簡易萬年歷論文

1、陳 偉 鋒e _ mail：943485595聯(lián)系電話：187 5057 8216聯(lián)系地址：泉州理工職業(yè)學(xué)院 基于單片機(jī)簡易萬年歷的設(shè)計 設(shè) 計 項(xiàng) 目： 單片機(jī)簡易萬年歷的設(shè)計 專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 年 級： 11級 2012年12月08日 摘 要 本文借助電路仿真軟件protues對基于at89s51單片機(jī)的電子萬年歷的設(shè)計方法及仿真進(jìn)行了全面的闡述。該電子萬年歷在硬件方面主要采用at89c51單片機(jī)作為主控核心，由ds1302時鐘芯片提供時鐘、數(shù)碼管顯示屏顯示、按鍵電路、和復(fù)位電路等部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)時鐘日歷顯示的功能，能進(jìn)行年、月、日、時、分、秒的顯示。所有程序編寫完成后，在kei

2、l軟件中進(jìn)行調(diào)試，確定沒有問題后，在proteus軟件中嵌入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真。論文主要研究了數(shù)碼管顯示及時鐘芯片ds1302，74hc154單片機(jī)之間的硬件互聯(lián)及通信，對各種硬件連接方案進(jìn)行了詳盡的比較，在軟件方面對日歷算法也進(jìn)行了論述。研究結(jié)果表明，由于萬年歷的應(yīng)用相當(dāng)普遍，所以其設(shè)計的核心在于硬件成本的節(jié)約軟件算法的優(yōu)化，力求做到物美價廉，才能擁有更廣闊的市場前景。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；ds1302；7seg、74hc154 目 錄摘 要.緒論.1第一章 系統(tǒng)基本方案選擇和論證.2第一節(jié) 系統(tǒng)基本方案選擇和論證.2 1.1統(tǒng)設(shè)計方案及分析.2 1.2 單片機(jī)芯片的選擇.2 1.3 顯示模塊選擇方

3、案和論證.2 1.4 時鐘芯片的選擇方案和論證.2第二章 電路設(shè)計最終方案決定.3第三章 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計.33.1 電路設(shè)計框圖.43.2 邏輯總框圖.4 3.3系統(tǒng)硬件概述.4 （1）單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計.4 （2）時鐘芯片ds1302.6 3.4調(diào)整時間程序設(shè)計.9 3.5復(fù)位電路選擇.10 3.6主要顯示單元電路的設(shè)計.10 3.7 系統(tǒng)硬件設(shè)計所需的器材.11第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計.11第一節(jié) 程序流程總框圖.11第二節(jié) 部分程序設(shè)計.15第五章 系統(tǒng)測試.165.1 硬件測試.165.2 軟件測試.16第6章 結(jié)論、展望和總結(jié).20致謝詞.21參考文獻(xiàn).22附錄：仿真圖、程序.

4、23緒論 隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，對時間的要求越來越高，精準(zhǔn)數(shù)字計時的消費(fèi)需求也是越來越多。二十一世紀(jì)的今天，最具代表性的計時產(chǎn)品就是電子時鐘，它是近代世界鐘表業(yè)界的第三次革命。第一次是擺和擺輪游絲的發(fā)明，相對穩(wěn)定的機(jī)械振蕩頻率源使鐘表的走時差從分級縮小到秒級，代表性的產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲的機(jī)械鐘或表。第二次革命是石英晶體振蕩器的應(yīng)用，發(fā)明了走時精度更高的石英電子鐘表，使鐘表的走時月差從分級縮小到秒級。第三次革命就是單片機(jī)數(shù)碼計時技術(shù)的應(yīng)用，使計時產(chǎn)品的走時日差從分級縮小到1/600萬秒，從原有傳統(tǒng)指針計時的方式發(fā)展為人們?nèi)粘８鼮槭煜さ囊构鈹?shù)字顯示方式，直觀明了，并增加了全

5、自動日期、星期的顯示功能，它更符合消費(fèi)者的生活需求！因此，電子時鐘的出現(xiàn)帶來了鐘表計時業(yè)界跨躍性的進(jìn)步我國生產(chǎn)的電子時鐘有很多種，總體上來說以研究多功能電子時鐘為主，使萬年歷除了原有的顯示時間，日期等基本功能外，還具有鬧鈴，報警等功能。商家生產(chǎn)的電子萬年歷更從質(zhì)量，價格，實(shí)用上考慮，不斷的改進(jìn)電子時鐘的設(shè)計，使其更加的具有市場。本設(shè)計為軟件，硬件相結(jié)合的一組設(shè)計。在軟件設(shè)計過程中，應(yīng)對硬件部分有相關(guān)了解，這樣有助于對設(shè)計題目的更深了解，有助于軟件設(shè)計?；镜囊私庖恍┲饕骷幕竟δ芎妥饔?。除了采用集成化的時鐘芯片外，還有采用mcu的方案，利用stc89系列單片微機(jī)制成電子電路，采用軟件和硬

6、件結(jié)合的方法，控制led數(shù)碼管輸出，分別用來顯示年、月、日、時、分、秒，其最大特點(diǎn)是:硬件電路簡單，安裝方便易于實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計獨(dú)特,可靠。文介紹了基于stc89c52rc單片機(jī)設(shè)計的電子時鐘。首先我們在緒論中簡單介紹了單片機(jī)的發(fā)展與其在中低端領(lǐng)域中的優(yōu)勢以及課題的開發(fā)意義；接著介紹了stc89c52rc單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和本畢業(yè)設(shè)計所要外擴(kuò)的led顯示及其驅(qū)動方法，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了時鐘基本電路的設(shè)計；然后使用單片機(jī)c語言進(jìn)行時鐘程序的設(shè)計，程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，使得邏輯關(guān)系簡單明了，維護(hù)方便。第1章 系統(tǒng)基本方案選擇和論證1.1系統(tǒng)設(shè)計方案及分析（1） 具有年、月、日、星期、時、分、秒顯示并能進(jìn)

7、行斷電自動保存等功能；（2） 能對時間進(jìn)行調(diào)整設(shè)定；1.2 單片機(jī)芯片的選擇本設(shè)計采用at89s51芯片作為硬件核心，該芯片內(nèi)部具有4kb rom存儲空間,相對于本設(shè)計而言程序空間完全夠用。能在3.6v的超低壓工作,而且與mcs-51系列單片機(jī)完全兼容。1.3 顯示模塊選擇方案和論證方案一： 采用排陣式數(shù)碼管顯示，對于顯示文字比較適合。方案二： 采用led數(shù)碼管動態(tài)掃描,led數(shù)碼管價格雖適中,對于顯示數(shù)字也最合適,而且采用動態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時,占用的單片機(jī)口線少。方案三： 采用數(shù)碼管顯示屏，數(shù)碼管的主要特點(diǎn)就是發(fā)光響應(yīng)時間極短（<01s），高頻特性好，單色性好，亮度高、體積小，重量

8、輕，抗沖擊性能好。因此它被廣泛用作數(shù)字儀器儀表、數(shù)控裝置、計算機(jī)的數(shù)顯器件。1.4 時鐘芯片的選擇方案和論證方案一： 直接采用單片機(jī)定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒計數(shù)。采用此種方案雖然可以減少時鐘芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時間誤差比較小。所以不采用此方案。方案二：采用ds1302時鐘芯片實(shí)現(xiàn)時鐘，ds130是一種高性能、低功耗的實(shí)時時鐘電路，它可以對年、月、日、日、時、分、秒進(jìn)行計時，工作電壓為2.5v5.5v。因此，本設(shè)計中采用ds1302提供時鐘。第二章電路設(shè)計最終方案決定綜上各模塊的選擇方案與論證，確定最后的主要硬件資源如下：采用at89s51作為

9、主控制系統(tǒng)、ds1302提供時鐘、74hc154作為傳輸、led數(shù)碼管動態(tài)掃描作為顯示為顯示。 第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計3.1圖1所示為電子萬年歷電路設(shè)計原理圖，系統(tǒng)由主控制器at89c51、時鐘電路ds1302、顯示驅(qū)動74hc154電路，顯示電路及鍵掃描電路組成。 圖1萬年歷電路原理圖3.2邏輯總框圖: 數(shù)碼管 顯示模塊 at89c51單 片 機(jī)主控系統(tǒng)模塊 ds1302時鐘模塊 開 關(guān)控制 模塊 復(fù)位 電 路 3.3系統(tǒng)硬件概述（1）單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計1. 主控制器stc89c52rc at89s52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個i/o口p0,p1,p2,p3, mcs-51單

10、片機(jī)共有4個8位的i/o口（p0、p1、p2、p3），每一條i/o線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。 stc89c52rc單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時鐘、機(jī)器周期和6時鐘、機(jī)器周期可以任意選擇。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,18引腳和19引腳接時鐘電路,xtal1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,xtal2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出.第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端. 如圖-1 所示 如圖-1 at89c

11、51at89s51具有pdip,tqfp和plcc三種封裝形式。上圖就是pdip封裝的引腳排列，有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（i/o）端口;具有兩個16位可編程定時器；中斷系統(tǒng)是具有6個中斷源、5個中斷矢量、2級中斷優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)；震蕩器頻率0到33mhz,因此我們在此選用12mhz的晶振是比較合理的；具有片內(nèi)看門狗定時器；具有斷電標(biāo)志pof等等。p0口可作為通用i/o口，但須外接上拉電阻；作為輸出口，每各引腳可吸收8各ttl的灌電流。作為輸入時，首先應(yīng)將引腳置1。p0也可用做訪問外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時的低8位地址/數(shù)據(jù)總線的復(fù)用線。在該模式下，p0口含有內(nèi)部上拉電阻。在fl

12、ash編程時，p0口接收代碼字節(jié)數(shù)據(jù)；在編程效驗(yàn)時，p0口輸出代碼字節(jié)數(shù)據(jù)(需要外接上拉電阻)。p1口：8位、雙向i/0口，內(nèi)部含有上拉電阻。p1口可作普通i/o口。輸出緩沖器可驅(qū)動四個ttl負(fù)載；用作輸入時，先將引腳置1，由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。p1口的引腳可由外部負(fù)載拉到低電平，通過上拉電阻提供電流。p2口：具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口。p2口用做輸出口時，可驅(qū)動4各ttl負(fù)載；用做輸入口時，先將引腳置1，由內(nèi)部上拉電阻將其提高到高電平。若負(fù)載為低電平，則通過內(nèi)部上拉電阻向外部輸出電流。cpu訪問外部16位地址的存儲器時，p2口提供高8位地址。當(dāng)cpu用8位地址尋址外部存儲時，

13、p2口為p2特殊功能寄存器的內(nèi)容。p3口：具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向口。p3口用做輸出口時，輸出緩沖器可吸收4各ttl的灌電流；用做輸入口時，首先將引腳置1，由內(nèi)部上拉電阻抬位高電平。若外部的負(fù)載是低電平，則通過內(nèi)部上拉電阻向輸出電流。p3口除了通用i/o口功能外，還有替代功能如表21所示。表21 p3口的第二功能端口引腳各個功能p3.0rxd(串行口輸入端)p3.1txd(串行口輸出端)p3.2int0(外部中斷0請求輸入端，低電平有效)p3.3int1(外部中斷1請求輸入端，低電平有效)p3.4t0(定時/計數(shù)器0計數(shù)脈沖輸入端)p3.5t1(定時/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端)p3.6wr(外

14、部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效)p3.7rd(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效) （2）、時鐘芯片ds13021.ds1302的結(jié)構(gòu)及工作原理 ds1302 是美國dallas公司推出的一種高性能、低功耗、帶ram的實(shí)時時鐘電）路，ds1302可以增加主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的功能。引腳功能及結(jié)構(gòu) 圖中所示出ds1302 的引腳排列,其中vcc1 為后備電源，vcc2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運(yùn)行。ds1302 由vcc1 或vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng)vcc2 大于vcc10.2v 時，vcc2 給ds

15、1302供電。當(dāng)vcc2 小于vcc1 時，ds1302 由vcc1 供電。ds1302在任何數(shù)據(jù)傳送時必須先初始化，把rst腳置為高電平，然后把8位地址和命令字裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在sclk的上升沿被訪問到。在開始8個時鐘周期，把命令字節(jié)裝入移位寄存器后，另外的時鐘周期在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時寫入數(shù)據(jù)。時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8，在多字節(jié)方式下為8+字節(jié)數(shù)，最大可達(dá)248字節(jié)數(shù)。如果在傳送過程中置rst腳為低電平，則會終止本次數(shù)據(jù)傳送，并且i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時，在vcc2.5v之前，rst腳必須保持低電平。只有在sclk為低電平時，才能將rst置為高電平。為了提高

16、對32個地址尋址能力（地址/命令位15=邏輯1）,可以把時鐘/日歷或ram寄存器規(guī)定為多字節(jié)（burst）方式。位6規(guī)定時鐘或ram，而位0規(guī)定讀或?qū)?。在時鐘/日歷寄存器中的地址931或ram寄存器中的地址31不能存儲數(shù)據(jù)。在多字節(jié)方式下，讀或?qū)憦牡刂?的位0開始。必須按數(shù)據(jù)傳送的次序?qū)懽钕鹊?個寄存器。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫ram時，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有的31字節(jié)，不管是否謝了全部31字節(jié)，所寫的每一字節(jié)都將傳送至ram。表2.1 ds1302控制字 ds1302共有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為bcd碼形式。其日歷、時間寄存器及其控制字如上表所示，其中奇數(shù)

17、為讀操作，偶數(shù)為寫操作。ds1302在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把sclk端置 “0”，接著把rst端置“1”，最后才給予sclk脈沖；讀/寫時序如下圖4所示。圖5為ds1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對ds1302進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。對于位6，若對程序進(jìn)行讀/寫時ram=1，對時間進(jìn)行讀/寫時，ck=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫操作位，進(jìn)行讀操作時，該位為1；該位為0則表示進(jìn)行的是寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出的。表6為ds1302的日歷、時間寄存器內(nèi)容：“ch”是時鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時，時鐘振蕩器停止，ds1302處于低功耗狀態(tài)

18、；當(dāng)該位為0時，時鐘開始運(yùn)行。“wp”是寫保護(hù)位，在任何的對時鐘和ram的寫操作之前，wp必須為0。當(dāng)“wp”為1時，寫保護(hù)位防止對任一寄存器的寫操作。數(shù)據(jù)輸入輸出（i/o）在控制指令字輸入后的下一個sclk時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入ds1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個sclk脈沖的下降沿讀出ds1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。如下圖-4所示 圖-4 ds1302讀/寫時序圖 ds1302的寄存器ds1302有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為bcd碼形式,其日歷、時間寄存器及其控制字見表-2。 表-2 ds1

19、302的日歷、時間寄存器 此外，ds1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與ram相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 ds1302與ram相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個ram單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為c0hfdh，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的ram寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的ram的31個字節(jié)，命令控制字為feh(寫)、ffh(讀)。 ds1302的晶振選用32768hz。如圖-2所示 如圖二 ds1302時鐘模塊3.4調(diào)整時間程序設(shè)計調(diào)整時間用三個調(diào)整按鈕

20、，一個作為設(shè)置時間，分別定義為加按鈕，減按鈕，設(shè)置鈕,還有兩個作為加，減用在調(diào)整時間過程中要調(diào)整的位與別的位應(yīng)該有區(qū)別。按鍵電路的連接如圖-3所示： 圖-3 按鍵電路連接3.5復(fù)位電路的選擇復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時，都需要先復(fù)位，其作用是使cpu和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能自動進(jìn)行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開 關(guān)或電源插頭分-合過程中引

21、起的抖動而影響復(fù)位。如圖-4所示 如圖-4 rc復(fù)位電路3.6主要顯示單元電路的設(shè)計顯示部分采用普通的共陰數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)掃描，以減少硬件電路?？紤]到一次掃描15位數(shù)碼管顯示時會出現(xiàn)閃爍情況，故采用動態(tài)掃描，可將數(shù)碼管數(shù)量減少至8位，顯示時采用串行口輸出段碼。如圖-5所示圖-五 數(shù)碼管3.7系統(tǒng)硬件設(shè)計所需的器材at89s51芯片 1個74hc154芯片 1個 數(shù)碼管顯示器 7個ds1302 1個led 4個開關(guān) 4個電阻 10 k 1個 100k 2個導(dǎo)線 若干排阻 1個晶振 12m 1個 32768k 1個電容 30pf 2個點(diǎn)解電容 22uf 1個 第四章、電子萬年歷軟件設(shè)計一、（1

22、）程序流程總框圖 開始 初始化讀、寫日期、時間 分離日期時間顯示值顯示子程序 日期、時間修改子程序 返回 圖（1）程序流程總框圖（2）陽歷程序流程圖圖（2）陽歷流程圖 （3）、時間調(diào)整程序流程圖 圖（3）時間調(diào)整程序流程圖2、 部分程序的設(shè)計 （1）、用at89c51模擬ds1302發(fā)送控制字的時序過程void write_byte(uchar cmd) uchar i=0; for （i=0；i=1;(2)、用at89c51模擬ds1302讀取單字節(jié)數(shù)據(jù)的時序過程uchar read_byte（void） uchar i=0; uchar dat=0; uchar tmp=0; for(i=

23、0;i=1; dat|=(tmp7); return(dat);（3）、用at89c51模擬ds1302讀取單字節(jié)數(shù)據(jù)的完整時序uchar read_ds1302(uchar addr) uchar tmp; ds_rst=0; ds_sclk=0; ds_rst=1; write_byte(addr); tmp=read_byte（）； ds_sclk=0; ds_rst=0; return（tmp）； (4)、用at89c51模擬ds1302寫單字節(jié)數(shù)據(jù)的完整時序（包括控制字） void write_ds1302( uchar addr, uchar dat) uchar tmp =0;

24、tmp=dat; ds_rst=0; ds_sclk=0; ds_rst=1; write_byte(addr); write _byte(tmp); ds_sclk=0; ds_rst=0； 第五章 系統(tǒng)測試系統(tǒng)調(diào)試主要包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試的任務(wù)是排除系統(tǒng)的硬件電路故障，包括設(shè)計性錯誤和工藝性故障。軟件調(diào)試是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，除了發(fā)現(xiàn)和解決程序錯誤外，也可以發(fā)現(xiàn)硬件故障。5.1硬件調(diào)試 程序的調(diào)試是采用一個模塊一個模塊地進(jìn)行，首先單獨(dú)調(diào)試各功能子程序，檢驗(yàn)程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能等；最后逐步將各子程序聯(lián)接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別

25、要注意各子程序的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)。在程序調(diào)試過程當(dāng)中，主要是判斷進(jìn)位的問題。要調(diào)試它在大小月中進(jìn)位會不會出現(xiàn)錯誤，尤其是十六進(jìn)制和十進(jìn)制之間的問題。有時候沒考慮清楚，在運(yùn)算過程當(dāng)中就會經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。在顯示部分中，我是把第一行顯示寫好后，再寫第二行，然后第三行，再把這三行顯示結(jié)合在一起。在溫度采集中，要把傳感器采集進(jìn)來的信號經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換后，再進(jìn)行乘法和除法運(yùn)算，bcd碼轉(zhuǎn)換。（1）、按鍵的檢測是通過中斷的辦法來實(shí)現(xiàn)，利用按鍵進(jìn)行間調(diào)整。 s1按下則開始設(shè)置時間及日期，同時在第一行最右端顯示被選擇的對象，第一次按下s1時，設(shè)置年份，若按下s3，則是減1操作，按下s2是加1操作，設(shè)置好年后，第二次按

26、下s1時，則是設(shè)置月份，按s3減，按s2則加1，依次循環(huán)下去，則可以將時間和日期設(shè)置完畢，s4是確定鍵，設(shè)置好按下即可保存設(shè)置了。(2)、數(shù)碼管顯示是通過完成仿真器軟件仿真后，就要連接上硬件（數(shù)碼管顯示）電子鐘成品板進(jìn)行硬件調(diào)試。將仿真器通過串行usb端口連接計算機(jī)上，將仿真usb接口接到仿真器，檢查接線是否有誤，確信沒有接錯后，接上電源，打開仿真器的電源開關(guān)。再進(jìn)行仿真器和通信設(shè)置。仿真器和仿真頭設(shè)置正確，并且硬件連接沒有錯誤，出現(xiàn) “硬件仿真”的對話框，并顯示仿真器、仿真usb的型號及仿真器的序列號。表明仿真器初始化正確。（3）、led數(shù)碼管的斷碼錯亂,原因出于沒有認(rèn)真看清a、b 、c等引

27、腳信息。那就要重新排列74hc154的輸出端，相應(yīng)接入led數(shù)碼管，即可解決出現(xiàn)在的斷碼或亂碼。（4）、對萬年歷修改時間或日期時，有時led數(shù)碼管被屏蔽掉，造成不亮現(xiàn)象。那時可根據(jù)儀器的測試，發(fā)現(xiàn)電路的驅(qū)動能力不足，最后在ds1302時鐘芯片的/cs、sclk、ret端接入5.1k的上拉電阻后,電路的驅(qū)動能力才能滿足，即可解決不亮現(xiàn)象。5.2軟件調(diào)試軟件總設(shè)計：主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器t0工作模式為16位定時/計數(shù)器模式，置位總中斷允許位ea，并對鍵盤端口置位，再對數(shù)碼管初始化，ds1302初始化。接著掃描鍵盤，在鍵盤程序里面是對時間、日期及鬧鐘的調(diào)整，最下面是時間的顯示。（1）

28、軟件程序編寫：軟件程序編寫的好壞直接影響著系統(tǒng)運(yùn)行情況的良好。因本程序涉及的模塊較多，所以程序編寫也采用模塊化設(shè)計，c語言具有編寫靈活、移植方便、便于模塊化設(shè)計的特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)的軟件采用c51編寫。具體程序見附件一：程序 （2）萬年歷歷程序的設(shè)計很簡單，編寫好ds1302讀寫程序和陽歷和時間顯示程序，在主函數(shù)中調(diào)用，很容易就能實(shí)現(xiàn)陽歷和時間的顯示功能。 在編寫程序時，由于沒有掌握好ds1302的讀寫時序，導(dǎo)致ds1302不能正常讀數(shù)。經(jīng)過認(rèn)真分析時序，最后終于編寫出了ds1302的正確程序。如圖-6所示為數(shù)碼管顯示出的時間日期。圖-6 數(shù)碼管顯示時間（3）在isis的原理圖中，右鍵單擊at8

29、9c51將其選中，然后單擊左鍵打開at89c51的edit component 對話框，如圖-7所示。圖-7 edit component 對話框選擇相應(yīng)的.hex文件，再在proteus isis 編輯窗口的file菜單中選擇save design 選項(xiàng)，保存設(shè)計，生成.dsn文件。 （4）、pcb繪制和pcb3維顯示圖 pcb繪制 pcb3維顯示圖 第六章 結(jié)論、展望與總結(jié)6.1 結(jié)論通過本次設(shè)計，本系統(tǒng)能完成以下功能：（1）顯示公歷日期功能（年、月、日、時、分、秒以及星期）；（2）可通過按鍵調(diào)節(jié)年、月、日、時、分、秒以及星期；（3）可動態(tài)完整顯示年；本設(shè)計硬件電路較簡單，所以器件較少，電

30、路中使用了at89c52單片機(jī)、ds1302時鐘芯片和數(shù)碼管顯示屏，實(shí)現(xiàn)了預(yù)計功能。6.2 展望在本次設(shè)計中仍然存在著不足之處。1、顯示的開始年限是從21世紀(jì)起顯示。2、通過按鍵調(diào)節(jié)年、月、日后，如果不調(diào)節(jié)星期，星期的顯示就會出現(xiàn)與正常的星期不匹配，目前還沒辦法自動校正，只能通過手動調(diào)節(jié)星期，才能使所顯示的星期與正常星期匹配。3、由于未來的陰歷日期是不能準(zhǔn)確預(yù)測出的，所以，陰歷日期這部分沒有弄進(jìn)去。4、由于使用的是c語言進(jìn)行的編程，所以整個程序顯得很臃腫，在現(xiàn)有的程序設(shè)計基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)行精簡。5、本設(shè)計的功能還可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再次擴(kuò)展，還可以添加鬧鈴功能、加蜂鳴器、做音樂鬧鈴、進(jìn)行陰歷換算、

31、使用lcd顯示時間以及整點(diǎn)報時功能等等，還有很大的擴(kuò)展空間。6.3 總結(jié)在這學(xué)期的課程中，收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，通過查找大量資料，請教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、 動手制作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我還學(xué)會嵌入式萬年歷課程設(shè)計是一個學(xué)習(xí)新知識、鞏固加深所學(xué)課本理論知識的過程。這次作業(yè)也讓我了解怎么從不同的角度去分析同一個問題，讓我們有更多更廣的思路去處理解題時遇到的難點(diǎn)和要點(diǎn)。從解決問題的過程中也可以熟悉和了解c語言和protues程序的不同用法和功能，而各種原有的模板使得我可以用高效，簡潔的思路、觀點(diǎn)來解題。這樣的探索過程也是很愉悅的

32、，特別是看到自己也能編寫一個起碼有點(diǎn)樣子的仿真程序的時候。這也是以后最實(shí)用的，是最受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的自學(xué)、實(shí)踐，再自學(xué)、再實(shí)踐。同時與老師和同學(xué)們的交流過程中，不斷互動學(xué)習(xí)，將知識融會貫通。通過自己的努力，做出了一個萬年歷，對以后的學(xué)習(xí)是一個莫大的鼓舞，激起了我的學(xué)習(xí)興趣和開發(fā)創(chuàng)新思維。本次單片機(jī)課程設(shè)計是一個使用protues設(shè)計工具、協(xié)同使用keil編程軟件制作個萬年歷的題目。最后，我完成了這次作業(yè)，望老師指正。致謝詞首先感謝鄭老師給我們提供了一個展現(xiàn)自己的舞臺，給我們一次難得煅煉的機(jī)會，使我們的專業(yè)知識和專業(yè)技能相結(jié)合。在此學(xué)期的日子里得到了鄭老師的悉心指導(dǎo)，在此向我

33、的老師致以誠摯的謝意。還有感謝在此次作業(yè)中提供相關(guān)技術(shù)幫助的同學(xué)，你們的支持和鼓勵使我對這次的作業(yè)完成提高信心和動力，在此深表謝意。同時也要感謝學(xué)校能給我這次機(jī)會去嘗試自己設(shè)計一些東西，使自己所學(xué)專業(yè)知識與實(shí)踐相結(jié)合。也要感謝有關(guān)我參考過的文獻(xiàn)的作者，是他們?yōu)槲姨峁┲R的源泉，使我最終能順利地完成這次課程設(shè)計。這學(xué)期的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，這篇論文作為我這學(xué)期學(xué)習(xí)的最后一份答卷，交給老師。同時也衷心地祝福同學(xué)寒假快樂！相信未來的人生道路上越走越寬廣，也深深相信在未來的日子里我們將一路攜手前行。這將是我克服困難、不斷前進(jìn)的精神動力。參考文獻(xiàn)1余家春protel 99 se電路設(shè)計實(shí)用教程m中國鐵道出

34、版社，20042黎勝容.51單片機(jī)c語言應(yīng)用開發(fā)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社.20083譚浩強(qiáng).c語言設(shè)計（第二版）北京。清華大學(xué)出版社，2000.4brian w.kernighan, dennis m,ritchie.徐寶文，李志.c語言設(shè)計語言.20045李飛光.單片機(jī)課程設(shè)計實(shí)例指導(dǎo).北京：北京航空航天大學(xué)出版社,20046李飛光.單片機(jī)課程設(shè)計實(shí)例指導(dǎo).北京：北京航空航天大學(xué)出版社,20047楊子文單片機(jī)原理及應(yīng)用西安電子科技大學(xué)出版社，20068沈紅衛(wèi).單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例與分析，北京航空航天大學(xué)出版社.20039朱定華，戴汝平單片微機(jī)原理與應(yīng)用m清華大學(xué)出版社，200310陳

35、正振電子電路設(shè)計與制作廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，2007附錄一仿真軟件圖附錄二系統(tǒng)程序清單#include #include #ifndef _main_h#define _main_h#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/自定義時間結(jié)構(gòu)體typedef struct _system_time uchar year; uchar month; uchar date; uchar hour; uchar min; uchar sec; uchar day; /星期 system_time;#endif#include ma

36、in.h#include delay.h#include ds1302.hsbit add_key =p33;sbit sub_key =p36;#define data p0 /數(shù)據(jù)顯示口#define show p2 /數(shù)碼管選擇端口/共陽極數(shù)碼管段碼表uchar code dis_code =0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff;uchar g_save_time; /需要保存時間標(biāo)志uchar g_has_set; /修改時間標(biāo)志uchar g_set_flag; /設(shè)定時間標(biāo)志/*函數(shù)：指定數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)*參數(shù)：

37、_show指定的數(shù)碼管* _data要顯示的數(shù)據(jù)*/void display_num(uchar _show,uchar _data) show = _show; data = dis_code_data; delay_ms(1);/*函數(shù)：顯示年、月、日、時、分、秒、星期*參數(shù)：str_time要顯示的時間*/void show_time(system_time str_time) uchar tmp = 0; static uchar flash = 10; /用靜態(tài)變量實(shí)現(xiàn)閃爍的效果 display_num(0, 2); /年 display_num(1, 0); tmp = str_t

38、ime.year; if(g_set_flag !=1| flash =0) display_num(2, (tmp/10); display_num(3, (tmp%10); tmp = str_time.month; if(g_set_flag !=2 |flash = 0) if(tmp 9) display_num(4, (tmp/10); /月 display_num(5, (tmp%10); tmp =str_time.date; if(g_set_flag != 3 | flash = 0) if(tmp 9) display_num(6, (tmp/10); /日 displa

39、y_num(7, (tmp%10); tmp = str_time.hour; if(g_set_flag != 4 | flash = 0) if(tmp9) display_num(8, (tmp/10); /時 display_num(9, (tmp%10); tmp = str_time.min; if(g_set_flag != 5 | flash = 0) if(tmp9) display_num(10, (tmp/10); /分 display_num(11, (tmp%10); tmp = str_time.sec; if(g_set_flag != 6 | flash = 0

40、) if(tmp9) display_num(12, (tmp/10); /秒 display_num(13, (tmp%10); tmp = str_time.day; if(g_set_flag != 7 | flash = 0) display_num(14, tmp); /星期 if( flash- = 0) flash = 10; /*函數(shù)：掃描鍵盤，修改時間值*參數(shù)： str_time原來的時間*返回值：str_time修改后的時間*/system_time scan_key(system_time str_time) if(add_key = 0) g_has_set = 1;

41、switch(g_set_flag) case 1: str_time.year+; break; case 2: str_time.month+; break; case 3: str_time.date+; break; case 4: str_time.hour+; break; case 5: str_time.min+; break; case 6: str_time.sec+; break; case 7: str_time.day+; break; default: break; if(sub_key =0) g_has_set =1; switch(g_set_flag) case 1: str_time.year-; break; case 2: str_time.month-; break; case 3: str_time.date-; break; case 4: str_time.hour-; break; case 5: str_time.min-;