【正文】 here are many ways , for example , can be posed of small and medium scale integrated circuits electronic bell 。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心，附加必要的外圍電路，通過編寫C語(yǔ)言將存儲(chǔ)在DS1302芯片中的年、月、日、時(shí)、分、秒，經(jīng)過串行輸入到單片機(jī)內(nèi)部，對(duì)其進(jìn)行數(shù)制的轉(zhuǎn)換在DS1602上顯現(xiàn)出來。這些方法都各有其特點(diǎn)，其中利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，并便于功能的擴(kuò)展。JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練多功能電子時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院名稱： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 劉曉杰 俞 洋 2013年12月多功能電子時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要在快節(jié)奏的當(dāng)今社會(huì)，時(shí)間是一個(gè)很重要的工具，為了更高效率的完成工作，為了社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，把握和控制時(shí)間更是尤為重要。但這里為了學(xué)習(xí)數(shù)字電路，包括對(duì)組合邏輯電路與時(shí)序電路的學(xué)習(xí)，采用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘。關(guān)鍵詞：LCD also be used with a dedicated chip electronic clock display circuit and its peripheral circuit required electronic bell 。Clock 目 錄第1章 緒論 2 課題的意義和目的 2 課題的研究?jī)?nèi)容 2 課題的任務(wù)要求 2第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 3 3 方案的選擇與論證 4 方案的比較與論證 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)框圖設(shè)計(jì) 4第3章 系統(tǒng)各模塊的硬件設(shè)計(jì) 6 單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì) 4 4 STC89C52單片機(jī)模塊 5 單片機(jī)晶振模塊設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 8 顯示電路模塊設(shè)計(jì) 9 LCD1602介紹 9 LCD1602字符液晶使用方法 10 12 13 DS1302的性能特性 13 DS1302使用方法 13 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 15 按鍵模塊的設(shè)計(jì) 15 15 　按鍵設(shè)置電路 16 蜂鳴報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì) 16第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 9 軟件設(shè)計(jì)總體思路 18 19第5章 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析 12 硬件電路的制作和調(diào)試 12 軟硬件功能分析 12 測(cè)試結(jié)果分析 12第6章 總結(jié)與展望 14參考文獻(xiàn) 15致謝 16附錄1 電路原理圖 17附錄2 程序 19附錄3 元器件清單 21前言近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此越來越廣泛地應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域。隨著現(xiàn)在通信的發(fā)展，移動(dòng)通信，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒體技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，單片機(jī)從4位，8位，16位到32位，其發(fā)展歷程一直受到廣大電子愛好者的極大關(guān)注。如果采用單片機(jī)系統(tǒng)的虛擬仿真軟件Protues,則不用制作具體的電路板也能夠完成以上工作。因此我們將設(shè)計(jì)一個(gè)多功能電子時(shí)鐘系統(tǒng)。由3個(gè)鍵分別控制秒表的啟動(dòng)、清零、記錄功能，可連續(xù)記錄3組時(shí)間，并能夠顯示記錄時(shí)間；6．系統(tǒng)顯示器采用LCD液晶顯示器1602或其它顯示器件，并采用鍵盤對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置與操作。示意框圖如圖22所示。所以相比較而言，選擇成本較低的，便于修改的方案一。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)提及要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。STC89C52使用經(jīng)典的MCS51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。可直接使用串口下載；AT89S52單片機(jī):8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間；256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；沒有內(nèi)帶EEPROM存儲(chǔ)空間。 控制線(1) ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM 編程脈沖ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。VPD功能：在VCC掉電情況下，接備用電源。P3口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線）。單片機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從RoM中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。電路設(shè)計(jì)如下圖32所示：圖32單片機(jī)晶振電路 單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。我們采用的是上電復(fù)位，通電后回到初始化。采用主電源和備用電源的雙電源供電，并且可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。SCLK：串行時(shí)鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出；I/O：三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線；RST為復(fù)位引腳，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高，X1 X2為32867Hz晶振管腳，為芯片提供時(shí)鐘脈沖。位1至位5指操作單元的地址。“WP”是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫操作之前，“WP”必須為0。對(duì)于位6，若對(duì)程序進(jìn)行讀/寫時(shí)RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫時(shí)，CK=0。表6為DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“CH”是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開始運(yùn)行?？刂谱止?jié)最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始傳輸表31 DS1302控制字1RAMA4A3A2A1A0RDCKWR(2) 數(shù)據(jù)輸入輸出（I/O）在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。第三行時(shí)寄存器，12/24用來定義DS1302小時(shí)的運(yùn)行模式，12小時(shí)模式下bit5為1表示PM下午，bit5為0表示AM上午。采用獨(dú)立式按鍵，因?yàn)楠?dú)立式按鍵的電路配置靈活，軟件簡(jiǎn)單，每個(gè)按鍵只占用一根I/O接口線，并且用的數(shù)量不多，所以采用獨(dú)立式按鍵。電路圖如下37所示：圖37 按鍵電路1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。第2腳：VDD接5V正電源。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16腳：背光源負(fù)極。6FVfvテカニョρ∑XXXX0111⑻’7GWgwアキヌラζⅹXXXX1000⑴(8HXhxィクネリfXXXXX1001⑵)9IYiyウケノル1yXXXX1010⑶*：JZjzエコハレ?千XXXX1011⑷+；K[k{オサヒロ?萬(wàn)XXXX1100⑸,L165。XXXX1111⑻/?Oo←ツソマロ246。 總程序設(shè)計(jì)思路及總流程圖總流程圖如下41所示：開始 ↓單片機(jī)初始化、DS1302初始化 ↓ DS1302讀取RAM數(shù)據(jù)并顯示N報(bào)時(shí)整點(diǎn)？正常顯示時(shí)間YY是否進(jìn)入秒表模式是否進(jìn)入校準(zhǔn)模式NNYY進(jìn)入秒表模式進(jìn)入校準(zhǔn)模式NN退出？保存？退出？保存？YY圖 41 總程序框圖開始 保存修改的時(shí)間YNY N 你N調(diào)時(shí)模式按下設(shè)置鍵是否將年/月/日/時(shí)/分/秒調(diào)大?是否進(jìn)行改動(dòng)?Y按年/月/日/時(shí)/分/秒順序，下移所要修改的時(shí)間位將年/月/日/時(shí)/分/秒位1將年/月/日/時(shí)/分/秒位+1N 是否確認(rèn)修改?圖 42 調(diào)時(shí)程序框圖開始NYNY記錄秒表時(shí)間 將計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)清零秒表計(jì)時(shí)模式是否記錄秒表時(shí)間?N是否停止計(jì)時(shí)？Y停止計(jì)時(shí)是否退出秒表模式？正常顯示時(shí)間（退出秒表模式）圖 43 秒表模式第5章 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析 硬件電路的制作和調(diào)試 通過合理的布局，用了三天的時(shí)間完成了電路的焊接。后來查找資料，修改了校準(zhǔn)程序，成功將時(shí)間校準(zhǔn)寫到了時(shí)鐘芯片上并且正確讀取。（3） 按下校時(shí)按鍵再接著按下秒表計(jì)時(shí)按鍵后則會(huì)進(jìn)入秒表計(jì)時(shí)模式，按下校時(shí)的上調(diào)按鍵就可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行記錄，可以按三下進(jìn)行三次記錄，再按下顯示按鍵就可以把三組計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。當(dāng)今，數(shù)字鐘的運(yùn)用可謂多種多樣，生活中的計(jì)時(shí)功能，工業(yè)上運(yùn)用在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，航空航天領(lǐng)域多種儀器儀表也用到了數(shù)字鐘，還有醫(yī)療上，交通上等等。面向CPLD/FPGA的VHDL設(shè)計(jì)[M].在最后答辯的時(shí)候，就像老師想讓我們理解的，自主學(xué)習(xí)的過程，無(wú)論是現(xiàn)在還是以后在社會(huì)工作中我們都有要學(xué)習(xí)的東西。回顧這過去的四周時(shí)間，感謝學(xué)校給我這么好的學(xué)習(xí)環(huán)境。sbit ALARM_BEEP = P2^4。//DS1302數(shù)據(jù)接口sbit rst=P3^4。sbit KEY_STOP=P1^1。sbit KEY_OUT=P1^5。uchar code LCDData[] =0123456789。 //LCD第二行顯示緩存數(shù)組,正常顯示時(shí)間。uchar alarm_beep=0,alarm_flag=0。uchar time[7]。iN。 //定時(shí)器0賦初值 TL0=(6553610000)%256。 //開始計(jì)數(shù)}void int0() interrupt 1 //秒表中斷{ TH0=(6553610000)/256。dingshi_timer=0。 dingshi_timer++。(KEY_UP==0)) { delay(10)。(KEY_UP==0)) { delay(10)。(KEY_UP==0)) { delay(10)。 _nop_()。 RW=1。 _nop_()。 if((P0amp。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 E=0。}//************************************//LCD1602寫數(shù)據(jù)//************************************void write_data(uchar tempdata){ E=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 check_busy()。 delay(5)。}void display(void){ uchar i。i++) { write_data(first_line[i])。i++) { write_data(second_line[i])。 //CE引腳為低，數(shù)據(jù)傳送中止 nop()。i++) //寫命令8位 { sclk=0。 //每次傳輸?shù)妥止?jié) addr=1。 } for(i=0。 io=(bit)(tempamp。 //上升沿寫入 nop()。 rst=0。i8。0x01)。 } for(i=0。