泛应用于玩具汽车电机驱动、步进电机驱动和开关功率管等电路上。

2.3 单片机的选择
2.3.1 设计目标
传统产生PWM脉冲的方法是通过大量的分立元件来实现的，所产生的脉冲频率和宽度往往不是很准确，很难做到对电机的精确控制。

由于单片机具有性能稳定、编程灵活、精度较高、价格低廉等特点，用它产生PWM波在实际中得到了广泛的应用。

2.3.2 设计方案
起初选用C51系列单片机A T89S52来控制直流电机调速。

该芯片价格便宜、稳定可靠。

通过对单片机I/O口电位拉高，延迟一段时间再将电位拉低，如此循环来产生PWM脉冲。

这种方法可以通过单片机的定时器或者软件延迟来完成，然而此方法
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大量占用MCU资源，基本不能再处理其它的事务，比如万年历功能，显然不能达到设计要求。

在网上查阅资料后，改用A VR 系列单片机，该系列单片机功能强大，可以通过定时器/计数器产生多路相位、频率、占空比可调的PWM脉冲，并且不占空MCU 资源。

2.3.3 A VR单片机简介
A VR单片机是1997年由A TMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。

A VR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。

以后的CMO S单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。

此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世，但依然沿袭对时钟分频的作法。

A VR单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此)，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。

当然这种速度上的升跃，是以高可靠性为其后盾的。

A VR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。

提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶颈现象，增强了功能;同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。

故A VR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。

A VR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器，擦写方便，支持ISP和IAP，便于产品的调试、开发、生产、更新。

内嵌长寿命的EEProm可长期保存关键数据，避免断电丢失。

片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序，并可像MCS-51单片机那样扩展外部RAM。

A VR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使的得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。

A VR单片机片内具备多种独立的时钟分频器，分别供URA T、I2C、SPI使用。

其中与8/16位定时器配合的具有多达10 位的预分频器，可通过软件设定分频系数提供多种档次的定时时间。

A VR单片机独有的“以定时器/计数器（单）双向计数形成三角波，再与输出比较匹配寄存器配合，生成占空比可变、频率可变、相位可变方波的设计方法(即脉宽调制输出PWM)”更是令人耳目一新。

增强性的高速同/异步串口，具有硬件产生校验码、硬件检测和校验侦错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位（接收时）、屏蔽数据帧等功能，提高了通信的可靠性，方便程序编写，更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂应用，串口功能大大超过MCS-51/96单片机的串口，加之A V R单片机高速，中断服务时间短，故可实现高波特率通讯。

面向字节的高速硬件串行接口TWI、SPI。

TWI与I2C接口兼容，具备ACK信号硬件发送与识别、地址识别、总线仲裁等功能，能实现主/从机的收/发全部4种组合的多机通信。

SPI支持主/从机等4种组合的多机通信。

A VR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位)可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。

A VR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行（5-2.7V）抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干扰设计工作量和硬件的使用量。

2.4 温度检测
2.4.1 设计方案
方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。

第二章方案设计与论证
方案二：进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。

从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。

2.4.2 DS18B20简介
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。

2.5 电子时钟
2.5.1 设计方案
单片机没有实时时钟部件，如果需要此功能就得使用定时器来实现，而一旦系统掉电时钟就不能运行，这在需要实施电路的系统中是不用许的。

近年来，串行接口的各种芯片在单片机系统中应用的越来越多，串行接口的实时时钟芯片也出现了不少，DS1302是一个综合性价比较高的串行实时时钟芯片，同时能非常完美的解决掉电问题。

2.5.2 DS1302简介
DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。

采用三线接口与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或RAM数据。

DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

D S1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

2.6显示系统
2.6.1 设计方案
显示系统可以选用七段数码管(LED)或者液晶(LCD)，七段数码管廉价但是占用大量I/O口，显示的内容也不多；液晶价格较贵但是占用I/O口较少，采用串行方式连接甚至只需要2个I/O口，128*64点阵液晶一屏同时可以显示32个汉字或者64个英文字符。

由于本系统要显示的内容较多，故选用ST7920芯片驱动的128*64点阵液晶。

2.6.2 ST7920简介
ST7920是台湾矽创电子公司生产的中文图形液晶控制器，可作为控制器和驱动器捉供32路com 输出和64路seg输出。

与驱动器ST7921组成的模块最多可驱动256×32点阵液晶，主要用于显示汉字及图形，其内置了2 MB中文字型ROM(CGROM)，共提供8192个中文字型(16×16点阵)；16KB半宽字型ROM(HCGROM)，共提供126个西文字型(16×8点阵)；64×16位字符显示RAM(DDRAM最多16字符×4行，LCD显示范围16×2行)；64×16位字符产生RAM(CGRAM)；15×16位共240点的ICON RAM(ICONRAM)。

此外，为了适应多种微处理器与单片机接口需求，该模块还可提供4位并行、8位并行、2线串行以及3线串行等多种接口。

利用上述特性方便实现文字与图形混合显示、画面清除、光标归位、显示开／关、光标显示／隐藏、显示字体闪烁、光标移位、显示移位、垂直画面旋转、反白显示、休眠模式等功能。

2.7系统框图。