【正文】 ..................................................................... 17 程序流程圖 ................................................................................................................... 17 主程序流程 ............................................................................................................. 17 計(jì)算陽(yáng)歷流程 ......................................................................................................... 17 IV 時(shí)鐘芯片讀寫(xiě)程序流程 ......................................................................................... 20 .................................................................................. 20 操作與調(diào)試 ................................................................................................................... 21 .................................................................................................................. 21 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板實(shí)物圖 ............................................................................................. 22 總結(jié)與展望 ..................................................................................................... 25 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 26 致 謝 ............................................................................................................. 27 附 錄 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 1 第 1 章 緒論 課題的背景 隨著社會(huì)、科技的發(fā)展，人類得知時(shí)間，從觀天陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，不斷研究、創(chuàng)新。為了觀測(cè)時(shí)間的同時(shí)，能夠了接其他與人類密切相關(guān)的信息，比如星期、日期等，電子萬(wàn)年歷誕生了，它集時(shí)間、日期、星期等功能于一身，具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨 勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 電子萬(wàn)年歷的發(fā)展 二十一世紀(jì)的今天，最具代表性的計(jì)時(shí)產(chǎn)品就是電子萬(wàn)年歷，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(duì)穩(wěn)定的機(jī)械振蕩頻率源使鐘表的走時(shí)差從分級(jí)縮小到秒級(jí)，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(shí)精度更高的石英電子鐘表，使鐘表的走時(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)的應(yīng)用（電子萬(wàn)年歷），使計(jì)時(shí)產(chǎn)品的走時(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)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， 更加直觀明了，并增加了全自動(dòng)日期、星期、溫度以及其他日常附屬信息的顯示功能，電子萬(wàn)年歷的出現(xiàn)帶來(lái)了鐘表計(jì)時(shí)業(yè)界跨躍性的進(jìn)步。 如今電子萬(wàn)年歷飛入了尋常百姓家，掛式、臺(tái)式以及帶裝飾畫(huà)面等豐富的電子萬(wàn)年歷數(shù)不勝數(shù)，不但滿足了精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)需求，還將計(jì)時(shí)帶上了科技時(shí)尚的味道。單片機(jī)技術(shù)所應(yīng)用的功能控制芯片可進(jìn)行多種功能的設(shè)置，如鬧鐘、報(bào)時(shí)、日歷查詢、語(yǔ)音 等；并改善了很多原有石英鐘不能解決的問(wèn)題，例如：數(shù)字夜光顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及全自動(dòng)溫度檢測(cè)等功能；這給傳統(tǒng)計(jì)時(shí)消費(fèi)帶來(lái)了新的動(dòng)力，越來(lái)越多的消費(fèi)者選擇了電子萬(wàn)年歷。 本次 電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì) 對(duì)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，首先，本課題對(duì)系統(tǒng)主要功能進(jìn)行分析，確定該系統(tǒng)的主要功能是：陽(yáng)歷日期顯示、時(shí)間顯示、農(nóng)歷日期顯示、星期顯示、環(huán)境溫度顯示和定時(shí)鬧鈴，并可以修改時(shí)間，在修改時(shí)間的過(guò)程中，可以對(duì)月份天數(shù)自動(dòng)判斷。 其次，要對(duì)選用的芯片進(jìn)行學(xué)習(xí)，尤其是其工作時(shí)序，這是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵。溫度檢測(cè)采用 DS18B20，由于 DS18B20是單總線溫度傳感器，所以，對(duì)其控制需要較嚴(yán)格 2 的時(shí)序。通過(guò)查閱資料和仿真掌握單總線數(shù)字溫度傳感器的時(shí)序要求和工作流程，該系統(tǒng)主要應(yīng)用了 DS18B20的跳過(guò) ROM匹配、溫度轉(zhuǎn)換、讀取溫度指令等。 最后，時(shí)鐘芯片采用 DS1302， DS1302為三總線時(shí)鐘芯片，為了能夠使其正常工作，要學(xué)習(xí)其中的寄存器格式、寄存器特殊位作用、讀取時(shí)間寄存器數(shù)據(jù)、寫(xiě)入時(shí)間寄存器數(shù)據(jù)等。 DS1302時(shí)鐘芯片內(nèi)部沒(méi)有集成備用電源，所以，要對(duì)其掉電保護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)。 顯示器件選用 12864液晶模塊，由于液晶模塊在寫(xiě)入指令或數(shù)據(jù) 后，要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能完成內(nèi)部動(dòng)作，所以，對(duì)其讀寫(xiě)控制時(shí)要有必要的延時(shí)，以等待液晶模塊完成內(nèi)部動(dòng)作，才能使寫(xiě)入的數(shù)據(jù)或指令有效。帶字庫(kù)型液晶模塊有基本指令集和擴(kuò)充指令集，本設(shè)計(jì)不需要顯示圖片，所以，采用基本指令集。在時(shí)間設(shè)定環(huán)節(jié)，要有設(shè)定提示，本系統(tǒng)以游標(biāo)閃爍方式提示用戶當(dāng)前所修改的數(shù)據(jù)。 3 第 2 章 設(shè)計(jì)要求與方案論證 設(shè)計(jì)要求 基本要求： （ 1）具有 顯示 年、月、日、星期、時(shí)、分、秒等功能； （ 2）萬(wàn)年歷具有閏月識(shí)別顯示功能； （ 3）具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒 校準(zhǔn)功能； （ 4）具備溫度報(bào)警、節(jié)日提醒、鬧鐘功能 。 方案論證 控制部分的方案選擇 方案一： 用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)?？刹捎?ALTERA 公司的 FLEX10K 系列 PLD 器件。設(shè)計(jì)起來(lái)結(jié)構(gòu)清晰，各個(gè)模塊，從硬件上設(shè)計(jì)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，控制與顯示的模塊間的連接也會(huì)比較方便。但是考慮到本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)， EDA在功能擴(kuò)展上比較受局限，而且 EDA占用的資源也相對(duì)多一些。 但是 用可編程邏輯器件 設(shè)計(jì) 成本 較高 。 方案二： 用 8位單片機(jī)設(shè)計(jì)。 8位單片機(jī)有豐富的中斷源和時(shí)基，方便設(shè)計(jì)。它的準(zhǔn)確度相當(dāng) 高，并且 C語(yǔ)言和匯編兼容的編程環(huán)境也很方便來(lái)實(shí)現(xiàn)一些遞歸調(diào)用。 I/O口功能也比較強(qiáng)大，方便使用。用 8位單片機(jī)做控制器最有特色的就是它的可編程音頻處理，可完成語(yǔ)音的錄制播放和識(shí)別。這些都方便對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行擴(kuò)展，使設(shè)計(jì)更加完善。成本也相對(duì)低一些。 所以本次設(shè)計(jì)選用 8位單片機(jī)設(shè)計(jì)。 顯示部分的方案選擇 方案一： LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描。相對(duì)于液晶顯示比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但液晶顯示比數(shù)碼管顯示美觀， LED數(shù)碼管在操作上比較繁瑣。 方案二： 點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示。點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示對(duì)于顯示文字比較適合，如采用在 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。 方案三： 液晶顯示方式。顯示功能強(qiáng)，效果 直觀 ，可用菜單項(xiàng)來(lái)方 便操作。 所以本次設(shè)計(jì)選擇液晶顯示。 4 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證 方案一： 采用 89C51芯片作為硬件核心，采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間，而且與 MCS52系列單片機(jī)完全兼容，但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備 ISP在線編程技術(shù)；當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰?捎 入程序時(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。 方案二 ： 采用 AT89S52，片內(nèi) ROM全都采用 Flash ROM；同時(shí)也與 MCS52系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為 8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有 89S51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獙?xiě)入程序時(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。 所以選擇采用 AT89S52作為主控制系統(tǒng)。 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證 方案一： 直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案 雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。 方案二： 采用 DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， DS1302 芯片是一種高性能的時(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)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高 ， 工作電壓 ～。 所以本次設(shè)計(jì)采用 DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘。 5 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 電路的設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 作為主控制系統(tǒng)；采用 DS1302 提供 時(shí)鐘；采用 12864液晶顯示作為顯示部分；采用 24C02C作為存 儲(chǔ)模塊；采用 DS18B20溫度傳感作為溫度采集系統(tǒng)；采用四按鍵調(diào)整系統(tǒng)；采用蜂鳴器報(bào)警系統(tǒng)。 本電路是由 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，具有操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)；時(shí)鐘電路由 DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 31*8 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。可產(chǎn)生年、月、 日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能；溫度的