【正文】 KR72KQ18 5 5 0Q28 5 5 0Q38 5 5 0Q48 5 5 0 本系統(tǒng)顯示模塊電路由四個 PNP三極管和一個四位一體 7段 LED數(shù)碼管組成。 PNP三極管用來驅(qū)動數(shù)碼管。 3 復(fù)位電路模塊 RS T 5SCL K 7I/O 6X12X23VCC 1 8VCC 2 1U2DS 1302R310kR810kC110uF/16V復(fù)位電路主要的功能是使整個系統(tǒng)初始化，在每次上電時系統(tǒng)自動初始化。 使 CPU及其他功能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，單片機應(yīng)用程序必須以此作為設(shè)計的前提。 4 時鐘芯片模塊 RS T5S CL K7I/O6X12X23V CC 18V CC 21U2DS 1 3 0 2X13 2 .7 6 8 K B13 .6 VDS1302時鐘芯片是本系統(tǒng)實現(xiàn)高精度計時的關(guān)鍵。利用 DS1302 時鐘芯片獨立于單片機來計時，在提高計時進度的同時也提高了整個系統(tǒng)的抗干擾能力。 DS1302通過 SCLK、 I/O、 RES端口和單片機 AT89C51 進行通信。 SCLK接至單片機 ，在讀寫操作時給 DS1302提供相應(yīng)的時鐘脈沖； I/O接至 ； RES接至單片機 上用來控制單片機與時鐘芯片間的數(shù)據(jù)傳送的開始與結(jié)束。 DS1302 的工作原理及使用方法見附錄Ⅰ。 5 主控模塊 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1R81 0 kC11 0 u F /1 6 VC23 0 P FC33 0 P FX21 2 M H z主控模 塊的核心組成部分是單片機 AT89C51， 承擔(dān)著所有操作任務(wù)的調(diào)控與分派工作。 6 鬧鐘模塊 鬧鈴模塊由蜂鳴器和蜂鳴器的驅(qū)動組成。在有鬧鈴發(fā)生的時候，蜂鳴器的驅(qū)動電路驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，產(chǎn)生鬧鈴的效果。 元器件清單 元件名稱 規(guī)格型號 數(shù)量（個） 單片機 AT89S51 1 時鐘芯片 DS1302 1 4 位一體的共陽 LED顯示器 7SEGMPX4CABLUE 1 按鍵 BUTTON 3 電阻 2K 4 排阻 1 三極管 PNP 4 電阻 10K 10 軟件設(shè)計 程序設(shè)計流程 Y N N Y Y N N Y N 三、電路調(diào)試 各程序模塊具有一定的獨立性， 因此可以先調(diào)試模塊，在模塊功能都能實現(xiàn)的前提下，再調(diào)試總程序，這樣能快捷地檢查判斷硬件或開始主程序 定時器 T1 初始化 Ds1302讀取數(shù)值與設(shè)定數(shù)值是否相同 掉電后重啟 初始化 ds1302 Flag=1amp。flag_time=1? 顯示調(diào)節(jié)時的值Set_flag=1 顯示鬧鐘值 顯示走時 判斷鬧鐘是否發(fā)生 響鬧鐘 返回 軟件上的問題。調(diào)試結(jié)果及解決辦法如下： 1．測試 DS 讀寫模塊時，從 LED 顯示能正確寫入與讀取當(dāng)前時間，但DS1302 的工作情況不太理想，主要表現(xiàn)在實時時間稍微偏快。 DS1302 時鐘的產(chǎn)生基于外接的晶體振蕩器，振蕩器的頻率為32768HZ，該晶振通過引腳 X X2 直接連接至 DS1302，即 DS1302 是依靠外部晶振與其內(nèi)部的電容配合來產(chǎn)生時鐘脈沖，由于 DS1302 在芯片本身已經(jīng)集成了 5pF 的電容。所以，為了獲得穩(wěn)定的可 靠的時鐘，必須選用具有 5pF 負(fù)載電容的晶振。然而，許多人在選用晶振時僅僅注意了晶振的額定頻率值，而忽視了晶振的負(fù)載電容大小，甚至連許多經(jīng)銷商也不能提供所售晶振的負(fù)載電容，所以即使在使用中選用了符合 32768Hz 的晶振，但如果該晶振的負(fù)載電容與 DS1302 提供的5pF 不一致時，就會影響晶振的起振或?qū)е抡袷庮l率的偏移。 2．測試顯示模塊時，數(shù)碼顯示管全亮顯示“ .”而不是預(yù)設(shè)”的初值。利用 Proteus 軟件仿真，發(fā)現(xiàn)仿真顯示正常，再檢查硬件，發(fā)現(xiàn)段碼位選線與 P0 口接線錯誤。按原理圖重新焊接后能正 常顯示。 3．測試蜂鳴模塊時，沒有時間顯示一直保持蜂鳴，不能返回主程序。重新檢查程序再次賦值給 DS1302 和鬧鐘時實物正常工作，證明現(xiàn)有程序語法和邏輯上沒有錯誤。從賦值過的數(shù)字中找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)當(dāng) DS初值的“分”個位為 9 而鬧鐘的“分”為 0 時，蜂鳴出現(xiàn)錯誤。 查閱 DS 的顯示有關(guān)資料，由于 DS 的數(shù)據(jù)是 BCD 碼形式讀取，因此“ X9”的數(shù)據(jù)加 1 后為“ *0”；但程序所用為十六進制，“ X9”加 1后為“ *A”，所以當(dāng) DS 剛到達鬧鐘時間準(zhǔn)備蜂鳴時，程序中用 INC 指令對“分”加 1 后只達到“ *A”，與 DS 一分鐘后讀取到的“ *0”一 直不相等，程序無法向下執(zhí)行，也就是無法同步顯示當(dāng)前時間以及關(guān)閉蜂鳴。 解決辦法：進入蜂鳴狀態(tài)時，先對比是否是個位為 9 的數(shù)據(jù)，是則按照 BCD 碼形式直接賦值為“ *0”到暫存區(qū)，再加 1；否則直接用INC 指令加 1。不斷讀取 DS“分”的數(shù)據(jù)與暫存區(qū)數(shù)據(jù)比較，相等則表示滿一分鐘，關(guān)閉蜂鳴。修改程序后該模塊運行正常。 4．測試調(diào)整模塊，進入中斷時，按鍵后有時出現(xiàn)顯示錯亂，按鍵失靈，出現(xiàn)連續(xù)加減的情況。有了蜂鳴模塊的前例，增加了數(shù)據(jù)個位為9 時的處理程序；分析出現(xiàn)連續(xù)加減可能是因為消抖延時不夠，造成程序誤判斷為按鍵連擊，因此 增大延時時間。修改程序后該模塊正常運作。 5．綜合總程序測試，各部分功能運作正常，但是實際硬件與軟件結(jié)合后沒有達到達到任務(wù)要求，此次設(shè)計失敗。 四、心得體會 五、參考文獻 【 1】 51單片機應(yīng)用從零開始 楊欣 編著 清華大學(xué)出版社 2020 【 2】單片機原理及接口技術(shù) (第三版 ) 李朝青 編著 北京航空航天大學(xué)出版社 2020 【 3】 51單片機 C語言教程 郭天祥 編著 電子工業(yè)出版社 2020 附錄Ⅰ： DS1302 時鐘芯片的工作原理和使用方法 DS1302的基本組成和工作原理 DS1302的管腳排列及描述如下圖及表所示： DS1302內(nèi)部寄存器 CH：時鐘停止位 bit7=1,12 小時模式 CH=0 振蕩器工作允許 bit7=0,24 小時模式 CH=1 振蕩器停止 寄存器 2 的第 5 位 :AM/PM 定義 WP: 寫保護位 AP=1 下午模式 WP=0 寄存器數(shù)據(jù) 能夠?qū)懭? AP=0 上午模式 WP=1 寄存器數(shù)據(jù)不能寫入 DS: 二極管選擇位 TCS: 涓流充電選擇 DS=01 選擇一個二極管 TCS=1010 使能涓流充電 DS=10 選擇兩個二極管 TCS=其它 禁止涓流充電寄存 DS=00或 11,即使 TCS=1010,充電 器 2的第 7位 12/24小時標(biāo)志 功能也被禁 DS1302使用說明及注意的問題 DS1302的控制字如表 1所示?？刂谱止?jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1， 如果它為 0