【正文】 ......1附錄 .............................................................11 緒論二十一世紀(jì)是數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的時代，而單片機在數(shù)字化高速發(fā)的時代扮演著極為重要的角色。目前市場上各式各樣的電子時鐘數(shù)不勝數(shù)，但大多數(shù)只是針對時間顯示，功能單一不能滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨蟆１疚奶岢隽艘环N基于 AT89S52 單片機的萬年歷設(shè)計方案，采用 LCD 顯示。尤其是單片機技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶。字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母，數(shù)字，符號等的點陣式液晶顯示模塊。目前市面上常用的有 16 字1 行，16 字2 行，20 字2 行和 40 字 2 行等的字符模塊組。 隨著單片機的發(fā)展，電子萬年歷呈現(xiàn)了微型化 ，功能豐富化的趨勢，而且價格在不斷下降，考慮到資源問題，現(xiàn)在的設(shè)計設(shè)計的萬年歷都采用了節(jié)能設(shè)計方案，萬年歷對人們的生活有著十分重要的作用，所以電子萬年歷還是有很大的發(fā)展前景的。內(nèi)部集成看門狗電路。 顯示模塊的選擇方案和論證方案一：LCD12864 液晶是一種具有 8 位并行接口方式的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 12864。萬年歷要求顯示年月日、時分秒、星期、和農(nóng)歷。LED 顯示屏是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件。 時鐘芯片的選擇方案和論證方案一：采用單片機定時。采用此種方案減少芯片的使用，節(jié)約成本，但程序復(fù)雜度較高。DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應(yīng)用于測量系統(tǒng)中。經(jīng)過綜合比較最終選擇方案二，即采用 DS1302 時鐘芯片。熱敏電阻的主要特點是：靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大 10～100 倍以上；工作溫度范圍寬，常溫器件適用于55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于 315℃（目前最高可達(dá)到2022℃）低溫器件適用于273℃～55℃；體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；使用方便，電阻值可在 ～100kΩ 間任意選擇；易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；穩(wěn)定性好、過載能力強。此設(shè)計方案需用 A/D 轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會產(chǎn)生較大的測量誤差。對于我們普通的電子愛好者來說，DS18B20 的優(yōu)勢更是我們學(xué)習(xí)單片機技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。它可在 1 秒鐘(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字經(jīng)過綜合比較最終選擇方案二，即采用采用 DS18B20 溫度傳感器。 各單元模塊功能分析及模塊電路設(shè)計 時鐘模塊 DS1302 的工作原理和單片機的接口:DS1302 為美國 DALLAS 公司的一種實時時鐘芯片，主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。這種記錄對長時間的連續(xù)測控系統(tǒng)結(jié)果的分析以及對異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找有重要意義。超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強，精度高，附加功能強，使得 DS18B20 很受歡迎。它可在 1 秒鐘(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。第2個字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報警值儲存）的鏡像。第9個字節(jié)為前8個字節(jié)的CRC碼。顯示模塊采用 12864 液晶顯示器可實現(xiàn)對溫度和時間的直接顯示，清晰明了。按照尺寸區(qū)分，電子電路或微型計算機所使用的 Tack Swith 可分為 8mm、10mm、12mm 等。 蜂鳴器的分類：蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩類。器管腳圖如圖 32：圖 31 AT89S52 管腳圖在本系統(tǒng)中，AT89S52 單片機內(nèi)部的功能單元已經(jīng)能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計需要，不需要系統(tǒng)擴展。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 （2）存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15～60us后接收存在脈沖，存在脈沖為一個60～240us的低電平信號。只有當(dāng)總線上只存在一個DS18B20的時候才可以使用此指令。如果在多芯片掛接時使用此指令將會出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，導(dǎo)致錯誤出現(xiàn)。 ROM指令為8位長度，功能是對片內(nèi)的64位光刻ROM進(jìn)行操作。操作指令同樣為8位，共6條，存儲器操作指令分別是寫RAM數(shù)據(jù)、讀RAM數(shù)據(jù)、將RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM中的報警值復(fù)制到RAM、工作方式切換。芯片允許在讀過程中用復(fù)位信號中止讀取，即可以不讀后面不需要的字節(jié)以減少讀取時間。 Convert T（溫度轉(zhuǎn)換）[44H]：收到此指令后芯片將進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的溫度值放入RAM的第2地址。由于芯片忙于復(fù)制處理，當(dāng)控制器發(fā)一個讀時間隙時，總線上輸出“0” ，當(dāng)儲存工作完成時，總線將輸出“1” 。 存儲器操作指令的功能是命令18B20作什么樣的工作，是芯片控制的關(guān)鍵。所有這些信號，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。對于DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 電路原理圖的繪制和電路的焊接在硬件的設(shè)計前期，根據(jù)框圖對電路中可能出現(xiàn)的電路，進(jìn)行了模擬實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果對后期的硬件設(shè)計進(jìn)行了合理化的修改完善。 原理圖繪制軟件 PROTEL PROTEL 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 軟件，在電子行業(yè)的 CAD 軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多 EDA 軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計（包含印制電路板自動布線） 、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客戶/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如 ORCAD，PSPICE，EXCEL 等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度 PCB 的 100％布通率。新增的 3D 功能在加工印制版之前可以看到板的三維效果。將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來，注意滑的一面面向自己，一般打印兩張電路板，即一張紙上打印兩張電路板。用細(xì)砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以保證在轉(zhuǎn)印電路板時，熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標(biāo)準(zhǔn)是板面光亮，沒有明顯污漬。熱轉(zhuǎn)印機事先就已經(jīng)預(yù)熱，溫度設(shè)定在 901400 攝氏度，由于溫度很高，操作時注意安全。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為 1：2：3，在配制腐蝕液時，先放水，再加濃鹽酸、濃雙氧水，若操作時濃鹽酸、濃雙氧水或腐蝕液不小心濺到皮膚或衣物上要及時用清水清洗，由于要使用強腐蝕性溶液，操作時一定注意安全。（7）線路板預(yù)處理。由于采用實驗板成本更低，最后實物制作時采用了實驗板焊接?！?1要求焊接一種規(guī)格后再焊接另一種規(guī)格。 二極管的焊接：正確辨認(rèn)正負(fù)極性后按要求裝入規(guī)定位置，型號標(biāo)記要易見，焊接○ 3時間盡量可能短。 集成電路（芯片）的焊接：○ 6 集成電路（芯片）焊接時，要注意按圖紙要求檢查型號、焊接位置是否符合要求，焊接時先焊芯片邊沿的兩只引腳，以便使其定位，然后再從左到右或從上到下進(jìn)行逐點焊接。焊接后電路板上的金屬件表面應(yīng)無銹蝕和其它雜質(zhì)。電源輸入電壓也是關(guān)鍵因素，在供電之前務(wù)必用萬用表先測量。 萬年歷軟件系統(tǒng)的流程圖圖 41 系統(tǒng)軟件流程圖當(dāng)接通電源開始工作后，單片機中的程序開始運行，將對DS18B20進(jìn)行初始化，以便和單片機芯片達(dá)成通信協(xié)議。顯示起始行設(shè)置中 L5～L0 為顯示起始行的地址，取值在 03FH(164 行)范圍內(nèi)。 D0 代表最上一行的點數(shù)據(jù)，D1 為第二行的點數(shù)據(jù)，……D7 為第八行的點數(shù)據(jù)。由于 KS0108 顯示存儲器的特性，不能將計算機內(nèi)的漢字庫和其它字模庫提出直接使用，需要將其旋轉(zhuǎn) 90 度后再寫入。采用字模軟件直接提取了“冬臘月初”這幾個字。 DQ = 1。 //精確延時 大于 480us DQ = 1。 鍵盤模塊鍵盤模塊的軟件程序相對于溫度模塊和時鐘模塊比較簡單。按鍵的消抖，可用硬件或軟件兩種方法。 蜂鳴器模塊蜂鳴器模塊的設(shè)計，主要是讓單片機產(chǎn)生一定頻率的電流信號，在我們的設(shè)計中，使用單片機通過程序輸出方波信號，來產(chǎn)生蜂鳴器需要的信號，當(dāng)鬧鐘定時結(jié)束時，就可以調(diào)用蜂鳴器程序，讓蜂鳴器發(fā)出聲音。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)軟件中存在的問題，及時解決問題，確保系統(tǒng)能正常工作并達(dá)到設(shè)計要求。在設(shè)計中，因為考慮到鬧鐘定時功能，我們希望我們設(shè)置的鬧鐘時刻不會因為系統(tǒng)的掉電而丟失，考慮到DS1302是有鋰電池作為電源的，不會因為主系統(tǒng)掉電丟失內(nèi)部數(shù)據(jù)，所以我們將鬧鐘的定時時刻放到了DS1302內(nèi)的空余寄存器里面，像這些靈活的技巧就需要我們認(rèn)真的閱讀元件的數(shù)據(jù)手冊，從中索取對自己有用的信息。他不僅僅是我們學(xué)術(shù)上的良師，更是生活中的益友。祝余老師身體健康，桃李滿天下。ALARM alarm。sbit DQ=P2^6。uint8 code SONG_LONG[]={ 9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0}。it。}///////////////////////////////////////////////////播放音樂void PlayMusic(){ uint16 i =0,j,k。for(k=0。i++。 DQ = 1。 //精確延時 大于 480us DQ = 1。}/*寫時隙 主機在寫 1 時隙向 DS18B20 寫入 1，在寫 0 時隙向 DS18B20 寫入 0 所有寫時隙至少需要 60us，且在兩次寫時隙之間至少需要 1us 的恢復(fù)時間 兩種寫時隙均以主機拉低總線開始 產(chǎn)生寫 1 時隙：主機拉低總線后，必須在 15us 內(nèi)釋放總線，由上拉電阻拉回至高電平 產(chǎn)生寫 0 時隙：主機拉低總線后，必須整個時隙保持低電平 */void WriteOneChar(unsigned char dat){ unsigned char i=0。 DQ = datamp。 dat=1。for (i=8。 DQ = 1。} void read_18B20(void){Init_DS18B20()。 // this message is wery importantInit_DS18B20()。L_18B20=ReadOneChar()。0x0f)*10/16。}else if (KeyIn2 == 0){val = 2。}//if (val 0)//buzzer_sound()。play8(16, 0, S_xie)。play8(120, 6, S_du)。// 時間if (refresh || ( != )) // 秒更新{ = 。if (refresh || ( != )) // 分更新{if (!refresh)flag = 0。amp。}if (refresh || ( != )) // 日更新{ = 。play_lunar_calendar(0, 6, lunar[0], lunar[1])。play8_num(24, 0, )。}if (refresh || ( != )) // 年更新{ = 。play_lunar_calendar(0, 6, lunar[0], lunar[1])。if (key_val == 1) // 設(shè)置{if (state = 7)state = 0。main_show(1)。case 1: play32_num(96, 2|0x80, )。case 3: play32_num(0, 2|0x80, )。case 5: play8_num(48, 0|0x80, )。case 7: play8_num(0, 0|0x80, )。else。}else if (state == 2){if (key_val == 3)++。play32_num(48, 2|0x80, )。else if ( 0) = 23。if ( = 8) = 1。else。}else if (state == 6){if (key_val == 3)++。play8_num(24, 0|0x80, )。else if ( 0) = 99。}}/* * 鬧鐘界面顯示*/void alarm_show(void){int8 key_val, state=1。play16(32, 0, maohao)。play32(64, 2, 10)。play16(32, 6, bao)。elseplay16(80, 6, guan)。if (key_val 1)break。if (key_val == 1) // 完成設(shè)置{if (state = 4)state = 0。play32_num(32, 2, )。switch (state){case 1: if (Alarm