【正文】 167。電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方法有多種，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用對(duì)單片機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘。輸出設(shè)備顯示器可以用液晶顯示技術(shù)或者數(shù)碼管顯示技術(shù)。河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 設(shè)計(jì)要求與方案選擇 167。 各模塊方案選擇與論證 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)可分為 單片機(jī)模塊， 液晶顯示模塊，按鍵模塊 ，晶振模塊，外部時(shí)鐘控制模塊，復(fù)位模塊，鬧鈴模塊。 方案 二 ： LCD1602,價(jià)格適中，可以顯示復(fù)雜的英文，功耗不大，外觀較小，計(jì)較符合 。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 總體方案 167。 設(shè)計(jì)通過(guò)主機(jī)和從機(jī)的 配合作用，采用在主機(jī)和從機(jī)之間用有線連接 ，簽訂串行口協(xié)議，而實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)的時(shí)間同步功能。 系統(tǒng)硬件描述 基于單片機(jī)系統(tǒng)的同步電子時(shí)鐘基本結(jié)構(gòu)框架如圖 21所示： 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 21 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖 該系統(tǒng)所需要的器件包括單片機(jī) AT89C52芯片兩塊，時(shí)鐘芯片 DS1302兩塊，液晶顯示屏 LCD1602一塊 ，蜂鳴器一個(gè)， 12MHz的晶振兩個(gè)，排針排線若干組，電容電阻若干導(dǎo)線若干，按鈕七個(gè)。 設(shè)計(jì)流程和預(yù)期結(jié)果 該設(shè)計(jì)的主要流程如下：首先閱讀大量參考文獻(xiàn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定，然后在 Protues 上進(jìn)行原理圖的繪制和修改，在電器 檢查無(wú)誤的情況 下，購(gòu)買(mǎi)所需要的元器件（元器件應(yīng)該考慮裕量）。 （ 2） 可以定時(shí)鬧鐘，定時(shí)時(shí)間達(dá)到時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。 單片機(jī) AT89C52 AT89C52 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口 ，同時(shí)內(nèi)含2 個(gè)外中斷口， 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， 2 個(gè)讀寫(xiě)口線， AT89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程 ,但不可以在線編程 (S 系列的才支持在線編程 )。 32 個(gè)雙向 I/O 口 2 個(gè)串行中斷 2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口線 功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR 的接收解碼及與主板 CPU 通信等。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在 本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR 輸入端， 10 腳和 11 腳定義為I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 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)輸入（ ）和輸入（ ），參見(jiàn)表 1。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 EA/VPP 外部訪問(wèn)允許。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 定時(shí)器 2 定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。 在計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，當(dāng) T2 引腳上外部輸入信號(hào)產(chǎn)生由 1 至 0 的下降沿時(shí)，寄存器的值加 1，在這種工作方式下，每個(gè)機(jī)器周期的 5SP2 期間，對(duì)外部輸入進(jìn)行采樣。 自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)器）方式 當(dāng)定時(shí)器 2 工作于 16 位自動(dòng)重裝載方式時(shí)，能對(duì)其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，這個(gè)功能可通過(guò)特殊功能寄存器 T2CON（見(jiàn)表 5）的 DCEN 位（允許向下計(jì)數(shù)）來(lái)選擇的。這個(gè)脈沖使 EXF2 置位，如果中斷允許，同樣產(chǎn)生中斷。 T2EX 引腳為邏輯 “1”時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù) 0FFFFH 向上溢出時(shí)，置位 TF2，同時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載到 TH2 和 TL2 中。如果定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 作為發(fā)送器或接收器，其發(fā)送和接收的波特率可以是不同的，定時(shí)器 1 用于其它功能，如圖 7 所示。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期（ 1/12 振蕩頻率）寄存器的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間（ 1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 1。在 波特率發(fā)生器工作方式中， TH2 翻轉(zhuǎn)不能使 TF2 置位，故而不產(chǎn)生中斷。因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)狀態(tài)時(shí)間定時(shí)器都會(huì)加 1，對(duì)其讀寫(xiě)將得到一個(gè)不確定的數(shù)值。 引腳除了是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 I/O 口外，還可以通過(guò)編程使其作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部時(shí)鐘輸入和輸出占空比 50%的時(shí)鐘脈沖。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，還可作為時(shí)鐘發(fā)生器使用，但需要注意的是波特率和時(shí)鐘輸出頻率不能分開(kāi)確定，這是因?yàn)樗鼈兺褂?RCAP2L 和 RCAP2L。 這些中斷源可通過(guò)分別設(shè)置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來(lái)控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。 定時(shí)器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實(shí)上，服務(wù)程序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。 這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激 振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖 10。10F。由于外部時(shí)鐘 信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 AT89C52 單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式，用戶可從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息。 3． 激活相應(yīng)的控制信號(hào)。重復(fù) 1—5 步驟，改變編程單元的地址和寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2兩者中的較大者供電。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc之前， RST 必須保持低電平。 下圖為 DS1302 的引腳功能圖： DS1302 封裝圖 DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如圖 2 所示。 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(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。單片機(jī)的模塊化就是把系統(tǒng)分成各個(gè)具有獨(dú)立功能又可以互相銜接的簡(jiǎn)單模塊，將復(fù)雜難懂的指令、語(yǔ)法、編程及其電路分解，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化。 167。該電路提供單片機(jī)工作所需的振蕩頻率，計(jì)算定時(shí)器初值即需此晶振頻率，在通信時(shí)也需知道晶振頻率，以對(duì)波特率進(jìn)行計(jì)算。 按鍵電路 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 S2SWPBS3SWPBS4SWPBS6SWPBS5SWPBGNDP33P34P35P36P37同步選定加減鬧鈴 圖 35 按鍵電路 電子鐘的按鍵電路設(shè)有同步（ ），鬧鈴（ ） ,選定 (),加 (),減 ()等五個(gè)基本按鍵。 首先對(duì) AT89C5 DS130 LCD1602 進(jìn)行初始化，日歷和時(shí)間信息通過(guò) LCD1602 顯示出來(lái) 。 主程序流程圖 圖 41 主程序流程圖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 第 5章 系統(tǒng)的仿真及調(diào) 試 167。該軟件提供了一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 uVision，它包括 C 編輯器、宏編輯器、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)人的仿真調(diào)試器。而有時(shí)往往在 Keil 巾編譯、運(yùn)行無(wú)錯(cuò)，但燒錄到單片機(jī)中運(yùn)行起來(lái)就會(huì)出錯(cuò)，很可能是編程時(shí)管腳或時(shí)序編輯得不對(duì)。 總之，調(diào)試過(guò)程是一個(gè)軟硬件相結(jié)合調(diào)試的過(guò)程，硬件電路是基礎(chǔ)，軟件是檢測(cè)硬件電路和實(shí)現(xiàn)其功能的關(guān)鍵。硬件調(diào)試的過(guò)程，也是軟件調(diào)試的過(guò)程。 我們?cè)诔绦蚓帉?xiě)完成后，就可以利用仿真器進(jìn)行初步調(diào)試，觀察在計(jì)算機(jī)里能否通過(guò)編譯與運(yùn)行并達(dá)到設(shè)計(jì)的基本要求。首先用萬(wàn)用表按照原理圖逐步檢查印刷板中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，有否斷路、短路或者虛焊，尤其是給電路供電的電源部分要重點(diǎn)檢查，如果電壓沒(méi)有達(dá)到要求，要及時(shí)排查給予解決，以免燒壞芯片和其他元器件。 167。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： ① 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。 ① 提供軟件調(diào)試功能。因?yàn)?pretues 仿真軟件中所有的情況都是在理想想的條件下，但是與實(shí)際電路的工作還是有很大的差別，所以我們必需考慮到實(shí)際情況應(yīng)接入驅(qū)動(dòng)限流等 電路它才能被實(shí)際所應(yīng)用。嚴(yán)重失真時(shí)，按復(fù)位鍵，其內(nèi)部功能為使用單片機(jī)復(fù)位。 中斷程序只進(jìn)行一秒后 返回主程序，顯示 年、月、日、 時(shí)、分、秒。 按同步鍵可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)的時(shí)間同步。 本裝置所實(shí)現(xiàn)的功能為同步時(shí)鐘功能。本設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)單片機(jī)的較佳選擇。電子時(shí)鐘的無(wú)線時(shí)間同步開(kāi)發(fā)也 具有可行性， 這也就是單片機(jī)可擴(kuò)展功能的優(yōu)越性之所見(jiàn)，有待于繼續(xù)開(kāi)發(fā)。在老師的指導(dǎo)和幫助下，我的專業(yè)知識(shí)水平和學(xué)習(xí)能力都得到了很大的提高。感謝何老師在我的學(xué)習(xí)和生活中給予的教誨和幫助。 sfr P1 = 0x90。 sfr ACC = 0xE0。 sfr DPH = 0x83。 sfr TL0 = 0x8A。 sfr IE = 0xA8。 /* 8052 Extensions */ sfr T2CON = 0xC8。 sfr TH2 = 0xCD。 sbit RS1 = PSW^4。 //8052 only /* TCON */ sbit TF1 = TCON^7。 sbit IE1 = TCON^3。 /* IE */ sbit EA = IE^7。 sbit EX1 = IE^2。 sbit PS = IP^4。 sbit PX0 = IP^0。 sbit T0 = P3^4。 sbit RXD = P3^0。 sbit REN = SCON^4。 sbit RI = SCON^0。 sbit EXF2 = T2CON^6。 sbit TR2 = T2CON^2。 。 : This code is executed after processor reset. 。 A51 。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 。 。 at processor reset can be defined: 。 the length of IDATA memory in bytes. 。 PDATASTART EQU 0H 。 Notes: The IDATA space overlaps physically the DATA and BIT areas of the 。 。 functions and initialized it: 。 set top of stack to highest location+1. 。 set top of stack to highest location+1. 。 set top of stack to highest location+1. 。 Page Defini