【正文】 此向他們致以誠摯的謝意。也練就了我們的耐心，做什么事都在有耐心。反而達(dá)到事半功倍的效果。但是本系統(tǒng)還有許多可以改進(jìn)和提高的地方。由于 DS1302在芯片本身已經(jīng)集成了 6pF 的電容，所以為了獲得穩(wěn)定可靠的時(shí)鐘，必須選用具有 6pF 負(fù)載電容的晶振。通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)外接晶振電路振蕩時(shí)， DS1302 計(jì)時(shí)正確；當(dāng)外接晶振電路停振時(shí)， DS1302 計(jì)時(shí)停止。這樣整個(gè)過程就到此結(jié)束，剩下的就是撰寫論文。 顯示程序開始怎么調(diào)試就是不通，后來看了相關(guān)的書籍后，我才知道讀數(shù)據(jù)的時(shí)間要求是非常嚴(yán)格的。但若是再改過程中，看見我們編號(hào)的程序有錯(cuò)誤， 26 那么就根據(jù)它相應(yīng)的提示來修改錯(cuò)誤，直到該程序能夠正確編譯為止。它的界面友好易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強(qiáng)大的功能。然后就可以用我們選擇的仿真軟件進(jìn)行仿真了。 24 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試工作分硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩部分，調(diào)試方法如下： 首先，硬件調(diào)試主要是先搭建硬件平臺(tái)，然后利用外用表等工具對(duì)電路檢查，最后應(yīng)用程序進(jìn)行功能調(diào)試。帶日歷的電子鐘功能很多，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜，所以在編寫程序和調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了相對(duì)較多的問題。 圖 45 LCD1602 顯示流程 軟件測(cè)試 測(cè)試結(jié)果及分析 在將程序編譯燒進(jìn)單片機(jī)后，接通電源， LCD 屏幕正常運(yùn)行，時(shí)間跳動(dòng)正常，說明時(shí)鐘芯片與 LCD 屏幕的初始化成功，顯示效果達(dá)到要求。當(dāng) DDRAM 或 CGRAM 讀出數(shù)據(jù)時(shí)，先須設(shè)定 DDRAM 或 CGRAM 的地址。 低 7 位為讀出的 AC 的地址，值為 0~127。 設(shè)置字型大小，當(dāng) F=1 時(shí) 5*10 點(diǎn)陣， F=0 時(shí)為 5*7 點(diǎn)陣。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 當(dāng) S/C=1 時(shí)整個(gè)顯示字幕移位， S/C=0 時(shí)只光標(biāo)移位。 當(dāng) S=1 時(shí)，內(nèi)容移動(dòng)； S=0 時(shí)，內(nèi)容不移動(dòng)。（說明： 1 為高電平、0 為低電平） 21 指令 1：清顯示 ，將顯示緩沖區(qū) DDRAM 的內(nèi)容全部寫入空格， 指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位 到地址 00H 位置 。 ⑥ 忙碌標(biāo)志：本標(biāo)志（ BF） 用以表示當(dāng)時(shí) LCD 的狀態(tài)，若 BF=1，則表示處于忙碌狀態(tài)無發(fā)接受外部指令或數(shù)據(jù)；若 BF=0，則可接 受外部指令或數(shù)據(jù)。 ② 指令寄存器：本寄存器（ IR）為 8 位，其功能是存放微控制器所送入的指令、DDRAM、或 CGRAM 的地址。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄方式是隔時(shí)采樣或定時(shí)采樣，沒有具體的時(shí)間記錄，因此，只能記錄數(shù)據(jù)而無法準(zhǔn)確記錄其出現(xiàn)的時(shí)間；若采用單片機(jī)計(jì)時(shí)，一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī) 的資源，而且，某些測(cè)控系統(tǒng)可能不允許。初始化后就可以按正 常方法調(diào)整時(shí)間?？梢杂美鲜诫娔X主板上的 充電電池。若進(jìn)行單字節(jié)傳送， 8 位命令字節(jié)傳送結(jié)束之后，在下 2 個(gè) SCLK 周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下 8 個(gè) SCLK 周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。無論是命令字還是數(shù)據(jù)，一個(gè)字節(jié)傳送時(shí)都是低位在前，高位在后，每一位的讀寫發(fā)生在時(shí)鐘的上升沿。 (3) DS1302 的輸入輸出過程 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 的時(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。 ⑤ 慢充電寄存器的 TCS 位為控制慢充電的選擇，當(dāng)它為 1010 時(shí)才能使慢 充電工作。 1 RAM CK A 4 A 3 A 2 A 1 A 0 RAM K寄存器的名稱 寄存器的地址 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0寫保護(hù)寄存器 07 H WP 0 0 0 0 0 0 0慢速充電寄存器 08 H T CS T CS T CS T CS T CS T CS T CS T CS表 2 DS 1302 的日歷 、 時(shí)鐘寄存器及其檢測(cè)字寄存器名命令字寫操作 讀操作取值范圍各位內(nèi)容7 6 5 4 3 2 1 0秒寄存器 80 H 81 H 00 59 CH分鐘寄存器小時(shí)寄存器日期寄存器月份寄存器周日寄存器年份寄存器82 H 83 H 00 5984 H 85 H 01 12 或 00 2386 H 87 H01 28 、 29 、30 、 3188 H 89 H 01 128 AH 8 BH 01 078 CH 8 DH 00 99012 /24000000010 /AP00HR10M0 010 SE C SE C10 M I N M I NHR10 DATE DATEM ONTHDAY10 YEAR YEAR 17 說明： ① 數(shù)據(jù)都以 BCD 碼形式表示。 (2) DS1302 的寄存器 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 2。 DS1302 初始化為：對(duì)時(shí)鐘、 RAM 的讀 /寫采用單字節(jié)方式，采用 24 小時(shí)格式顯示時(shí)間。 軟件整體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件主要包括以下幾個(gè)模塊：主程序模塊， LCD 顯示模塊， DS1302 時(shí)鐘模塊，按鍵模塊等，通過這幾個(gè)模塊的有機(jī)結(jié)合和互相條用來完成任務(wù)。直接訪問方式就是微處理器把液晶顯示模塊當(dāng)做存儲(chǔ)器或 I/O 設(shè)備直接掛在總線上，模塊 8 位數(shù)據(jù)總線與微處理器的數(shù)據(jù)總線相連，用讀操作或?qū)懖僮餍盘?hào)與地址信號(hào) 14 共同產(chǎn)生控制信號(hào)。圖 38 所示為DS1302 與單片機(jī)的連接電路。 ] 符號(hào) 名稱 功能 1 VSS 接地 0V 2 VDD 電源電壓 5V177。 第 15 腳：背光源正極。 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。 圖 36 LCD1602 功能引腳圖 LCD1602 引腳功能表 32 所示： 表 32 LCD1602 引腳功能表 第 1 腳： VSS 為地電源。 顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看 到字母“ A”了。 HD44780 有 80 個(gè)字節(jié)的顯示緩沖區(qū)，分兩行，地址分別為 00H~27H， 40H~67H，他們實(shí)際顯示位置的排列順序跟 LCD 的型號(hào)有關(guān)，液晶顯示模塊 1602 的顯示地址與實(shí)際顯示位置的關(guān)系如圖 34 所示。 2) HD44780 不僅可作為控制器，而且還具有驅(qū)動(dòng) 16*40 點(diǎn)陣液晶像素的能力，并且 的驅(qū)動(dòng)能 力可通過外接驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展 360 列驅(qū)動(dòng)。 HD44780 是集控制器、驅(qū)動(dòng)器于一體，專用于字符顯示控制驅(qū)動(dòng)集成電路。 SCLK 為時(shí)鐘輸入端。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。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。 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。 11) XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 10) EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 8) ALE/PROG—— 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P3 口也接收一些控制信號(hào)。 6) P3 口： P3 口是一個(gè)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(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 8 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高八位地址。在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 4) P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 (3) 如圖 31 所示為 AT89S52 的引腳圖： 7 圖 31 AT89S52 引腳圖 AT89S52 芯片引腳說明： 1) VCC：運(yùn)行和程序校驗(yàn)時(shí)加 +5V 的供電電壓。另外， AT89S52 可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。時(shí)鐘電路由 DS1302 構(gòu)成， DS1302 是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，具有使用壽命長，精度高和方便操作等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能。 系統(tǒng)采用方案二。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。而且液晶顯示有功耗低、體積小、重量輕、壽命長、不產(chǎn)生電磁輻射污染等優(yōu)點(diǎn)。 顯示 器件的選擇方案和論證 方案一： 采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描， LED 數(shù)碼管是利用二極管發(fā)光顯示數(shù)字和字母，具有亮度大，通過對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，會(huì)使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。 在總體設(shè)計(jì)思路中，我將其與過去學(xué)習(xí) 過的數(shù)字電路進(jìn)行了比較，決定采用單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)形式。 5512F 的引腳圖如圖 22 所示： 其中，引腳 8 為外接晶振及振蕩電路，引腳 1 接電源正極，電源為 ，引腳 4 原為指針用步進(jìn)電機(jī)線圈的輸出驅(qū)動(dòng)，這里可用 3 腳作為脈沖輸出，頻率決定于外接晶振的頻率。 (2) 采用石英鐘專用的實(shí)現(xiàn)形式 采用石英鐘專用計(jì)時(shí)芯片實(shí)現(xiàn)的電子鐘，具有實(shí)現(xiàn)簡單、計(jì)時(shí)精度高的特點(diǎn)。 (2) 設(shè)計(jì)的主要功能與設(shè)計(jì)要求 1) 滿足電子鐘的基本功能： 2) 帶日歷：正常顯示年月日 系統(tǒng)基本方案的選擇和論證 該系統(tǒng)既可以通過純硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過軟硬件相結(jié)合實(shí)現(xiàn)。綜上所述此電子鐘具有讀取方便、顯示直觀、電路簡潔、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)背景。 本課題主要研究的內(nèi)容 本課題研究的是基于單片機(jī) AT89S52 的控制來設(shè)計(jì)帶日歷電子鐘。而現(xiàn)在的電子時(shí)鐘硬件簡單，靈活性強(qiáng)、成本低、功耗低、保密性好，使用方便。 近些年，隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)電子鐘的要求也越來越高，傳統(tǒng)的時(shí) 2 鐘已不能滿足人們的需求。 89C51 是 80C51 含 EEPROM 的產(chǎn)品。 第二代 ： 以 MCS的 805 8052 為代表。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。由于單片機(jī)從功能和形態(tài)來說都是作為控制領(lǐng)域應(yīng)用的要求而誕生的，并且發(fā)展到新一代 80C5M68HC11 系列單片機(jī)時(shí)，在其中著力擴(kuò)展了各種控制功能，如模 /數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換、脈寬調(diào)制 (PWM)、計(jì)數(shù)器捕獲 /比較邏輯 (PCA)、高速 I/O 口和 WDT 等，已突破了微型計(jì)算機(jī)的傳統(tǒng)內(nèi)容。在這快速發(fā)展的時(shí)代，時(shí)間對(duì)人們來說是越來越寶貴，在快節(jié)奏的生活里，人們往往忘記了時(shí)間。系統(tǒng)通過 LCD 液晶顯示芯片顯示數(shù)據(jù)，所以具有人性化的操作和美觀的效果。 本文首先描述系統(tǒng)硬件工作原理，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖加以說明，著重介紹了本系統(tǒng)所應(yīng)用的各硬件接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過程；其次，詳細(xì)闡述了程序的各個(gè)模塊和實(shí)現(xiàn)過程。 時(shí)間的流逝 ， 至從觀太陽、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄 。 本系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，以 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí) ,， 同時(shí)用匯編語言和 C 語言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)?？梢院敛豢鋸埖卣f，電子技術(shù)的應(yīng)用無處不在，電子技 術(shù)正在不斷的改變著我們的生活，改變著我們的世界。 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展， 已經(jīng) 可以將 CPU、 RAM、 ROM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器以及輸入 /輸出 (I/O)接口電路等計(jì)算機(jī)的主要部件集成在一塊集成電路芯片上， 這樣組成的芯片級(jí)的微型計(jì)算機(jī)就是“單片微型計(jì)算機(jī) (Single Chip Microputer)”。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，他從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。 當(dāng)今應(yīng)用領(lǐng)域電子鐘的發(fā)展趨勢(shì) 單片機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三代 ： 第一代 ： 以 1976 年推出的 MCS4