【正文】 .................. 23 附錄 2：部分源程序 ............................................. 23 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 基于 STC89C52 的 鬧鈴萬年歷設(shè)計 【 摘要 】 ： 近年來隨著計算機在社會領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，在生活和 生產(chǎn)的各領(lǐng)域中，凡是有時間顯示和控制要求的地方都會有單片機的身影出現(xiàn)，由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，因此本次設(shè)計則采用單片機為核心來實現(xiàn)對以時間顯示和記錄提示的鬧鈴萬年歷設(shè)計。 本次設(shè)計的鬧鈴萬年歷的電路，具有三大功能、分別表示小時時間顯示，年月日時間顯示，時間記錄提示功能，試驗中用數(shù)碼管顯示，蜂鳴器模擬語音提示。在發(fā)揮部分，該系統(tǒng)還添加了萬年歷的功能，使得用戶可以隨時知道當(dāng)前的時間；當(dāng)設(shè)定時間達到時，會發(fā)出蜂鳴提示。 快節(jié)奏的生活是 萬年歷 在大城市普及的首要原因 , 萬年歷 更具方便性和 準(zhǔn)確性 。為此，我選擇了在此基礎(chǔ)上的創(chuàng)新改革設(shè)計出具有自動計算日期與星期功能的設(shè)計題目，設(shè)計一個高質(zhì)量的萬年歷，使其除了能顯示時間以外還能提示人們重要的時間，使用更方 便。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 第 1章 概述 第 單片機設(shè)計電子時鐘的背景 單片機是一種采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中 央處理器 CPU，隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計數(shù)器等集成到一塊硅片上構(gòu)成一個小而完善計算機系統(tǒng)的集成電路芯片。因此在大學(xué)階段打好基礎(chǔ)，為今后真正學(xué)會并靈活運用好單片機做好充分的準(zhǔn)備，是我們每一個電子信息類專業(yè)大學(xué)生義不容辭的責(zé)任。 . 要求 (1)、 以 52 單片機為核心設(shè)計一個時間提示系統(tǒng)。 (5)、 定時時間到，應(yīng)當(dāng)發(fā)出語音一是信號或者蜂鳴器提示信號 。系統(tǒng)的總體框圖如下圖 所示。各個狀態(tài)保持或轉(zhuǎn)移的條件依賴于鍵盤控制信號。 方案 2 ：采用單片機作為整個控制系統(tǒng)的 核心 我們的設(shè)計采用了 AT89S52 單片機系統(tǒng)。 綜合考慮以上因素，我們采用了方案二。特別 是一些人性化的界面設(shè)計無法實現(xiàn)。也不能實現(xiàn)一些人性化的界面設(shè)計。但是單片機定時并不是很精準(zhǔn)，而且掉電后會丟失時間。 此類鍵盤是采用行列掃描方式，優(yōu)點是當(dāng)按鍵較多時可以降低占用單片機的 I/O 口數(shù)蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 目，缺點是電路復(fù)雜且會加大 編程難度。 由于該系統(tǒng)采用了常規(guī)設(shè)計方式，使用較多的外圍芯片所以 IO 口充足，而且用鍵較少，系統(tǒng)資源足夠用，故采用了方案二。 方案 2 ：采用液晶顯示： 采用 LCD16O2 液晶顯示屏， 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，其擁有友好的人機界面及強大的顯示功能。 方案 3 ：采用 LED 點陣顯示： LED 點陣顯示雖然能顯示字符和數(shù)字，但顯 示效果不好，且不易編程。本系統(tǒng)顯示信息量不是很大，無需彩色顯示而增加成本，且其驅(qū)動程序復(fù)雜，因此本系統(tǒng)部采用此方案考慮實用問題，故采用方案 2。 方案 2 ：采用橋式整流電路 220v 交流電源經(jīng)過整流濾波后可以得到所需電源電壓 +5v，整流效果好，電壓穩(wěn)定性好， 220v 交流電經(jīng) 12v 變壓器后，經(jīng)橋式整流濾波后得到約 的電源電壓，然后經(jīng)7805 三端穩(wěn)壓器及濾波電容得到電路中所需的 +5v 電源。用 USB 端口可以為外部電路供電，在沒有其他直流電源的情況下，這種方式很有用。 STC89C52 單片機引腳分布如下圖 12345678RST91011121314151617XTL218XTL119GND202122232425262728NA29ALE30EXLD313233343536373839VCC40U1 圖 STC89C52單片機引腳分布圖 （ 1） P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。在這種模式下， P0 不具有內(nèi)部上拉電阻。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。 引腳號第二功能： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） （ 3） P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。 端口引腳 第二功能： RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時 /計數(shù)器 0) T1(定時 /計數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 （ 10） XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位， RST 端的高電平信號必須維持足夠長的時間。如果系統(tǒng)在上電時得不到有效的復(fù)位，則程序計數(shù)器 PC 將得不到一個合適的初值，因此， CPU 可能會從一個未被定義的位置開始執(zhí)行程序，但是通過 10uF 電容與 10K 電阻配合后就會有一個穩(wěn)定復(fù)位過程。時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，而時序所研究的是指令執(zhí)行中各信號之間的相互關(guān)系。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。 C230PC330PY212MHZGND 圖 晶振電路 . 時鐘 模塊 DS1302 DS1302 由美國 DALLAS 公司推出的具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周、日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償?shù)榷喾N功能。 圖 DS1302 引腳圖 DS1302 的引腳排列，其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。當(dāng)RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。 I/O 為串 行數(shù)據(jù)輸入輸出端（雙向）， SCLK 為時鐘輸入端。當(dāng) RS 和蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 14 頁 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)； 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令； 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線； 第 15～ 16 腳：空腳。在液顯電路連接上， LCD1602 顯示模塊可以直接和單片機STC89C52 直接接口，液晶顯示的 D0~D7 八個雙向端口接 STC89C52 單片機的 P0 口的~，單片機的 P0 口可以作為通用的輸入，輸出端口使用，此時，若要驅(qū)動 NMOS或其他拉電流負(fù)載時， 需外接上拉電阻，才能使該位高電平有效，所以中間接 10K 的排阻，來決定顯示器高低點位，是否要顯示。使能 E 端接單片機的 口，使能端由高電平到低電平時開始執(zhí)行命令，把讀數(shù)顯示出來 。鬧鈴模塊的設(shè)計如圖 所示 。 整個軟件系統(tǒng)采用模塊化的程序設(shè)計方法，共分為初始化，顯示程序，鍵盤程序，時鐘程序，聲音發(fā)聲程序等。 下面分別對這這些程序進行詳細(xì)設(shè)計。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。 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 C0H～ FDH，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 )。 我們設(shè)計好的硬件電路和軟件程序，只有經(jīng)過聯(lián)合調(diào)試，才能驗證其正確性；軟硬件的配 合 情況以及是否達到設(shè)計任務(wù)的 要求，也只有經(jīng)過調(diào)試，才能發(fā)現(xiàn)問題并加以解決、完善，最終開發(fā)成實用產(chǎn)品。查看端口是否正確連接，連接是否可靠。 程序調(diào)試完成后，將程序下載到單片機里，使整個系統(tǒng)運行起來。本著學(xué)習(xí)的態(tài)度，以完善設(shè)計的可靠性和穩(wěn)定性，將整個設(shè)計分模塊化的進行，并將每個模塊加以分析和論證，成功后再聯(lián)系再一起，最終達到總體效果。 根據(jù)要求，該鬧鈴萬年歷達到了設(shè)計要求。 因時間有限，該系統(tǒng)還有許多值得改進的地方：例如硬件系統(tǒng)的集成度還可以進一步提高，控制系統(tǒng)的容錯功能有待于進一步加強，軟件中某些邏輯判斷方面的算法還有待于進一步優(yōu)化。 //模式 uchar Mode=0。 uchar M=0。//時鐘初始化 Ds1302_Write_Time()。 if(F==0) { if(time_buf1[6]!=temp) { temp=time_buf1[6]。 F=1。amp。 Feng=0。 //開啟光標(biāo) write_(0x0f)。//讀取鍵盤函數(shù) if(K_==1) //增加值 { switch(Mode) { case 1: //時 { BS[0]++。 if(BS[1]==60) BS[1]=0。 break。 } case 2: //分 { write_(0x80+0x40+8)。 } } } else if(K_==2) { switch(Mode) //減 { case 1: //時 { BS[0]。 if(BS[1]=60) BS[1]=59。 break。 } case 2: //分 { write_(0x80+0x40+8)。 } } } //光標(biāo)移動 else if(K_==4) { Mo