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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比DS1202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绢细电流充电的能力。DS1302内部结构图如图2-15所示。
图2-15 DHT11内部结构图
（1）DHT11引脚功能
DS1302的引脚排列,其中VCC1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。当VCC2大于VCC1＋0.2V时，VCC2给DS1302供电。当VCC2小于VCC1时，DS1302由VCC1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在VCC≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)。SCLK始终是输入端。DS1302引脚图如图2-16所示：
管脚2、3为X1,X2：该引脚接32.768KHZ晶振管脚。 管脚4为GND：该管脚为接地端。 管脚5为RST：该管脚为复位端
管脚6为I/O口：该管脚为数据输入/输出脚。 （2）DS1302工作原理 ① DS1032的控制字
DS1302 的控制字如图2-17所示。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。
管脚7为SCLK：为串行时钟输入端 图2-16 DS1302引脚图
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图2-17 DS1302控制字
② DS1302的寄存器
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,其日历、时间寄存器和控制字。此外，时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。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，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)。 ③ DS1302数据传输时序
DS1302有单字节传送方式和多字节传送方式。通过把RST复位线驱动至高电平来启动所有的数据传送。RST输入线有两种功能,首先RST接通控制逻辑,允许地址命令序列送入移位寄存器；其次RST提供了中止单字节或多字节数据传送的手段。数据输入时,时钟的上升沿数据必须有效,数据的输出在时钟的下降沿。如果RST为低电平,那么所有的数据传送将被中止且I/O引脚变为高阻状态。上电时在VCC>2.5V前,RST必须为逻辑0。当把RST驱动至逻辑1状态时,SCLK必须为逻辑0。单字节数据输入跟随在写命令字节的8个SCLK周期之后,在随后的8个SCLK周期的上升沿输入数据字节,数据从0位开始输入。数据传送时序如图2-18所示。
图2-18 数据传输时序图 2.4.2 DS1302电路设计
本模块电路设计中DS1302与单片机的连接只需要三条线，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。SCLK与单片机的P2.2连接，I/O口与P2.1连接传送数据,复位脚与P2.0相连接，其中VCC端接电容用于滤波，时钟显示采用LCD12864液晶显示,其中8管脚外接掉
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保护的3V锂电池，如图2-19所示。
图2-19 DS1302硬件电路
2.5 液晶显示模块电路设计分析 （1）12864液晶介绍
本显示模块设计是采用128×64 点阵的汉字图形型液晶显示器，它可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM），可与CPU直接接口。它与微处理机有两种连接方式：8位并行及串行两种连接方式。8位并行的连接方式数据传输速度快，控制方便；串行的连接方式占用单片机I/O口资源少，但数据处理的速度慢。它具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等，并且该模块构成的液晶显示与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论是在硬件电路结构还是在软件程序都相较简洁得多，且该液晶的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
（2）LCD12864液晶显示的优点
LCD12864是点阵式液晶显示器，它可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等优点；而且该液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等多种优点，它被广泛用于单片机控制的智能仪表、仪器和低功耗的电子产品。 （3）12864液晶8位并行连接时序图分析
① MPU写资料到模块如图2-20所示
图2-20 12864写时序
在该时序中RS置低电平为写指令状态，RW端电平始终拉低，当EN端置高电平时，开始写入指令数据，并延时一段时间，写指令结束后，EN置低电平。 ② MPU从模块读出资料如图2-21所示
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图2-21 12864读时序
在该时序中RS置高电平为读数据状态，RW端电平始终拉低，当EN使能端置高电平时，开始读出数据，并延时一段时间，读数据结束后，EN置低电平，数据读出完毕。 （4）12864管脚功能
表2-2 12864管脚功能
引脚号 1 2 3 4 5 6 7-14 15 16 17 18 19 20 符 号 VSS VDD VEE RS R/W E DB PSB NC RST NC BLA BLK 名 称 接地 电路正极 液晶驱动电压 寄存器选择信号 读/写信号 片选信号 数据线 复位端 背光源正极 背光源负极 功 能 0V 5V 保证VDD-VEE=4.5到5V电压差 H：数据寄存器 L：指令寄存器 H：读 L：写 使能信号（串行移位脉冲输入） 数据传输 H:并行模式 L:串行模式 空脚 L:复位 空脚 5V 0V （5）12864液晶显示模块电路
本显示模块设计采用LCD12864，可以显示采集到的温度、湿度、时间。R/W口与单片机的P2.6连接用于读/写的选择，EN使能端与单片机P2.7连接，DB0--DB7口与单片机的P0.0--P0.6口通过上拉排阻（P0口作为I/O输出口时，由于输出级为漏极开路电路，引脚上应外接上拉电阻驱动），液晶采用+5V电源供电，电位器R4用来调节液晶的对比度。 LCD12864液晶显示模块电路图如附录1所示。 2.6 矩阵键盘电路设计及其功能介绍 （1）电路设计的优点
一般键盘通常可分为编码键盘和非编码键盘两种基本类型。编码键盘：键盘本身带
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有实现主要功能所需的接口硬件电路，编码键盘接口简单、使用方便，但由于硬件电路较复杂，而且价格较贵，不符合设计要求；而非编码键盘是通过软件来识别键盘上的闭合键，它具有结构简单，使用灵活等特点，因此被广泛应用于单片机控制系统。键盘结构可以分为独立式键盘和行列式键盘两类。本系统设计中选择4x4矩阵式键盘。 （2）矩阵键盘原理介绍
矩阵式结构键盘显然比独立式结构要复杂一些，识别也要复杂一些，图2-22中4根I/O口接线（P1.0-P1.3）作为行线，另外4根I/O口接线（P1.4-P1.7）作为列线，按键跨接在行线和列线上，当按键按下时，行线与列线发生短路,列线被拉低，确定列号；然后开始扫描行信息，确定行号，从而根据行号的值和列号的值相加得出所按下的键值，完成矩阵键盘的行列式扫描。若没有按键按下，则高位、低位全为1返回。行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如2-22图所示键盘，行列式扫描的详细过程如下。
判断键盘中有无键按下将全部行线P1.0-P1.3置低电平，然后检测列线的状态。只要有其中一列的电平变低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的按键位于低电平列线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。
在确认有按键按下之后，即可进入判断具体键值。其方法是：依次将行线置为低电平，当其中一根行线出现低电平，而其它行线为高电平时，再逐列检测各列线的电平状态。若其中一列为低电平，则该列线与行线交叉处的按键就是闭合的按键，而行值与列值相加得出键值。 （3）矩阵键盘模块电路
图2-22 4x4矩阵键盘电路
本矩阵键盘模块设计中，一共有16个按键，其中P1.0-P1.3为行线，P1.4-P1.7为列线，S0按键为时钟功能调整按键，按下S0可以修改时、分、秒，年、月、日；S1为右移功能键，在S0状态模式下，按下此键光标可以向右逐位移动；S2为左移功能键，在S1状态模式下，按下此键光标可以向左逐位移动：S5为加“1”按键，在S1状态模式下，每按下此键一次，数值就加“1”一次；S6为“1”按键，在S1状态模式下，每按下此键一次，数值就“1”一次；不在S1状态下，其他按键无效。S3按键为喷灌系统手动切换功能健，按住该按键，水泵会一直工作，直到手松开按键，水泵停止工作。 2.7 电源电路设计及其功能 2.7.1电源稳压器的选择与特点