【正文】 線，地址總線和控制總線三大總線，下面加以說明：中央處理器：CPU是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能同時(shí)處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼。第2章 多功能時(shí)間顯示控制裝置的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 多功能時(shí)間顯示控制裝置的主機(jī)電路設(shè)計(jì)多功能時(shí)間顯示控制裝置最終確定方案的組成框圖如圖21所示。但是當(dāng)所需按鍵數(shù)量多時(shí)，會(huì)占用過多的I/O口。 按鍵電路的選擇方案和論證鍵盤是人與單片機(jī)打交道的主要設(shè)備，按鍵的讀取容易引起誤動(dòng)作。上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。此外，RESET/V還是一復(fù)用腳，V掉電期間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。所以不采用此方案。另外，數(shù)字式溫度傳感器還是具有測(cè)量精度高，測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 溫度傳感器的選擇方案和論證方案一：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的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。方案二：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管[4]顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，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，所以也不用此種顯示方法。LED顯示時(shí)用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可以用來顯示09，AF及小數(shù)點(diǎn)。 方案一：采用89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，片內(nèi)具有128B RAM存儲(chǔ)空間和4KB ROM存儲(chǔ)空間，能在3V的超低壓工作，而且與MCS51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苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。將單片機(jī)和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。 單片機(jī)應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。使用高級(jí)語言可以降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，增強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充功能。其發(fā)展趨勢(shì)不外乎一下幾個(gè)方面： 單片機(jī)中盡可能地把所需要的存儲(chǔ)器和I/O口都集成災(zāi)一塊芯片上，使得單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能，比如A/D，PWM，PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列），WDT（監(jiān)視定時(shí)器—看家狗），高速I/O口及計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。通常，單片機(jī)是利用半導(dǎo)體集成技術(shù)將中央處理單元CPU和一定容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，程序存儲(chǔ)器ROM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C，并行輸入輸出接口I/O和串行通信接口等多個(gè)功能部件集成在一塊芯片上。圖11為多功能時(shí)間顯示控制裝置的系統(tǒng)原理框圖。綜上所述，此功能時(shí)間顯示控制裝置具有讀取方便，顯示直觀，功能多樣，電路簡(jiǎn)潔，成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。該電路采用AT89C52單片機(jī)作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用35V電壓供電。由于它具有功能強(qiáng)，體積小，地功耗，價(jià)格便宜，工作可靠等特點(diǎn)，因此特別適用于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用于智能化儀表，數(shù)據(jù)采集等各個(gè)領(lǐng)域，其中，單片機(jī)往往作為核心部件來使用。數(shù)學(xué)鐘方案的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄前言 1第1章 方案 2 2 方案的選擇和論證 2 單片機(jī)芯片的選擇方案和論證 2 顯示電路的選擇方案和論證 5 溫度傳感器的選擇方案和論證 5 時(shí)鐘電路的選擇方案和論證 6 復(fù)位電路的選擇方案和論證 6 按鍵電路的選擇方案和論證 7 多功能時(shí)間顯示控制裝置設(shè)計(jì)最終方案決定 7第2章 多功能時(shí)間顯示控制裝置的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 多功能時(shí)間顯示控制裝置的主機(jī)電路設(shè)計(jì) 8 系統(tǒng)控制芯片CPU（AT89C52 ） 8 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 10 溫度采集模塊設(shè)計(jì) 13 13 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 14 電源設(shè)計(jì) 15 按鍵控制模塊設(shè)計(jì) 15第3章 多功能時(shí)間顯示控制裝置的程序設(shè)計(jì) 16 主控模塊設(shè)計(jì) 16 基本顯示模塊設(shè)計(jì) 16 時(shí)間設(shè)定模塊設(shè)計(jì) 17第4章 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果 18 測(cè)試儀器 18 軟件調(diào)試 18 硬件調(diào)試 19 調(diào)試結(jié)果 19第5章 結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 21致謝 22附錄1：系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 23附錄2：完整的C語言源程序清單 24前言多功能時(shí)間顯示控制裝置已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛應(yīng)用于個(gè)人家庭以及車站，碼頭，劇場(chǎng)，辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活，學(xué)習(xí)，工作，娛樂帶來極大的方便。美國DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電能的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302[1)2]。鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。 第1章 方案的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)方案本電路是由AT89C52單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作；時(shí)鐘電路有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，星期，時(shí)，分，秒進(jìn)行計(jì)時(shí)。單片機(jī)控制器顯示模塊時(shí)鐘模塊鍵盤模塊溫度采集模塊圖11 系統(tǒng)原理框圖設(shè)計(jì)要求：具有年，月，日，星期，時(shí)，分，秒等功能；具有溫度計(jì)功能；具備年，月，日，星期，時(shí)，分，秒控制校準(zhǔn)功能。由于MCS51[3]系列單片機(jī)具有體積小，功能全，價(jià)廉，面向控制，應(yīng)用軟件豐富，技術(shù)在不斷更新，開發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，可以適應(yīng)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同需要，因而具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和生命力，應(yīng)用前景廣闊。有的單片機(jī)針對(duì)某一應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。 單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功效的特征十分重要。目前，世界各大公司為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，十分注意降低產(chǎn)品的價(jià)格。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計(jì)量?jī)x器、收款機(jī)、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機(jī)構(gòu)成的專用系統(tǒng)。它將傳感器變換后的物理量作進(jìn)一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號(hào)，可以遠(yuǎn)距離傳輸并與計(jì)算機(jī)接口。方案二：采用AT89C52芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，能以3V的超低壓工作；同時(shí)比89C51具有更多的存儲(chǔ)空間，AT89C52芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8KB ROM存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)。LED數(shù)碼管有靜態(tài)掃描和動(dòng)態(tài)掃描兩種驅(qū)動(dòng)方式，靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的工作原理是每一個(gè)LED顯示器用一個(gè)I/O端口驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二十進(jìn)制譯碼器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。方案三：采用LCD液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖形，顯示多樣，清晰可見，省了很多麻煩，所以在此設(shè)計(jì)中采用LCD1602液晶顯示屏。此設(shè)計(jì)方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。圖12 DS18B20溫度采集芯片 時(shí)鐘電路的選擇方案和論證方案一：直接采用單片機(jī)定時(shí)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)。方案二：采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘[8]，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，位的RAM作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)。 (a) (b)圖13 復(fù)位電路方案一：上電復(fù)位：上電自動(dòng)復(fù)位電路是一種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只要在RST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以了。只要VCC的上升時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。可采用軟件去抖動(dòng)的方法處理[9]。方案二：采用矩陣鍵盤，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的I/O口有限，顯然，在按鍵數(shù)量過多時(shí)，矩陣鍵盤較之獨(dú)立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多I/O口線，但必須將行線，列線信號(hào)配合起來做適當(dāng)處理，才能確定閉合鍵的位置。單片機(jī)控制器AT89C52LCD1602液晶顯示模塊DS130時(shí)鐘模塊獨(dú)立鍵盤控制模塊DS18B2溫度采集模塊圖21 最終方案系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)控制芯片CPU（AT89C52 ）AT89C52[10]單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片共有4個(gè)8位的I/O口（P0，P1，P2，P3），每一條I/O線都能獨(dú)立地作輸入和輸出。CPU負(fù)責(zé)控制，指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的功作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出等操作。AT89C52共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。[－] P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。[－] P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。中斷系統(tǒng)：AT89C52具備完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷，兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，外滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。2,3腳分別為X1，X2是振蕩源，外接32KHz晶振。上電運(yùn)行時(shí)，RST必須保持低電平。表22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(duì)DS1302進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出的。DS1302的控制字如表22所示。表23 DS1302輸入輸出仿真DS1302有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表24所示。 溫度采集模塊設(shè)計(jì)如圖24所示為DS18B20溫度采集芯片的接線圖，該設(shè)計(jì)采用數(shù)字式溫度傳感芯片DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)；第6腳為使能端，當(dāng)使能端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令；第7～14腳的D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線；第15腳為背光源正極；第16腳為背光源負(fù)極。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)復(fù)位電路，如圖26所示。 按鍵控制模塊設(shè)計(jì)此電路中的顯示電路是采用LCD液晶顯示器顯示方式，,S2,S3,S4。在調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)順序是從秒開始，然后是調(diào)節(jié)分，時(shí)，星期，依次往后進(jìn)行。 時(shí)間設(shè)定模塊設(shè)計(jì)開始控制鍵有效，進(jìn)入年調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效年加1年減1控制鍵有效，進(jìn)入日調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效控制鍵有效，進(jìn)入小時(shí)調(diào)整程序等待按鍵程序日減1日加1加鍵有效減鍵有效小時(shí)加1小時(shí)減1控制鍵有效，進(jìn)入月調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效月加1月減1控制鍵有效，進(jìn)入星期調(diào)整等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效星期加1星期減1控制鍵有效，進(jìn)入分鐘調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效減鍵有效分鐘加1分鐘減1按鍵有效，跳出時(shí)間調(diào)整程序，進(jìn)入主循環(huán)程序圖32 時(shí)間調(diào)整程序流程圖第4章 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果 測(cè)試儀器表41為調(diào)試過程中用到的儀器。在軟件的調(diào)試過程中主要出現(xiàn)以下問題：，不是一秒一變，而是一秒兩變。，LCD液晶顯示屏顯示亮度不好。所以在調(diào)用溫度子程序時(shí)，先關(guān)閉定時(shí)器1中斷允許，在溫度子程序返回時(shí)再打開定時(shí)器1中斷允許。若一切正常，方可在斷電的情況下將芯片插入，再次檢查各引腳的電位及其邏輯關(guān)系。在多功能時(shí)間顯示控制裝置的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到很多的問題。重新?lián)Q一個(gè)新的溫度采集芯片即可。通過對(duì)自己在大學(xué)四年時(shí)間里所學(xué)的知識(shí)的回顧，并發(fā)揮對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和思考及書面表達(dá)能力，自己親手設(shè)計(jì)，最終完成目標(biāo)了。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從基本方案的制定，再到硬件電路的選擇，到制作電路完成，最后進(jìn)行程序調(diào)試。經(jīng)過一次又一次品嘗到了解決問題的喜悅，最終提前完成了要求的全部功能。這次設(shè)計(jì)的時(shí)間顯示控制裝置無論是在外觀上還是在功能上都實(shí)現(xiàn)的較為順利，但是還不是很完善，如紀(jì)念日提醒，鬧鈴等功能完全可以加入此次設(shè)計(jì)，以此來完善時(shí)間顯示控制裝置的設(shè)計(jì)。感謝提供相關(guān)技術(shù)幫助的老師和同學(xué)，你們的支持和鼓勵(lì)使我們對(duì)這次的作品完成有了信心和動(dòng)力，也給了我很多無私的幫助和支持，我在此深表謝意。 //實(shí)時(shí)時(shí)鐘復(fù)位線引腳sbit ACC0 = ACC^0。 //模式切換鍵sbit Up = P1^1。sbit DQ = P2^0。void show_time()。sfr DBPort = 0x80。 LcdEn=1。 }//向LCD寫入命令或數(shù)據(jù)************************************************************define LCD_COMMAND 0 // Commanddefine LCD_DATA 1 // Datadefine LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏define LCD_HOMING 0x02 // 光標(biāo)返回原點(diǎn)void LCD_Write(bit style, unsigned char input){ LcdEn=0。 DBPort=input。//注意順序 LcdEn=0。 }//設(shè)置輸入模式************************************************************define LCD_AC_UP 0x02define LCD_AC_DOWN 0x00 // defaultdefine LCD_MOVE 0x01 // 畫面可