【正文】 的分設(shè)置和 秒 設(shè)置，當(dāng)按 K4 第四次 按下時(shí) ，退出鬧鐘設(shè)置，正常顯示當(dāng)前時(shí)間 。程序見附錄二。數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序如 圖 5 56 所示 。DS1302 的控制字如圖 54 所示。流程圖分析：首先對(duì) 1602 顯示屏進(jìn)行初始化（初始化大約持續(xù) 10ms 左右），然后檢查忙信號(hào)，若 BF=0，則獲得顯示 RAM 的地址，寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示；若 BF=1，則代表模塊正在進(jìn)行內(nèi)部操作，不接受任何外部指令和數(shù)據(jù)，直到 BF=0 為止。 開 始系 統(tǒng) 初 始 化時(shí) 間 調(diào) 整 鍵是 否 按 下鬧 鐘 設(shè) 置 鍵是 否 按 下調(diào) 整 時(shí) 間設(shè) 置 鬧 鐘顯 示 初 始 時(shí) 間記 錄 時(shí) 間顯 示 時(shí) 間當(dāng) 前 時(shí) 間 =設(shè) 定 時(shí) 間YYYNNYYYYY 圖 51 系統(tǒng)總流程圖 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 16 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖 時(shí)鐘流程圖如圖 52 所示。由于單片機(jī)在正常應(yīng)用過程中，可能會(huì)經(jīng)常進(jìn)行鍵操作，因而編程控制方式使 CPU 經(jīng)常處于工作狀態(tài)， 在進(jìn)行本次設(shè)計(jì)中，涉及到了調(diào)整時(shí)間、設(shè)置鬧鐘、上調(diào)、下調(diào)四個(gè)功能。 本設(shè)計(jì)采用的是獨(dú)立式鍵盤。圖 43 為 1602 液晶。 E 為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。它可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，采用單 +5V 電源供電，外圍電路配置簡單，價(jià)格便宜，具有很高的性價(jià)比。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 12 器外的所有寄存器內(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。 SCLK 始終是輸入端。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 11 允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。所以在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。 單片機(jī)最小系統(tǒng)是保證單片機(jī)正常工作的最基本單位。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 Flash 編程 或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些 控制信號(hào) 。 P2 口 P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的 輸出 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P1 口 P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 7 單片機(jī)簡介 單片機(jī)基本特性 ? 8 位的 CPU， 片內(nèi) 有振蕩器和時(shí)鐘電路 ,工作頻率為 0～ 24MHz ? 片內(nèi)有 256 字節(jié) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM ? 片內(nèi)有 8K 字節(jié) 程序存儲(chǔ)器 ? ROM4 個(gè) 8 位的并行 I/O 口（ P0、 P P P3） ? 1 個(gè) 全雙工串行通訊口 ? 3 個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ T0、 T T2） ? 可處理 6 個(gè)中斷源，兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 31 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī) I/O引腳結(jié)構(gòu) P0 口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線 復(fù)用口。 方案二：采用 DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， 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、年進(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高 ,位的 RAM做為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓 ～ 范圍內(nèi)， 時(shí)耗電小于 300nA。 方案三：采用 1602 液晶顯示屏 ,該液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大 ,內(nèi)置 192 種字武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 6 符，可顯示大量符號(hào)、數(shù)字 ,清晰可見 ,而且功率消耗小壽命長抗干擾能力強(qiáng)。如果選擇此方案，由于按鍵較少，在修改時(shí)間或設(shè)置鬧鈴時(shí)間時(shí)就不能直接輸入，只能通過加或減完成，稍為麻煩一些， 但其程序簡單。 按鍵的選擇 方案一： 44 矩陣式鍵盤。設(shè)置 4 個(gè)操作鍵： K1， 時(shí)間 調(diào)整鍵； K2，上調(diào)鍵； K3，下調(diào)鍵 ； K4， 鬧鐘設(shè)置鍵本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ： 了解單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，熟悉萬年歷各模塊的工作原理； 選擇適當(dāng)?shù)男酒驮骷?，確定系統(tǒng)電路，繪制電路原理圖，尤其是各接口電路； 熟悉單片機(jī)使用方法和 C 語言的編程規(guī)則，編寫出相應(yīng)模塊的應(yīng)用程序。所有這些，都是以鐘表數(shù)字化 為基礎(chǔ)的。例如，許多火災(zāi)都是由于人們一時(shí)忘記了關(guān)閉煤氣或是忘記充電時(shí)間等 造成的。武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 1 課程設(shè)計(jì) 基于 51單片機(jī)電子鬧鐘或萬年歷的設(shè)計(jì) 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 2 目錄 目錄 ............................................................... 1 ......................................................... 4 項(xiàng)目研究的目的和意義 ....................................... 4 課題研究的內(nèi)容 .............................................. 4 ............................................... 5 單片機(jī)型號(hào)的選擇 ........................................... 5 按鍵的選擇 ................................................. 5 顯示器的選擇 ............................................... 5 計(jì)時(shí)部分的選擇 ............................................. 6 發(fā)音部分的設(shè)計(jì) ............................................. 6 電路設(shè)計(jì)最終方案 ............................................ 6 3. AT89C52 單片機(jī)簡介 .............................................. 7 單片機(jī)基本特性 .............................................. 7 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 ............................................ 7 單片機(jī) I/O 引腳結(jié)構(gòu) ......................................... 7 P0 口 .................................................. 7 P1 口 .................................................. 8 P2 口 .................................................. 8 P3 口 .................................................. 8 單片機(jī)最小系統(tǒng)板 ............................................ 9 4. 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)原理和方法 ..................................... 10 設(shè)計(jì)原理 .................................................. 10 硬件電路的設(shè)計(jì) ............................................ 10 DS1302 時(shí)鐘芯片 ...................................... 10 1602 液晶簡介 ........................................ 12 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 ....................................... 13 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 3 獨(dú)立鍵盤電路 ......................................... 14 .................................................. 15 程序流程圖 ................................................. 15 系統(tǒng)總流程圖 ......................................... 15 DS1302 時(shí)鐘程序流程圖 ................................ 16 LCD 顯示程序流程圖 ................................... 17 程序的設(shè)計(jì) ................................................. 18 DS1302 讀寫程序 ...................................... 18 液晶顯示程序 ......................................... 18 ........................................................ 21 參考文獻(xiàn) .......................................................... 22 附錄一 系統(tǒng)原理圖 ................................................. 23 附錄二 系統(tǒng)程序 ................................................... 24 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 4 項(xiàng)目研究的目的和意義 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表 ,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，諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烤箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等。當(dāng)程序執(zhí)行后， LCD 顯示即時(shí)時(shí)間、年月日、星期。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C52 是一種高效微控制器，而且它與 MCS51 兼容，且具有 4K 字節(jié)可編程序存儲(chǔ)器和 1000 次擦寫循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間為 10 年，是最好的選擇。如果設(shè)置過多按鍵，將會(huì)占用較多 I/O 口，而且會(huì)給布線帶來不便，因此，此方案適用于按鍵較少的情況。 方案二：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 ,若采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi) ,且價(jià)格也相對(duì)較高 ,所以在此也不用此種作為顯示。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。 電路設(shè)計(jì)最終方案 綜上各方案所述 ,對(duì)此次作品的方案選定 : 采用 AT89C52 作為主控制芯片，DS1302 時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)， LCD1602 作為顯示模塊。 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》 8 在 Flash 編程 時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸（ ）和輸入（ ）， Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器 的內(nèi)容。對(duì) P3 口寫入 “1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。電源電路給單片機(jī)提供電 源，復(fù)位電路使得單片機(jī)具備復(fù)位功能，晶振的作用產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。圖 所示為 DS1302 的引腳排列，其中 VCC1 為后備電源， VCC2 為主電源。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字