【正文】 顯示部分軟件設(shè)計步驟如下：首先進入主程序，在執(zhí)行過主函數(shù)之后，首先要執(zhí)行LCD1602的初始化函數(shù)，然后使用write_(0x80)指令，命令首先先將數(shù)據(jù)指針定位在第一行第一個字處，然后寫入第一行要顯示的數(shù)據(jù)，在每個字之間簡短的延時；在第二行重新定位數(shù)據(jù)指針write_(0x80+0x40)，將數(shù)據(jù)指針定位在第二行，然后再將第二行所要顯示的數(shù)據(jù)寫入，繼而顯示。進入主程序后，首次使用DS12C887芯片時要進行初始化設(shè)置，若串行口有數(shù)據(jù)，最后則調(diào)用函數(shù)從日歷時鐘芯片獲取日歷時鐘信息，調(diào)用顯示函數(shù)顯示日歷時鐘信息顯示出來，重復(fù)進行。 DS12C887的編程 單片機與DS12C887時鐘芯片連接片選地址CS=0DDXXH。本系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑DS12C887子程序、LCD160鍵盤子程序程序構(gòu)成。過程控制的程序主要是使單片機按一定的方法進行運算，然后再輸出，以便控制和實現(xiàn)想要的結(jié)果。： 按鍵調(diào)整電路第三節(jié) 軟件部分設(shè)計在進行單片機控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計外，還有大量的工作就是如何根據(jù)系統(tǒng)的實際功能需要設(shè)計應(yīng)用程序。液晶引腳5端為讀/寫選擇端，因為我們不從液晶中讀取數(shù)據(jù)，只向其寫入命令和顯示數(shù)據(jù)，因此此端始終選擇為寫狀態(tài)，即低電平接地。： 單片機電源模塊四、1602LCD液晶屏本此設(shè)計使用的1602LCD液晶屏為5V電壓驅(qū)動，帶背光，雙行顯示，每行16個字符，缺點是無法顯示漢字。⑧IRQ:中斷請求輸入，低電平有效，該腳有效對DS12C887內(nèi)的時鐘。在讀操作中，DS的上升沿使DS12C887將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線AD0～AD7上，以供外部讀齲在寫操作中，DS的下降沿將使總線 AD0～AD7上的數(shù)據(jù)鎖存在DS12C887中；當MOT接GND時，選用Intel工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即Read Enable。 ②SQW:方波輸出腳，SQW腳可進行方波輸出，此時用戶可以通過對控制寄存器編程來得到13種方波信號的輸出。 STC89C52單片機最小系統(tǒng)二、時鐘芯片電路DS12C887時鐘芯片的引腳圖[16]。第二節(jié) 硬件部分設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的一個非常重要的步驟就是硬件設(shè)計，硬件是顯示系統(tǒng)功能的直觀體現(xiàn)，因此做好硬件設(shè)計，是保證系統(tǒng)能正常運行的關(guān)鍵部分，此節(jié)我們將詳細介紹電子時鐘硬件部分的設(shè)計。方案②電路結(jié)構(gòu)簡單，時間精度較高，由于使用串行數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)省MCU資源，但DS1302無內(nèi)置電池，掉電后，數(shù)據(jù)丟失，重新上電后需對時。②利用通用串行實時時鐘芯片DS1302產(chǎn)生時間信息，利用MCU讀取時間信息，送LCD 顯示。第三章 電子鐘的整體結(jié)構(gòu)及相關(guān)設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計主要包括五個模塊[11]，其中包括核心模塊STC89C5實時時鐘芯片DS12C88鍵盤掃描模塊、LCD液晶顯示模塊。圖2是用8031單片機和DS12C887構(gòu)成的時間獲取電路圖，其中DS12C887的基地址為7F00H，相應(yīng)的程序采用C51語言編寫（以Intel工作模式為例）[16]。鋰電池在電路通電時進行充電，斷電情況下，鋰電池可以繼續(xù)供電工作，可保證時鐘數(shù)據(jù)10 年內(nèi)不會丟失.DS12C887芯片特性[10]:DS12C887實時時鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBM PC上的時鐘日歷芯片 DS12887，同時，它的管腳也和MC146818B、DS12887 相兼容。⑧內(nèi)部集成的振蕩器電容。②大工作電壓范圍：～③低休眠電流；(VDD=,Tamb=25℃)④400KHz 的I2C總線接口（VDD=～）。DS1302內(nèi)部置有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。當振蕩電路工作恒定電壓時，此芯片功耗非常小。初始復(fù)位不改變RAM(包括工作寄存器R0～R7)的狀態(tài)。 按鍵復(fù)位電路復(fù)位時，ALE和PSEN成輸入狀態(tài)，即ALE=PSEN= 1，片內(nèi)RAM不受復(fù)位影響。按鍵手動復(fù)位是通過RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通而實現(xiàn)的。上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。單片機系統(tǒng)在上電啟動運行時，都需要先復(fù)位。為了減小寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機引腳XTALl和XTAL2靠近。而雙向口P0口線內(nèi)無固定上拉電阻，由兩個MOS管串接，既可開漏輸出，又可處于高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài)I/O口。④I/O口引腳STC89C52共有4個8位并行I/O端口：P0、PPP3口，共32個引腳。當EA引腳為高電平時，單片機訪問片內(nèi)程序存儲器，EA引腳為低電平時，單片機則只訪問外部程序存儲器。PROG為該引腳的第二功能，在對片內(nèi)EPROM型單片機編程寫入時，此引腳作為編程脈沖輸入端。③控制引腳RST/VPD：RST(RESET)是復(fù)位信號輸入端，高電平有效，單片機運行時在此引腳上加持續(xù)時間大于兩個機器周期的高電平，就可以完成復(fù)位操作。這個反向放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。②時鐘引腳兩個時鐘引腳XTALXTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成了1個振蕩器，它為單片機提供了時鐘控制信號。二、STC89C52單片機的封裝和引腳STC89C52系列單片機[9]采用雙列直插式(DIP).QFP44(Quad Flat Pack)和LCC(Leaded Chip Caiier)形式封裝。由上可見，STC89C52單片機的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強等特點。可用來進行串行通信，擴展并行I/O口，甚至與多個單片機相連構(gòu)成多機系統(tǒng)，從而使單片機的功能更強且應(yīng)用更廣。如果片內(nèi)只讀存儲器的容量不夠，則需用擴展片外只讀存儲器，片外最多可擴展至64KB。一、STC89C52的基本結(jié)構(gòu)： STC89C52的基本結(jié)構(gòu)，STC89C52單片機[4]主要由以下部分組成：①CPU(微處理器)STC89C52單片機中有一個8位的CPU，包括了運算器和放大器兩大部分，具有面向控制的處理功能，不僅可以處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可以進行位變量的處理。綜合上訴條件，如今市面上比較適合的單片機有51系列與STC系列兩種。更不用說高科技自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。指令系統(tǒng)非常完全，利用匯編語言寫程序也比較簡單易懂。對于初學(xué)單片機的人一般是選51系列的單片機，比如說Intel公司的8051系列，Atmel的AT89系列，STC公司的51系列等等都可以算是51系列單片機。這類單片機比較適合初學(xué)者的需要。而后來Atmel公司AT89系列單片機就是在以8051的內(nèi)核。其向MCU階段發(fā)展的重要因素，便是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；所以，從此專用單片機的發(fā)展便自然形成了SoC化趨勢。由于這類單片機性能價格比較高，所以現(xiàn)在仍然被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，也是目前數(shù)量最多的單片機，我們這次設(shè)計用到的51單片機就屬于這個階段的典型代表。第二階段（1976年1978年）：低性能單片機階段。所以單片機的數(shù)量不僅遠超過PC機和其他計算的總和，甚至超出人類的數(shù)量。事實上單片機是世界上應(yīng)用數(shù)量最多的計算機。而現(xiàn)在功能最強大的單片機系統(tǒng)可以將圖像、聲音、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。在一個特定的系統(tǒng)設(shè)計中，單片機以及時鐘芯片的選型尤為重要，這也是在做好第一步的關(guān)鍵，因此，如何評價同種芯片各類型號的優(yōu)缺點成為了芯片選型的重要步驟之一。第四節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了電子時鐘的相關(guān)知識與其發(fā)展狀況，另外還對集成電路的相關(guān)技術(shù)做了簡要介紹，由于集成電路技術(shù)也是本設(shè)計的核心技術(shù)，所以對于集成電路的應(yīng)用應(yīng)該詳細了解，以便熟悉和完成本次設(shè)計。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，也為為集成電路產(chǎn)業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間。四、集成電路技術(shù)發(fā)展趨勢中國在未來發(fā)展集成電路的主要目標是：；；提高集成電路的設(shè)計技術(shù)能力用以滿足當今市場需求；－；開發(fā)并研制200mm的硅片制造技術(shù)，并將該技術(shù)在國內(nèi)開始生產(chǎn)等。并且集成電路芯片目前主要采用5～6英寸硅片、～1微米技術(shù) ，～。后來集成電路相關(guān)工藝日趨發(fā)展完善，日益增多的電路元件都已經(jīng)以集成電路的形式出現(xiàn)，甚至在小于1平方厘米的芯片上，就可以集成上百萬個電子元件；在1967年和1977年，陸續(xù)出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，不斷的完善和發(fā)展計算機的性能與規(guī)模。集成電路具有很多優(yōu)點，其中包括體積小、引出線和焊接點少、外觀精美、壽命長、成本低、可靠性高、性能好等等，廣泛應(yīng)用于電子計算機、通訊設(shè)備、導(dǎo)彈、雷達、人造衛(wèi)星和各種遙控、遙測設(shè)備中等各類電子設(shè)備。第三節(jié) 集成電路技術(shù)的相關(guān)發(fā)展一、集成電路技術(shù)在此次設(shè)計中將用到的核心技術(shù)就是集成電路技術(shù)[1]。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，具有校時功能和報時功能。也正是由于電子鐘采用數(shù)字集成電路的發(fā)展和采用了先進的石英技術(shù)，使電子鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點?，F(xiàn)代的電子時鐘是基于單片機而設(shè)計的一種計時工具，其原理是采用延時程序產(chǎn)生一定的時間中斷，用于一秒的定義，通過計數(shù)的方式進行滿六十秒分鐘進一，滿六十分小時進一，滿二十四小時小時清零。與傳統(tǒng)機械式時鐘相比電子鐘已經(jīng)具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字電子鐘取而代之出現(xiàn)在當今社會和生活的當中，然而現(xiàn)代的數(shù)字鐘不但需要模擬電路技術(shù)和單片機技術(shù)，增加電子鐘的功能；而且還要利用軟件編程盡量做到硬件電路簡單穩(wěn)定，減小電磁干擾和其他環(huán)境干擾,減小因元器件精度不夠引起的誤差。第一節(jié) 電子時鐘一、電子時鐘簡介1957年,Ventura發(fā)明了世界上第一個電子鐘表，并從此奠定了電子時鐘的基礎(chǔ)，電子時鐘也就此開始迅速發(fā)展起來。與傳統(tǒng)的機械時鐘先比，電子鐘具有這很大的優(yōu)勢。三、電子時鐘的基本原理電子鐘是一個將“ 時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”計數(shù)器的輸出狀態(tài)用七段顯示譯碼器譯碼，通過七段顯示器顯示出來。在騎摩托車時，為了看時間，先要停下車子，取出手機，才能看時間，是否有點麻煩，現(xiàn)在車上改裝了一個藍色背光的液晶電子鐘后，不管白天黑夜色，隨時都能看時間，使用非常方便安全。一般來說，小規(guī)模集成電路的集成度大概是1～100，中規(guī)模集成電路的集成度則是100～1000，大規(guī)模集成電路的集成度是1000～10萬，超大規(guī)模集成電路的集成度是10萬～100萬，極大規(guī)模集成電路的集成度大于100萬。集成電路正隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷進步：1946年2月15日世界上第一臺通用電子數(shù)字計算機大約使用了18000個電子管，1500個繼電器以及其他器件，安裝在面積為9*15平方米的室內(nèi)；在20世紀50年代，第二代電子計算機問世，它是以晶體管代替了電子管，此時第一個集成電路誕生了，它包括一個晶體管、兩個電阻和一個電阻、電容的組合。 2000年，銷售額近200億元，%和75%。多家外國著名公司也紛紛在中國建立起集成電路設(shè)計公司。我國的集成電路市場潛力非常大，是因為近年來電子計算機技術(shù)爆炸式增長、移動通信終端設(shè)備市場的飛速發(fā)展，而移動通信產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展成為推動集成電路和半導(dǎo)體技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大動力。 綜觀中國集成電路的設(shè)計和發(fā)展概況，不難看到從上個世紀80年代末開始，經(jīng)過開始的創(chuàng)業(yè)期發(fā)展期，21世紀將是中國集成電路技術(shù)設(shè)計業(yè)的成熟期。而集成電路的飛速發(fā)展，使得各類實時時鐘芯片層出不窮，其功能也是不盡相同。同時集成諸如通訊接口、定時器，內(nèi)部時鐘等外圍設(shè)備。INTEL的Z80是最早按照這種設(shè)計思路設(shè)計出的處理器，之后的單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。一部汽車上一般至少配備40多部單片機，而復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有超過數(shù)百臺單片機在同時工作。此階段單片機的主要特點是雙片形勢、功能單一、應(yīng)用局限性較大等特點。此階段推出的單片機普遍特點是帶有串行I/O口，多級中斷系統(tǒng)，16位定時器/計數(shù)器片內(nèi)RAM、ROM容量加大，而且其尋址范圍可高達到64KB，其中還有一部分片內(nèi)帶有A/D轉(zhuǎn)換器。單片機技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路。三、單片機的分類 被人熟知的51系列的單片機最早是由Intel公司推出，主要是8031和8051系列。因此為了便于學(xué)習，Atmel還推出了8051指令完全一樣的AT89C205AT89C4051等單片機，此類單片機便可以看作精簡型的8051單片機。但是如果使用匯編語言編寫PIC單片機的程序有一個非常致命的弱點就是PIC中低檔單片機里有一個翻頁的概念，編寫匯編程序比較麻煩。而且對于學(xué)習8051類型片除了應(yīng)用簡單以外還有一個好處就是它屬于CISC（復(fù)雜指令集）結(jié)構(gòu)型單片機。四、單片機的應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，如導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上的各類儀表的控制，通信網(wǎng)絡(luò)終端與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)采集處理，并且現(xiàn)在被廣泛使用的各類智能IC卡，汽車安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、自動洗衣機的控制，以及遙控玩具、電子類玩具和寵物等等，這些都離不開單片機。在滿足本次設(shè)計的基本要求前提下我們要綜合考慮單片機的價格、體積、抗干擾性和可靠性等條件，選擇合適的單片機來完成本次設(shè)計。由此可見，STC系列已經(jīng)成為事實上的單片機主流系列，所以，本次設(shè)計選擇STC89C52單片機來完成。③程序存儲器(ROM/EPROM)用來存儲程序，8031無此部件；80C51為4KB的ROM；8751為4KB的EPROM。⑥串行口1個全雙工的串行口，具有4種工作方式。實際上是片內(nèi)各功能部件的控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個具有特殊功能的RAM區(qū)。80C51單片機中8位機和1位機的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相成，他是單片機技術(shù)上的一個突破，這也是80C