【正文】 ....................23 Proteus 簡(jiǎn)單應(yīng)用 ...............................................................................................23 Keil 軟件 ....................................................................................................................24 Keil 軟件簡(jiǎn)介 ...................................................................................................24 Keil 軟件調(diào)試功能 ............................................................................................24 本章小結(jié) ...................................................................................................................25 5 系統(tǒng)測(cè)試 .............................................................................................................................26 硬件測(cè)試 ...................................................................................................................26 軟件測(cè)試 ...................................................................................................................26 結(jié)束語(yǔ) ....................................................................................................................................26 致謝 .......................................................................................................................................27 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................28 附錄 .......................................................................................................................................28 前言 隨著社會(huì)、科技的發(fā)展，人類得知時(shí)間，從觀太陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，不斷研究、創(chuàng)新。電子萬(wàn)年歷的出現(xiàn)給人們的生活帶來(lái)的諸多方便，作為一種附加功能，現(xiàn)在越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，具有廣闊的市場(chǎng)前景。而且要求設(shè)計(jì)的電子萬(wàn)年歷在操作上力求簡(jiǎn)潔，功能上盡量齊全，顯示界面也要出色。此外，該電子萬(wàn)年歷還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。 1 方案設(shè)計(jì) 概述 實(shí)時(shí)時(shí)鐘研究的背景及意義 在現(xiàn)實(shí)我們生活中每個(gè)人都可能有自己的時(shí)鐘，光陰在永不停息的流逝，有了時(shí)鐘人們就能隨著時(shí)間有計(jì)劃的過(guò)著每一天。少于 31 天的月份，月末日期可自動(dòng)調(diào)整，其中包括閏年補(bǔ)償。該實(shí)時(shí)時(shí)鐘不但可以作為家用，而且更可以在公共 場(chǎng)合使用，如車站、碼頭、商場(chǎng)等場(chǎng)所。由于 DS1302 能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子 “ 千年 ” 問(wèn)題； DS1302 中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持 10 年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有 12 小時(shí)制和 24 小時(shí)制兩種模式。 顯示模塊選擇方案和論證 方案一： 采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，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 ,所以也不用此種作為顯示。 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、 3 秒計(jì)數(shù)。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)。采用普通 晶振 [4]。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)。 單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)如圖 所示。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 I/O 口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。這是由硬件自動(dòng)完成的，不需要我們操心， 1 然后再實(shí)行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯(cuò)，如果不對(duì)端口置 1，端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q^為 1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為 1，該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗，此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為 1，也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的 1 信號(hào)讀入后不一定是 1。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V177。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 11 頁(yè) 時(shí)鐘芯片電路 時(shí)鐘芯片引腳介紹 時(shí)鐘芯片 DS1302,其引腳分布圖如下所示 ： 圖 DS1302 引腳分布圖 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(shí)， DS1302由 Vcc1 供電。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302進(jìn)行操作。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說(shuō)明。 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 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。 DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、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 ～。 引腳功能及結(jié)構(gòu) 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(shí)， DS1302 由Vcc1 供電。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302 進(jìn)行操作。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 面有詳細(xì)說(shuō)明。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(kāi)始輸出。 1602 引腳功能說(shuō)明 各引腳接口說(shuō)明如表所示 : 表 1 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 表 1：引腳接口說(shuō)明： 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀 操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 第 15 腳：背光源正極。 VDD 接 5V電源，VSS 接地。 E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn) 陣字符 ,圖形寄存器選擇控制表如表所示： 表 2 1602 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說(shuō)明 0 0 寫入指令寄存器 0 1 讀 busy flag,以及讀取位址計(jì)數(shù)器 1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 1602 通過(guò) D0～ D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。其他設(shè)置： 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針 =0，所有顯示 =0)； 02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針 =0)。系統(tǒng)程序不斷掃面鍵盤，當(dāng) s1 鍵按下后產(chǎn)生一個(gè)低電平，即 s1num加一。當(dāng) s1=3 時(shí)，地址指針指向 shi 顯示位置處，變量最大值設(shè)為 23。當(dāng) s1=6 時(shí)，地址指針指向 month 顯示位置，變量最大值為 12。 S1=1 秒 S1=2 秒 S1=7 秒 S1=8 退出 S2 調(diào)加秒 S3 調(diào)減秒 S2 調(diào)加年 S3 調(diào)減年 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) 蜂鳴器設(shè)置 蜂鳴器報(bào)警時(shí)，設(shè)置響 100 毫秒，停 100 毫秒，循環(huán)響應(yīng)，產(chǎn)生滴滴的聲音。 顯示清屏，寫入指令碼 write_(0x01)。//打開(kāi)外部中斷 IT1=1。 //設(shè)置標(biāo)志位，用以大程序中報(bào)警 c=read_ds(0x0c)。// 初始化分 write_ds(3,0)。//初始化星期 write_ds(7,0)。 打開(kāi)片選信號(hào) dsas=1。 dsas=0。//上升沿清除地址 dscs=1。 dsrw=1。 //下降沿鎖存地址 dsds=0。 //下降沿鎖存 地址 dsas=1。它不僅具有其它 EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型 仿 真 軟 件 三 合 一 的 設(shè) 計(jì) 平 臺(tái) ， 其 處 理 器 模 型 支 持 8051 、 HC11 、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086和 MSP430等， 2020年即將增加 Cortex和 DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變 ,而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。 智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器件。 2. 完善的電路仿真功能（ Prospice） ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字 /模擬電路的混合仿真。 生動(dòng)的仿真顯示 ：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)高級(jí)圖形仿真功能（ ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等。 編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言 的編輯 /編譯 /源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶 805 AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如 IAR、 Keil和 Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試。 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括 Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С觯憷c其它 PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如 protel）和 PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 ISIS提供給用戶圖形外觀包括線 寬、填充類型、字符等的全部控制，使用戶能夠生成如雜志上看到一樣精美的原理圖，遠(yuǎn)勝過(guò) CAD軟件繪制出的稀薄的線條。此外，此方案允許用戶定制元件庫(kù)提供的庫(kù)部件的外觀。 ：用一個(gè)子電路可 以把部分電路封裝起來(lái)，這樣可以節(jié)省原理圖窗口的空間。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，