方向設(shè)計(jì)萬(wàn)歷

1、西南科技大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)方向設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)名稱：電子萬(wàn)年歷地仿真與設(shè)計(jì)姓名：陳衛(wèi)東學(xué)號(hào):20096264班級(jí)：自動(dòng)化 0903 班指導(dǎo)教師：胡天鏈起止日期：2012.11.1-2012.11.13西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院制方向設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生班級(jí)：自動(dòng)化 0903學(xué)生姓名：陳 衛(wèi) 東學(xué)號(hào)：20096264設(shè)計(jì)名稱：電子萬(wàn)年歷地仿真與設(shè)計(jì)起止日期：2012.11.1-2012.11.13指導(dǎo)教師：胡天鏈設(shè)計(jì)要求：1、電子萬(wàn)年歷基本要求1）用液晶顯示器顯示年、月、日、時(shí)、分、秒能計(jì)算閏年情況；2）能測(cè)量顯示室溫度值并具有一年地溫度記憶功能.2、擴(kuò)展要求1）具有鬧鐘提醒功能 , 可設(shè)定至年、月、日、時(shí)、分

2、、秒.2）具有計(jì)時(shí)和 60 秒鐘倒數(shù)功能 .3、電子萬(wàn)年歷系統(tǒng)地設(shè)計(jì)根據(jù)要求采用 Proteus 設(shè)計(jì)電路 ,C 程序仿真 .4 、課程設(shè)計(jì)論文應(yīng)完成地工作摘要 , 要求 100 字內(nèi)地論文摘要 , 中英文均要求 .關(guān)鍵詞（ 35 個(gè)） , 中英文關(guān)鍵詞 .前言、方案論證及方案選擇、仿真系統(tǒng)地設(shè)計(jì)、調(diào)試及結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn)方向設(shè)計(jì)學(xué)生日志時(shí)間設(shè)計(jì)內(nèi)容11.1-11.2查找資料 ,確定總體方案11.3-11.5在 proteus里面設(shè)計(jì)硬件電路 ,并調(diào)試通過(guò)11.6-11.7軟件設(shè)計(jì) ,編寫程序11-8-11.9在 proteus里整體調(diào)試仿真11.10-11.13撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告11.14答辯2

3、電子萬(wàn)年歷【摘要】單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展, 縱觀我們現(xiàn)在生活地各個(gè)領(lǐng)域, 從導(dǎo)彈地導(dǎo)航裝置, 到飛機(jī)上各種儀表地控制, 從計(jì)算機(jī)地網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸, 到工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程地實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理, 以及我們生活中廣泛使用地各種智能IC 卡、電子寵物等, 這些都離不開(kāi)單片機(jī). 單片機(jī)是集CPU ,RAM ,ROM ,定時(shí) , 計(jì)數(shù)和多種接口于一體地微控制器. 它體積小 , 成本低 , 功能強(qiáng) , 廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上. 而 51 系列單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性地一種. 這次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它地學(xué)習(xí), 應(yīng)用 , 從而達(dá)到學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)軟、硬地能力.本文通過(guò)對(duì)一個(gè)基于單片機(jī)地能實(shí)現(xiàn)萬(wàn)年

4、歷功能電子時(shí)鐘地設(shè)計(jì), 從而達(dá)到學(xué)習(xí)、了解單片機(jī)相關(guān)指令在各方面地應(yīng)用. 系統(tǒng)由主控制器AT89C51、時(shí)鐘電路DS1302、溫度檢測(cè)電路DS18B20、顯示電路和按鍵電路等部分構(gòu)成 , 能實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘日歷顯示地功能 , 能進(jìn)行時(shí)、分、秒、溫度地顯示 , 并帶鬧鐘功能 . 【關(guān)鍵詞】 單片機(jī) , 萬(wàn)年歷 , 時(shí)鐘芯片 DS1302,LCD1602液晶顯示 , 溫度傳感器 DS18B20Abstract：SCM application technology develop rapidly, looking around us now in all spheres of life, from miss

5、iles, navigation equipment, to the various instruments on the aircraft control from a computer network communications and data transmission, industrial automation to real-time process control and data processing, and our lives extensive use of the smart card, electronic pets, which is inseparable fr

6、om the microcontroller. Monolithic single-chip is the set of CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. Its small size, low cost, high performance, which are widely used in smart industries, and industrial automation. And 51 Series SCM is the most typical

7、 and the most representative one. The graduation design Through the study, and thereby achieve the study, design, development hardware and software capabilities.Based on a microcontroller based on the will to achieve calendar of a multi-functional electronic clock design,Thereby achieve studying and

8、 understanding the relevant directives SCM in all aspects of the application. By main control AT89C51、clock circuit DS1302、temperature measuring circuit、 display circuit and keystroke circuit componented, to achieve clock calendar display function can be carried out, hours seconds of the show and re

9、al-time temperature display.moreover,the alarm is attached.Keywords： Monolithic single-chip, perpetual calendars,clock chip DS1302,LCD liquid crystal display,temperature transducerDS18B20.3前言隨著人們生活水平地提高和生活節(jié)奏地加快,對(duì)時(shí)間地要求越來(lái)越高 ,精準(zhǔn)數(shù)字計(jì)時(shí)地消費(fèi)需求也是越來(lái)越多 .二十一世紀(jì)地今天 ,最具代表性地計(jì)時(shí)產(chǎn)品就是電子時(shí)鐘,它是近代世界鐘表業(yè)界地第三次革命 .第一次是擺和擺輪游絲地發(fā)明

10、,相對(duì)穩(wěn)定地機(jī)械振蕩頻率源使鐘表地走時(shí)差從分級(jí)縮小到秒級(jí) ,代表性地產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲地機(jī)械鐘或表.第二次革命是石英晶體振蕩器地應(yīng)用,發(fā)明了走時(shí)精度更高地石英電子鐘表,使鐘表地走時(shí)月差從分級(jí)縮小到秒級(jí).第三次革命就是單片機(jī)數(shù)碼計(jì)時(shí)技術(shù)地應(yīng)用,使計(jì)時(shí)產(chǎn)品地走時(shí)日差從分級(jí)縮小到1/600 萬(wàn)秒 ,從原有傳統(tǒng)指針計(jì)時(shí)地方式發(fā)展為人們?nèi)粘８鼮槭煜さ匾构鈹?shù)字顯示方式,直觀明了 ,并增加了全自動(dòng)日期、星期地顯示功能 ,它更符合消費(fèi)者地生活需求！因此,電子時(shí)鐘地出現(xiàn)帶來(lái)了鐘表計(jì)時(shí)業(yè)界跨躍性地進(jìn)步 .我國(guó)生產(chǎn)地電子時(shí)鐘有很多種 ,總體上來(lái)說(shuō)以研究多功能電子時(shí)鐘為主 ,使萬(wàn)年歷除了原有地顯示時(shí)間 ,日期等

11、基本功能外 ,還具有鬧鈴 ,溫度顯示等功能 .商家生產(chǎn)地電子萬(wàn)年歷更從質(zhì)量 , 價(jià)格 ,實(shí)用上考慮 ,不斷地改進(jìn)電子時(shí)鐘地設(shè)計(jì) ,使其更加地具有市場(chǎng) .本文提出了一種基于 AT89C52單片機(jī)地時(shí)鐘設(shè)計(jì)方案 ,本方案以 AT89C52單片機(jī)作為主控核心 ,與時(shí)鐘芯片 DS1302、溫度傳感器 DS18B20、按鍵、 LCD1602 顯示等模塊組成硬件系統(tǒng) . 在硬件系統(tǒng)中設(shè)有獨(dú)立按鍵和 LED 顯示器 ,能顯示豐富地信息 ,根據(jù)使用者地需要可以隨時(shí)對(duì)時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)、選擇時(shí)間等 ,綜上所述此電子時(shí)鐘具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn),符合電子儀器儀表地發(fā)展趨勢(shì),具有廣闊

12、地市場(chǎng)前景 .一、方案論證1、 技術(shù)可行性隨著國(guó)內(nèi)超大規(guī)模集成電路地出現(xiàn),微處理器及其外圍芯片有了迅速地發(fā)展.集成技術(shù)地最新發(fā)展之一是將CPU 和外圍芯片 ,如程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、并行I/O 口、串行 I/O 口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷控制器及其他控制部件集成在一個(gè)芯片之中,制成單片計(jì)算機(jī)（Single-ChipMicrocomputer）.而近年來(lái)推出地一些高檔單片機(jī)還包括有許多特殊功能單元 ,如 A/D 、 D/A 轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、通信控制器、鎖相環(huán)、 DMA 、浮點(diǎn)運(yùn)算單元、 PWM 控制輸出單元、 PWM 輸出時(shí)地死區(qū)可編程控制功能等 .因此 ,只要外加一些擴(kuò)展電路及必要地通道接

13、口就可以構(gòu)成各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) ,如工業(yè)流水線控制系統(tǒng)、作為家用電器地主控制器、分布式控制系統(tǒng)地終端節(jié)點(diǎn)或作為其主控制節(jié)點(diǎn)起中繼地作用、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等.單片機(jī)地出現(xiàn) ,并在各技術(shù)領(lǐng)域中得到如此迅猛地發(fā)展 ,與單片機(jī)構(gòu)成計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所形成地下述特點(diǎn)有關(guān)：（1）單片機(jī)構(gòu)成地應(yīng)用系統(tǒng)有較大地可靠性.這些可靠性地獲得除了依靠單片機(jī)芯片本身地高可靠性以及應(yīng)用有最少地聯(lián)接外,還可以方便地采用軟、硬件技術(shù).（2）系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范,容易構(gòu)成各種規(guī)模地應(yīng)用系統(tǒng),應(yīng)用系統(tǒng)有較高地4軟、硬件利用系數(shù) .（3）由于構(gòu)成地應(yīng)用系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),相當(dāng)多地測(cè)、控功能由軟件實(shí)現(xiàn),故具有柔性特

14、征 ,不須改變硬件系統(tǒng)就能適當(dāng)?shù)馗淖兿到y(tǒng)功能.（4）有優(yōu)異地性能、價(jià)格比.2、 單片機(jī)地選擇方案一：采用傳統(tǒng)地AT89C52 作為電機(jī)地控制核心.單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng),軟件編程靈活、自由度大 ,可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制 ,并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn) ,使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛 .方案二：采用 FTC10F04 單片機(jī) ,還帶有非易失性Flash 程序存儲(chǔ)器 .它是一種高性能、 低功耗地 8 位 CMOS 微處理芯片 ,市場(chǎng)應(yīng)用最多 .其主要特點(diǎn)如下： 8KB Flash ROM, 可以擦除 1000 次以上 ,數(shù)據(jù)保存 10 年.由于本系統(tǒng)對(duì) CPU 運(yùn)算速度要求

15、很高 ,需要執(zhí)行很復(fù)雜地運(yùn)算 ,方案一成本比較低 ,適合做設(shè)計(jì) ,方案二運(yùn)算速度高 ,性能好 ,所以兩種方案都有可取之處 .選用方案一作為主方案 ,方案二作為備用方案 .3、時(shí)鐘模塊地選擇方案一：用單片機(jī)地定時(shí)器產(chǎn)生1S 地時(shí)基信號(hào) , 然后用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘地時(shí)、 分、秒計(jì)時(shí) ,同時(shí)用程序來(lái)產(chǎn)生年、月、日 . 該方案優(yōu)點(diǎn)是減少使用外設(shè)芯片；缺點(diǎn)是用單片機(jī)模擬時(shí)鐘 , 使編程量增大 , 且用定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)基信號(hào) , 精度不高 .方案二：使用時(shí)鐘芯片 DS12C887優(yōu).點(diǎn)是 8 位數(shù)據(jù)線并行控制 , 控制簡(jiǎn)單；自帶有鋰電池 , 外部掉電時(shí) , 其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持 10 年之久 . 缺點(diǎn)是并行

16、控制 , 占用太多地 IO 口, 且價(jià)格很高 , 不適合一般地電子制作 .方案三：采用 DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘 ,DS1302芯片是一種高性能地時(shí)鐘芯片 , 可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)啬赀M(jìn)行計(jì)數(shù) , 而且精度高 , 位地 RAM作為數(shù)據(jù)暫存區(qū) , 工作電壓 2.5V-5.5V 范圍內(nèi) ,2.5V 時(shí)耗電小于 300Ma.僅使用 3 個(gè) IO 口 , 占用最少地單片機(jī)資源；其內(nèi)部功能強(qiáng)大 . 更重要地是其價(jià)格便宜 , 具有非常高地性價(jià)比 . 缺點(diǎn)是串行通信 , 控制比較復(fù)雜 .綜上 , 由于本設(shè)計(jì)對(duì)時(shí)間要求較精準(zhǔn) , 且具閏年計(jì)算功能 , 因此本設(shè)計(jì)選擇方案三 , 采

17、用時(shí)鐘芯片 DS1302.4、 顯示模塊地選擇方案一：采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,LED 數(shù)碼管價(jià)格適中 , 對(duì)于顯示數(shù)字最合適 , 而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)相連接時(shí) , 占用地單片機(jī)口線少 , 但所需要地?cái)?shù)碼管數(shù)量太多 , 焊接困難極易出錯(cuò) , 所以不采用 LED數(shù)碼管作為顯示 .方案二：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示 , 點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列地發(fā)光二極管組成 , 對(duì)于顯示文字比較合適 , 如果用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi) , 且價(jià)格也相對(duì)較高 , 所以也不用此種作為顯示 .5方案三：采用 LCD液晶顯示屏 , 液晶顯示屏地顯示功能強(qiáng)大 , 可顯示大量文字 , 圖形 , 顯示多樣 , 清晰可見(jiàn) ,

18、 但是價(jià)格昂貴 , 需要地接口線多 .本設(shè)計(jì)所需顯示較多且需要文字, 又基于設(shè)計(jì)要求,所以在本次設(shè)計(jì)中采用方案三, 使用LCD1602液晶顯示屏 .5 、溫度檢測(cè)模塊地選擇方案一：使用熱敏電阻作為傳感器 , 用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓 , 利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化地特性 , 采集這兩個(gè)電阻變化地分壓值 , 并進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 , 此設(shè)計(jì)方案需要 A/D 轉(zhuǎn)換電路 , 增加了硬件成本而且熱敏電阻地感溫特性曲線并不是嚴(yán)格性地 , 會(huì)產(chǎn)生較大地測(cè)量誤差 .方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20,此類傳感器為數(shù)字式傳感器 , 而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 , 易于與單片

19、機(jī)連接 , 可以去除 A/D 模塊 , 降低了硬件成本 , 簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路 . 另外 , 數(shù)字式溫度傳感器還具有測(cè)量精度高 , 測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn) .根據(jù)上述論述 , 本設(shè)計(jì)采用方案二 , 選擇數(shù)字式溫度傳感器DS18B20.6、 設(shè)置模塊地選擇在對(duì)日期、溫度和鬧鐘進(jìn)行切換,對(duì)日期和時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)過(guò)程中,系統(tǒng)需要產(chǎn)生激勵(lì)電流 ,因此需要用按鍵 .方案一：使用獨(dú)立式鍵盤 .獨(dú)立式鍵盤是指直接用 I/O 口線構(gòu)成地單個(gè)按鍵電路 .獨(dú)立式按鍵電路配置靈活 ,軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 .方案二：使用矩陣式鍵盤 .矩陣式鍵盤是由行線和列線組成 ,按鍵位于行、列地交叉點(diǎn)上 , 行線、列線分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)地兩端 .其特

20、點(diǎn)是簡(jiǎn)單且不增加成本 ,這種鍵盤適合按鍵數(shù)量較多地場(chǎng)合 .根據(jù)以上地論述 ,因本系統(tǒng)需要地按鍵不多 ,日期加加減 ,月數(shù)加減 ,年數(shù)加減 ,分?jǐn)?shù)加減 ,時(shí)數(shù)加減 ,設(shè)置切換鍵 ,要求簡(jiǎn)單 ,只需要四個(gè)按鍵即可滿足要求 .所以采用方案一獨(dú)立式鍵盤 .7、鬧鐘模塊此模塊采用無(wú)源蜂鳴器實(shí)現(xiàn), 只要編寫相應(yīng)地程序即可實(shí)現(xiàn)發(fā)出不同頻率地聲音.8、最終方案決定綜上各方案所述 ,對(duì)此次設(shè)計(jì)地方案選定：采用AT89C52 作為主控制系統(tǒng)； DS1302 提供時(shí)鐘； LCD1602 液晶顯示器作為顯示；以DS18B20 作為檢測(cè)溫度地傳感器；用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)鬧鐘響鈴 .二、仿真系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1、電路設(shè)計(jì)框圖1602

21、液晶顯示模設(shè)置模塊塊6AT89C52主控制模塊鬧鐘模塊DS1302時(shí)鐘模塊DS18B20溫度檢測(cè)圖（ 1） 總體設(shè)計(jì)框圖2、單片機(jī)控制系統(tǒng)單片機(jī)中央處理系統(tǒng)地方案設(shè)計(jì) , 選用 AT89C52單片機(jī)作為中央處理器 , 如圖（ 2）所示 . 該單片機(jī)除了擁有 MCS-51系列單片機(jī)地所有優(yōu)點(diǎn)外 , 內(nèi)部還具有 8K 地在系統(tǒng)可編程 FLASH存儲(chǔ)器 , 低功耗地空閑和掉電模式 , 極大地降低了電路地功耗 , 還包含了定時(shí)器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等硬件 , 其硬件能符合整個(gè)控制系統(tǒng)地要求 , 不需要外接其他存儲(chǔ)器芯片和定時(shí)器件 , 方便地構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng) . 整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊 , 抗干擾能力強(qiáng)

22、, 性價(jià)比高 .3、DS1302時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路主要由時(shí)鐘芯片 DS1302、晶振等幾部分組成 , 如下圖所示 .DS1302 采用 3 線串行接口 , 占用引腳少 , 內(nèi)部集成了可編程日歷時(shí)鐘 , 用戶可以根據(jù)需要通過(guò)單片機(jī)地控制來(lái)自行設(shè)置 , 支持雙電源供電 , 可以使用外部主電源和備用電源 , 備份電源能夠使時(shí)鐘芯片繼續(xù)工作 .7圖（ 3） DS1302 管腳圖圖（ 4） DS1302 時(shí)鐘電路DS1302各引腳地功能為：8: Vcc1 ：備用電池端；1: Vcc2 ： 5V 電源 . 當(dāng) Vcc2Vcc1+0.2V 時(shí), 由 Vcc2 向 DS1302供電 , 當(dāng) Vcc2 Vcc1

23、時(shí), 由Vcc1 向 DS1302供電；7: SCLK ：串行時(shí)鐘 , 輸入；6: I/O ：數(shù)據(jù)輸入輸出口；5: CE/RST ：復(fù)位腳；2、3: X1 、 X2 是外接晶振腳（ 32.768KHZ地晶振）；4: 地（ GND） .DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間地寄存器：圖（ 5） DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間地寄存器1、秒寄存器（ 81h、80h）地位 7 定義為時(shí)鐘暫停標(biāo)志（ CH）. 當(dāng)初始上電時(shí)該位置為 1, 時(shí)鐘振蕩器停止 ,DS1302 處于低功耗狀態(tài)；只有將秒寄器地該位置改寫為 0 時(shí), 時(shí)鐘才能開(kāi)始運(yùn)行 .2、小時(shí)寄存器（ 85h、84h）地位 7 用于定義 DS1302是運(yùn)行于

24、12 小時(shí)模式還是 24 小時(shí)模式 . 當(dāng)為高時(shí) , 選擇 12 小時(shí)模式 . 在 12 小時(shí)模式時(shí) , 位 5 是 , 當(dāng)為 1 時(shí), 表示 PM.在 24 小時(shí)模式時(shí) , 位 5 是第二個(gè) 10 小時(shí)位3、控制寄存器（ 8Fh、8Eh）地位 7 是寫保護(hù)位（ WP）, 其它 7 位均置為 0. 在對(duì)任何地時(shí)8鐘和 RAM地寫操作之前 ,WP位必須為 0. 當(dāng) WP位為 1 時(shí), 寫保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器地寫操作 . 也就是說(shuō)在電路上電地初始態(tài) WP是 1, 這時(shí)是不能改寫上面任何一個(gè)時(shí)間寄存器地 , 只有首先將 WP改寫為 0, 才能進(jìn)行其它寄存器地寫操作 . DS1302讀寫時(shí)序DS13

25、02是 SPI 總線驅(qū)動(dòng)方式 . 它不僅要向寄存器寫入控制字 , 還需要讀取相應(yīng)寄存器地?cái)?shù)據(jù) .DS1302地控制字如圖（ 6）：圖（ 6） DS1302地控制字圖控制字地最高有效位（位7）必須是邏輯 1, 如果它為 0, 則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中 .位 6：如果為 0, 則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù) , 為 1 表示存取 RAM數(shù)據(jù)；位 5 至位 1（A4A0）：指示操作單元地地址；位 0（最低有效位）：如為 0, 表示要進(jìn)行寫操作 , 為 1 表示進(jìn)行讀操作 .讀數(shù)據(jù)：讀數(shù)據(jù)時(shí)在緊跟8 位地控制字指令后地下一個(gè)SCLK脈沖地下降沿 , 讀出 DS1302地?cái)?shù)據(jù) ,讀出地?cái)?shù)據(jù)是從最低位到最

26、高位.寫數(shù)據(jù)：控制字總是從最低位開(kāi)始輸出. 在控制字指令輸入后地下一個(gè)SCLK時(shí)鐘地上升沿時(shí) , 數(shù)據(jù)被寫入 DS1302,數(shù)據(jù)輸入也是從最低位（0 位）開(kāi)始 .4、顯示電路1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等地點(diǎn)陣型液晶模塊 它有若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成 , 每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符 . 顯示電路采用 LCD1602液晶顯示 , 如圖 (7) 所示 , 圖中只畫出了其相應(yīng)地接口 ,3 腳用于調(diào)節(jié)LCD1602地背光 ,4 、 5、 6 為 LCD1602地控制口 , 用于控制其寫入或是讀出指令 ,7 至 14 腳為L(zhǎng)

27、CD1602地?cái)?shù)據(jù)口 , 將數(shù)傳送到 LCD1602中.9圖（ 7） LCD1602顯示電路LCD1602地特性：+5V 電壓 , 對(duì)比度可調(diào)；內(nèi)含復(fù)位電路；提供各種控制命令 , 如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能；有 80 字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM；內(nèi)建有 160 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣地字型地字符發(fā)生器CGROM,8個(gè)可由用戶自定義地5X7地字符發(fā)生器 CGRAM；基本操作時(shí)序：讀狀態(tài)：輸入： RS=L,RW=H,E=H；輸出： DB0DB7=狀態(tài)字；寫指令：輸入： RS=L,RW=L,E=下降沿脈沖 ,DB0 DB7=指令碼；輸出：無(wú) .讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=H,E

28、=H；輸出： DB0DB7=數(shù)據(jù) ；寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H,RW=L,E=下降沿脈沖 ,DB0 DB7=數(shù)據(jù) ；輸出：無(wú) .LCD1602地各種指令不再一一說(shuō)明.5、DS18B20溫度檢測(cè)電路通過(guò) 1820 進(jìn)行讀數(shù)據(jù) , 將讀出來(lái)地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換, 轉(zhuǎn)換后送到 12864 顯示 .工作原理介紹： DS18B20是單總線地?cái)?shù)字溫度傳感器. 其與單片機(jī)地接口只需要一根數(shù)據(jù)線即可 . 當(dāng)然連線簡(jiǎn)單意味著軟件處理上可能要麻煩一點(diǎn).DS18B20地內(nèi)部存儲(chǔ)器分為以下幾部分 ROM:存放該器件地編碼 . 前 8 位為單線系列地編碼 (DS18B20 地編碼是 19H)后面 48 位為芯片地唯一序列號(hào)

29、 . 在出場(chǎng)地時(shí)候就已經(jīng)設(shè)置好 , 用戶無(wú)法更改 . 最后 8 位是以上 56 位地 CRC碼.RAM： DS18B20地內(nèi)部暫存器共9 個(gè)字節(jié) . 其中第一個(gè)和第二個(gè)字節(jié)存放轉(zhuǎn)換后地溫10度值 . 第二個(gè)和第三個(gè)字節(jié)分別存放高溫和低溫告警值.( 可以用 RAM指令將其拷貝到 EEPROM中)第四個(gè)字節(jié)為配置寄存器. 第 57 個(gè)字節(jié)保留 . 第 9 個(gè)字節(jié)為前 8 個(gè)字節(jié)地 CRC碼.圖（ 8） DS18B20地溫度存放圖（ 9）DS18B20電路其中 S 位符號(hào)位 . 當(dāng)溫度值為負(fù)值時(shí) ,S = 1 ,反之則 S = 0 .我們把得到地溫度數(shù)據(jù)乘上對(duì)應(yīng)地分辨率即可以得到轉(zhuǎn)換后地溫度值.DS

30、18B20地通訊協(xié)議：在對(duì) DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí) , 必須嚴(yán)格保證讀寫地時(shí)序 . 否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果 . 根據(jù)DS18B20地通訊協(xié)議 , 主機(jī)控制 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò) 3 個(gè)步驟 : 每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20進(jìn)行復(fù)位 , 復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM指令 , 最后發(fā)送 RAM指令 . 這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定地操作 .復(fù)位要求主機(jī)將數(shù)據(jù)線下拉500us, 然后釋放 ,DS18B20 收到信號(hào)后等待16160us 然后發(fā)出60240us 地存在低脈沖 , 主機(jī)收到此信號(hào)表示復(fù)位成功.圖（ 10）DS18B20地復(fù)位時(shí)序圖 .11圖（ 11）讀操

31、作地時(shí)序圖圖（ 12） 寫操作地時(shí)序圖6、按鍵電路按鍵電路由四個(gè)輕觸開(kāi)關(guān)組成 , 如圖 (12) 所示 . 按鍵用來(lái)調(diào)整時(shí)間 , 其一端直接接到單片機(jī)地端口 , 另一端接地 , 當(dāng)按下按鍵時(shí) , 相應(yīng)地端口變?yōu)榈碗娖?, 通過(guò)與個(gè)各鍵相連地端口P1.4,P1.5,P1.6,P1.7可以判斷是哪個(gè)鍵按下 , 從而作相應(yīng)地操作 .圖（ 13） 按鍵電路7、蜂鳴器電路鬧鐘模塊采用單片機(jī)輸出一定頻率地方波從而使蜂鳴器發(fā)出聲音.12圖（ 14） 方波信號(hào)圖（ 15） 蜂鳴器電路三、仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)地關(guān)鍵, 軟件程序編寫地好壞直接影響著系統(tǒng)運(yùn)行情況地良好. 因本程序涉及地模塊較多 , 所以

32、程序編寫也采用模塊化設(shè)計(jì),C 語(yǔ)言具有編寫靈活、移植方便、便于模塊化設(shè)計(jì)地特點(diǎn) , 所以本系統(tǒng)地軟件采用C51 編寫 .整個(gè)軟件系統(tǒng)采用規(guī)?；爻绦蛟O(shè)計(jì)方法, 共分為時(shí)間設(shè)定、鬧鈴設(shè)定、倒計(jì)時(shí)和溫度檢測(cè)系統(tǒng) . 軟件系統(tǒng)地主要特點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程完全在鍵盤地控制之下, 實(shí)現(xiàn)了完全地友好地人機(jī)交互功能 . 程序框圖如下：時(shí)間、日期、溫度、鬧鐘和倒計(jì)時(shí)設(shè)置模塊開(kāi)始初始化DS1302,1602從 DS1302讀取信息1602 液晶顯示相關(guān)信息判斷是否有按鍵按溫度檢測(cè)模塊沒(méi)有按鍵按下13四、調(diào)試結(jié)果及分析電路設(shè)計(jì)中單片機(jī)采用 AT89C52,編譯環(huán)境為 keil, 程序使用 C語(yǔ)言進(jìn)行編寫 , 使用 pro

33、teus 仿真軟件進(jìn)行仿真調(diào)試 , 設(shè)計(jì)硬件制作比較順利 , 很快就把硬件電路做好 . 接著 , 主要是程序地調(diào)試 . 程序調(diào)試地難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)地功能模塊過(guò)多 , 程序結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 , 使得調(diào)試起來(lái)比較費(fèi)時(shí)間 . 在軟件調(diào)試過(guò)程中 , 當(dāng)調(diào)節(jié)時(shí)間和日期后 , 單片機(jī)上電后更新地是 PC 地時(shí)間 , 后來(lái)查找資料發(fā)現(xiàn) , 是設(shè)置 ds1302 地問(wèn)題 , 還有一個(gè)問(wèn)題 , 在按鍵操作時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)功能不穩(wěn)定 , 這是由于按鍵存在抖動(dòng) , 所以后來(lái)加個(gè)去抖動(dòng)地延時(shí)后在判斷 , 基本就可以解決問(wèn)題 .仿真正確顯示了時(shí)間 , 在 LCD1602中正確顯示了當(dāng)前日期、 時(shí)間 , 通過(guò)按按鍵 K1, 就可以開(kāi)

34、始設(shè)置時(shí)間或鬧鈴 , 依次按 K1 依次在年、月、日、時(shí)、分之間切換, 按 K2 鍵用于加 1 操作 ,K3鍵用于減 1 操作 ,K4 是取消按鈕 , 單獨(dú)按加減按鍵可以顯示溫度和進(jìn)入倒計(jì)時(shí). 通過(guò)調(diào)試和仿真 ,基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)所要求地所有功能.1：顯示年、月、日、時(shí)、分、秒信息.2：具有可調(diào)整日期和時(shí)間功能.3： DS1302自帶閏年補(bǔ)償功能 , 可自動(dòng)判斷平閏年 , 正確顯示時(shí)間 .4：實(shí)現(xiàn)鬧鐘提醒功能 , 且鬧鐘可設(shè)置至年 , 月, 日, 時(shí), 分, 秒.5：實(shí)時(shí)顯示環(huán)境溫度 .6：顯示 60 秒倒計(jì)時(shí)功能 .但唯一不足地是不能實(shí)現(xiàn)一年地溫度記憶功能 , 我用 AT2404調(diào)了很長(zhǎng)時(shí)間 ,

35、 還是不能實(shí)現(xiàn)溫度地存儲(chǔ)和顯示 , 可能是我不太會(huì)用那個(gè)芯片 , 看了它地資料 , 還是不能寫出正確地程序 .結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)以 AT89C52為核心部件 , 使用串行時(shí)鐘芯片 DS1302,實(shí)現(xiàn)時(shí)間和鬧鐘地功能設(shè)置 , 用溫度傳感器 DS18B20實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境實(shí)時(shí)溫度地檢測(cè) . 通過(guò)鍵盤和液晶顯示屏可方便地校對(duì)時(shí)鐘、設(shè)置鬧鐘時(shí)間和顯示溫度 , 本系統(tǒng)基本完成了實(shí)用電子鐘地功能 , 并添加了許多附加功能 , 使電子萬(wàn)年歷更具多樣化 , 特色化 . 盡量做到了硬件電路簡(jiǎn)單穩(wěn)定 , 減少電磁干擾和其他環(huán)境干擾 . 在該系統(tǒng)設(shè)計(jì) , 調(diào)試完成之后 , 對(duì)最后地成功進(jìn)行分析 , 同時(shí)結(jié)合在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)地錯(cuò)

36、誤和不足進(jìn)行綜合分析 , 總結(jié)在實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程中地寶貴經(jīng)驗(yàn) . 雖然還有一點(diǎn)功能不能實(shí)現(xiàn) , 但我不會(huì)放棄 , 在以后地業(yè)余時(shí)間里我會(huì)多查資料 , 多分析 , 多請(qǐng)教老師同學(xué) , 爭(zhēng)取把它做完善 . 同時(shí)也希望各位老師批評(píng)指正 , 提供你們地寶貴經(jīng)驗(yàn) , 我相信我會(huì)做得更好 .在本次專業(yè)方向設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中 , 收獲知識(shí)地同時(shí) , 還收獲了閱歷 , 收獲了成熟 , 通過(guò)查找大量資料 , 請(qǐng)教老師同學(xué) , 以及不懈地努力 , 不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、 動(dòng)手制作地能力 , 在各種其它14能力上也都有了提高 . 更重要地是 , 我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)地方法, 知道了理論和實(shí)踐地巨大差別.而這是以后最實(shí)用

37、地 , 真地是受益匪淺 . 要面對(duì)社會(huì)地挑戰(zhàn) , 只有不斷地學(xué)習(xí)、 實(shí)踐 , 再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐 . 同時(shí)在與老師和同學(xué)地交流過(guò)程中, 互動(dòng)學(xué)習(xí) , 將知識(shí)融會(huì)貫通 . 通過(guò)自己地努力 , 做出了一個(gè)萬(wàn)年歷 , 對(duì)以后地學(xué)習(xí)是一個(gè)莫大地鼓舞, 激起了我地學(xué)習(xí)興趣和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新思維.致謝感謝學(xué)院給我們提供了一個(gè)展現(xiàn)自己地舞臺(tái), 給我們一次難得煅煉地機(jī)會(huì), 使得我們地動(dòng)手能力和專業(yè)技能都有了很大地提高.感謝提供相關(guān)技術(shù)幫助地老師和同學(xué), 你們地支持和鼓勵(lì)使我對(duì)這次地作品完成有了信心和動(dòng)力 , 也給了我們很多無(wú)私地幫助和支持, 我在此深表謝意 .【參考文獻(xiàn)】【 1】 于永學(xué)、葛健 ,1-WIRE 總線數(shù)字溫

38、度傳感器DS18B20及應(yīng)用 J,電子產(chǎn)品世界 2003（4）16-24【 2】 馬云峰、陳子夫、李全培 , 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20地原理與應(yīng)用 EB/OL1-25【 3】 胡振宇、劉魯源、杜振輝 ,DS18B20 接口地 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) J, 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 ,2002-24-43【4】李鋼,1-WIRE 總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20原理及應(yīng)用, 現(xiàn)代電子技術(shù)J,2005(8)21-23【 5】 陳明義 , 電工電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) M, 中南大學(xué)出版社 ,2002【 6】 郭天祥 , 新概念 51 單片機(jī) c 語(yǔ)言教程 , 電子工業(yè)出版社 ,2009【 7】 陳躍東

39、,DS18B20集成溫度傳感器原理與應(yīng)用 J, 安徽教育出版社 ,2002 （ 4） 5-23【 8】 李廣弟 , 單片機(jī)基礎(chǔ) M, 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1994,1-56【 9】 譚浩強(qiáng) ,C 程序設(shè)計(jì)（第二版） M, 清華大學(xué)出版社 ,2003【 10】 付家才 , 單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù) M, 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2004附錄一仿真電路圖15圖(16)電路原理圖圖(17)顯示實(shí)時(shí)時(shí)間16圖(18) 調(diào)整日期圖 (19)調(diào)整時(shí)間17圖(20)進(jìn)入后臺(tái)日期時(shí)間調(diào)整圖 (21)鬧鐘設(shè)置界面18圖 (22)實(shí)時(shí)溫度顯示圖 (23)倒計(jì)時(shí)顯示19附錄二源程序代碼#include#include

40、unsigned char code digit=0123456789;/數(shù)字代碼unsigned char mode,TH,TL,TN,TD,length,amode,alarmmode,count=60,minutes,hours, minutea,seconda,seconds,houra=12,yeara=12,montha=01,daya=01,years,months,days;sbit SCLK=P10; /DS1302時(shí)鐘輸入sbit DATE=P11; /DS1302數(shù)據(jù)輸入sbit REST=P12; /DS1302復(fù)位端口sbit SET=P14;/DS1302設(shè)置模式選

41、擇位sbit ADD=P15;/ 增加sbit RED=P16;/ 減小sbit CANL=P17;int down_flag=0;void delay1ms(int i)/1毫秒延時(shí)int j,k;while(i-)for(j=76;j1;j-);for(k=29;k1;k-);void delaynus(unsigned char n) /延時(shí)若干微秒unsigned char i;for(i=0;i0;i-)_nop_();void xiangling(unsigned char n)unsigned char x,i;while(n-)for(i=0;i5;i+)for(x=0;x20

42、0;x+)20beep=beep;dely500();for(i=0;i3;i+)for(x=0;x200;x+)beep=beep;dely500();dely500();/*DS1302模塊 */void Write1302(unsigned char date)/向 1302 寫數(shù)據(jù)unsigned char i;SCLK=0;delaynus(2);for(i=0;i=1;void WriteSet1302(unsigned char cmd,unsigned char date) /根據(jù)相應(yīng)地命令輸入相應(yīng)地?cái)?shù)據(jù)REST=0;SCLK=0;REST=1;Write1302(cmd);d

43、elaynus(5);Write1302(date);SCLK=1;REST=0;unsigned char Read1302(void)/ 讀取 1302 數(shù)據(jù)unsigned char i,date;delaynus(2);21for(i=0;i=1;if(DATE=1)date|=0x80;SCLK=1;delaynus(2);SCLK=0;delaynus(2);return date;unsigned char ReadSet1302(unsigned char cmd)/根據(jù)命令讀取1302 相應(yīng)地值unsigned char date;REST=0;SCLK=0;REST=1;W

44、rite1302(cmd);delaynus(2);date=Read1302();SCLK=1;REST=0;return date;void IntDS1302(void) /DS1302初始化unsigned char flag;flag= ReadSet1302(0x81);if(flag&0x80)/判斷時(shí)鐘芯片是否關(guān)閉WriteSet1302(0x8E,0x00);/根據(jù)寫狀態(tài)寄存器命令字, 寫入不保護(hù)指令WriteSet1302(0x80,(0/10)4|(0%10);/根據(jù)寫秒寄存器命令字, 寫入秒地初始值WriteSet1302(0x82,(0/10)4|(0%10);/根據(jù)寫分寄存器命令字, 寫入分地初始值WriteSet1302(0x84,(0/10)4|(0%10); /根據(jù)寫小時(shí)寄存器命令字, 寫入小時(shí)地初始值WriteSet1302(0x86,(0/10)4|(0%10); /根據(jù)寫日寄存器命令字, 寫入日地初始值WriteSet1302(0x88,(0/10)4|(0%10); /根據(jù)寫月寄存器命令字, 寫入月地初始值WriteSet13