常州大学本科生毕业设计（论文）

图3.12 LCD与单片机接口电路

3.5 温湿度上限存储模块 3.51 AT24C02封装及引脚说明

AT24C02常用封装有直插与贴片两种，见图3.13为其引脚封装图。

图3.13 AT24C02引脚封装图

A0，A1，A2为可编程地址输入端。通过这些输入脚进行多个器件级联器件地址的设定，当使引脚悬空时默认为0，因此使用AT24C02 时最大可级联8个同样的器件（2^3=8）。由于只有一个AT24C02被寻址，所以将这三个地址输入脚（A0、A1、A2 ）悬空或者连接到Vss（GND）。

SDA为串行数据/地址输入/输出端。通过SDA管脚对AT24C02进行所有数据的发送或接收，SDA 是一个开漏输出管脚，使用时要加上拉电阻。

SCL为串行时钟引脚。这是一个输入管脚，AT24C02通过该管脚以产生器件所有的数据发送或接收的时钟信号。

WP为写保护输入端。该引脚的作用是硬件的数据写保护。当WP管脚被连接到Vcc上时，所有的内容都被写保护，所以只能读，即存储器具有写

第17页 共43页

常州大学本科生毕业设计（论文）

保护功能，但不影响读操作。当WP管脚连接到Vss上或悬空时则允许对整个器件进行正常的读/写操作。 3.52 AT24C02寻址方式及时序

（1）AT24C02内部总共2Kb的存储容量，有两种操作寻址方式：片内地址寻址以及芯片寻址。

片内地址寻址：AT24C02的寻址操作可以对内部256B中任意一个地址进行读/写操作。寻址范围为0x00~0xFF。

芯片寻址：AT24C02的芯片地址为1010，相应的地址控制字格式为1010A2A1A0R/。

A2，A1，A0三位为可编程地址控制位。通过把A2，A1，A0引脚接高、低电平可以得到确定的3位编码，与1010组成7位编码，也就是该器件的地址码。R/位为芯片读/写控制位，当该位为高时，表示对芯片进行读操作，当该位为0时，表示对芯片进行写操作。

(2). AT24C02读写时序

图3.14和图3.15分别为读/写AT24C02器件中指定地址的数据帧格式，图3.14为读操作的帧格式，图3.15为写操作帧格式。要想把一个字节数据发送到器件中(或从器件中读取一个字节数据)，除给出具体的地址信息以外，还要给出器件的控制信息：首先，由控制器想AT24C02发出“启动”信号，使通信启动。然后，发送一个控制字节，前7位为AT24C02的片选地址，最后1位为读/写控制位，“0”表示写，“1”表示读。传完控制字节之后，AT24C02通过比较控制字节片选地址(前7位)是否与自己的物理地址一致，若一致，则发送一个应答信号。当控制器接收到应答信号后，再发送器件内部存储单元地址和其他的信息。

图3.14 AT24C02读时序图

图3.15 AT24C02写时序图

第18页 共43页

常州大学本科生毕业设计（论文）

3.53 AT24C02接口电路

温湿度阈值存储在EEPROM芯片AT24C02中，并可以通过K1—K4按键调节并保存，其中K1为温度上限增加，K2为温度上限减小，K3为湿度上限增加，K4为湿度上限减小。AT24C02是C芯片，其电路如图3.16 所示。

图3.16 EEPROM存储电路

3.6 电源及程序下载模块

3.61 PL2303 USB 转 RS232 控制器

（1）PL2303 是Prolific 公司生产的一种高度集成的RS232-USB 接口转换器，可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART， 只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换，能够方便嵌入到各种设备；该器件作为USB/RS232 双向转换器，一方面从主机接收USB 数据并将其转换为RS232 信息流格式发送给外设；另一方面从RS232 外设接收数据转换为USB 数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成，开发者无需考虑固件设计。

通过利用USB块传输模式，利用庞大的数据缓冲器和自动流量控制，PL2303HX能够实现更高的吞吐量比传统的 UART（通用异步收发器）端口,高达 115200 bps的波特率可用于更高的性能使用。 （2）PL2303引脚功能说明

第19页 共43页

常州大学本科生毕业设计（论文）

表3.8 引脚功能表

引脚 名字 1 TXD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

3.62 USB接口电路

DTR_N RST_N VDD_325 RXD RI_N GND NC DSR_N DCD_N CTS_N SHTD_N EE_CLK EE_DATA DP DM VO_33 GND NC VDD_5 GND GP0 GP1 NC GND_A PLL_TEST OSC1 OSC2

类型 输出 输出 输出 电源 输入 输入/输出 电源

输入/输出 输入/输出 输入/输出 输出 输入/输出 输入/输出 输入/输出

引 脚 描 述

数据输出到串口；

数据终端准备好，低电平有效； 发送请求，低电平有效；

RS232 的电源，为串行端口信号的电 串口数据输入；

串行端口（环指示器）； 接地 无连接

串行端口(数据集就绪) 串行端口(数据载波检测) 串行端口(清除发送) 控制 RS232 收发器关机 串行 EEPROM 时钟 串行 EEPROM 数据 USB 端口 D+信号 常规 3.3V 电源输出

输入/输出 USB 端口 D-信号 接地 无连接

电源 USB 端口的 5V 电压电源 接地

输入/输出 通用 I/O 引脚 0 输入/输出

输入 输入 输入/输出

通用 I/O 引脚 1 无连接

模拟地锁相环

PLL 锁相环测试模式控制 晶体振荡器输入 晶体振荡器输出

本设计采用USB接口供电，电源电压5V。同时，USB接口通过内含PL2303芯片的转换电路对单片机进行程序编写。其电路原理如图3.17所示。

第20页 共43页