【正文】 最后我要由衷的感謝含辛茹苦養(yǎng)育我長大成人的父母，對于你們給予我的愛和支持，是無法用語言來描述的。感謝我的輔導(dǎo)員——祁素娟老師。程序部分采用Keil C51集成開發(fā)環(huán)境連接，將用匯編和C語言編寫的程序編譯好之后，可以立即進行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真，像使用仿真器一樣來調(diào)試程序。第五節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了測試部分和誤差分析，首先對設(shè)計的電子時鐘進行性能測試，然后對測試結(jié)果進行分析，包括時間誤差以及其他問題，得出簡易誤差分析報告，再次章還對本次設(shè)計過程中遇到的問題進行闡述，并介紹了解決的相關(guān)方案。程序運行正常，仿真得以完成。通過測試之后,， 56185s， s。根據(jù)上面表格提到的數(shù)據(jù)和分析可知，計算公式應(yīng)該被修改為公式2：，可以得到計算公式為公式3：， 數(shù)據(jù)可知，在實際情況中要求k最小，同時又不影響系統(tǒng)顯示效果，才能使得誤差越小，所以實測中取k=而晶振頻率誤差包括晶振本身的制造誤差、晶振老化頻漂誤差以及工作過程中溫度變化造成的溫度頻差。下面為測試系統(tǒng)的顯示圖。如選定秒位的時候，每次按下增大鍵，都可以調(diào)整顯示位秒的增加，當(dāng)秒增加到滿60之后，秒位自動清零，同時調(diào)節(jié)一次送至下一位顯示，顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處；當(dāng)每次按下減小鍵時，調(diào)整顯示位秒的減小，當(dāng)秒減至0后，秒位顯示自動跳轉(zhuǎn)為59，與此同時調(diào)節(jié)一次送至下一位顯示，顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處；年月日時分的調(diào)節(jié)原理相同。 //延時 lcden=0。 //給使能端一個高脈沖 delay(3)。 DS12C887時鐘芯片軟件設(shè)計流程圖三、1602液晶顯示設(shè)計說明及軟件流程圖顯示模塊部分我們采用LCD1602液晶顯示來完成設(shè)計，主要是通過在芯片中讀入程序，分別對時間信息秒、分、時、日、月、年進行顯示，同時可以通過設(shè)置鍵盤的操作，對時間進行調(diào)時顯示的操作。通過讀寄存器口D中的VRT位，讀狀態(tài)寄存器口后VRT位將自動置“1”，最后將狀態(tài)寄存器B中的SET位置“0”，芯片開始計時工作。模塊程序設(shè)計法主要優(yōu)點是：首先整個程序分為若干個單個模塊比起一個完整的程序更容易編寫及調(diào)試；然后是每個模塊可以共存，且可以被多個任務(wù)在不同條件下調(diào)用；最后每個模塊程序允許設(shè)計者分割任務(wù)和利用已有程序，方便了設(shè)計者的設(shè)計過程。： 蜂鳴器電路六、按鍵調(diào)整電路本次設(shè)計系統(tǒng)設(shè)置按鍵是使用矩陣鍵盤分理處的四個按鍵，均采用查詢掃描方式，其中S3用于設(shè)置年、月、日、時、分、秒、星期的數(shù)值加，S4用于設(shè)置年、月、日、時、分、秒、星期的數(shù)值減，S5用于具體設(shè)置時鐘位的切換。： DS12C887電路三、電源供電電路本設(shè)計采用外接USB端口的方式為單片機進行供電，D1為電源顯示燈，因此當(dāng)開關(guān)KPOW1按下以后，電源顯示燈亮，表示已經(jīng)給單片機和時鐘芯片供+5V電壓。 ⑤DS/RD:數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當(dāng)MOT接VCC時，選用Motorola工作模式，在這種工作模式中，每個總線周期的后一部分的DS為高電平，被稱為數(shù)據(jù)選通。SCT89C52單片機[1]。不符合準(zhǔn)確計時的標(biāo)準(zhǔn)。此外，我們還介紹了時鐘芯片的概念以及DS12C887芯片的引腳及其用法，我們不難看到，美國DALLAS公司的實時時鐘芯片DS12C887功能豐富，精度較高，用法簡單，可靠性高等特點，是時鐘電路芯片很好的選擇。PCF8563的應(yīng)用：①移動電話②便攜儀器③傳真機④電池電源產(chǎn)品[18]四、DS12C887實時時鐘芯片 、振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池等均封裝在芯片內(nèi)部，結(jié)構(gòu)簡單，輕巧方便。PCF8563的基本特性：①低工作電流：（VDD=，Tamb=25℃時）。此芯片是通過兩線式與CPU連接，并且有兩個中斷報警系統(tǒng)，這樣便可以大大減少CPU的軟件部分的工作。該電路典型的電阻值和我電容參數(shù)為：晶振為12MHZ，電容值為10uF。單片機的外部復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。①內(nèi)部時鐘方式STC89C52單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2，這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，： STC89C52內(nèi)部時鐘方式電路該電路中電容Cl和C2的值通常選擇為30pF左右；Cl、C2對頻率有微調(diào)作用，～12MHz之間選擇。對于80C51單片機，則加在VPP引腳的編程電壓為+12V或+5V。當(dāng)單片機訪問外部存儲器時，ALE輸出信號的負(fù)跳沿用于單片機發(fā)出的低8位地址經(jīng)外部鎖存器鎖存的鎖存控制信號。該引腳內(nèi)部是一個反相放大器的輸入端。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80C51在設(shè)計上的精美之處。⑥串行口1個全雙工的串行口，具有4種工作方式。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。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。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。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。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。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。同時集成諸如通訊接口、定時器，內(nèi)部時鐘等外圍設(shè)備。 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(jì)80年代末開始，經(jīng)過開始的創(chuàng)業(yè)期發(fā)展期，21世紀(jì)將是中國集成電路技術(shù)設(shè)計業(yè)的成熟期。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。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(jì)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。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。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)。與傳統(tǒng)的機械時鐘先比，電子鐘具有這很大的優(yōu)勢。數(shù)字電子鐘取而代之出現(xiàn)在當(dāng)今社會和生活的當(dāng)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?，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。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。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。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。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) ，～。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。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。事實上單片機是世界上應(yīng)用數(shù)量最多的計算機。第二階段（1976年1978年）：低性能單片機階段。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。這類單片機比較適合初學(xué)者的需要。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。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。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。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。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。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。當(dāng)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。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。單片機系統(tǒng)在上電啟動運行時，都需要先復(fù)位。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。初始復(fù)位不改變RAM(包括工作寄存器R0～R7)的狀態(tài)。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。⑧內(nèi)部集成的振蕩器電容。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]。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。 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。⑧IRQ:中斷請求輸入，低電平有效，該腳有效對DS12C887內(nèi)的時鐘。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。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。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。 //使能端置零 P0=。 //將要寫的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上 delay(3)。 //顯示清0，數(shù)據(jù)指針清0。然后再對測試的結(jié)果和誤差進行分析，分析硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的不足和可能問題，并設(shè)計簡單誤差分析報告。由于測試是將互聯(lián)網(wǎng)時間與系統(tǒng)的設(shè)置時間作對比，所以嚴(yán)格意義上說，要完全對時一致是不可能的，所以難免出現(xiàn)誤差，解決辦法只能盡量將時間設(shè)置和互聯(lián)網(wǎng)一致。而在中斷程序調(diào)用的過程中，堆棧的建立、參數(shù)的傳遞等等都是需要耗時的，這些時間都被不知不覺的加到了定時的長度中去。下面可以在Keil uVision3軟件中來驗證定時器T0每隔50ms 產(chǎn)生一次中斷時間。兩種方案各有利弊，所以自己一時不知道如何選擇，最后在老師的幫助下選擇了后者。首先，時間精度來講，設(shè)計的電子鐘由于使用了時鐘芯片DS12C887，所以時間精度很高，基本上可以達到一周的誤差小于4S。③本設(shè)計是基于51單片機和實時時鐘芯片來完成的，對于51單片機和時鐘芯片的用法和引腳進行介紹，設(shè)計核心電路部分，并設(shè)計總體電路圖和PCB制版圖。付蔚老師熱心耐心、平易近人，不僅教會了我對于事情的思考方式，還引導(dǎo)我掌握了基本的研究課題的方式，正是由于這些幫助，才能讓我更快更好的理解并進入課題的研究和設(shè)計?？傊孕牡母兄x你，愿您身體健康，幸福順利。s Manual，1990.[4] [M]. 西安： 西安電子科技大學(xué)出版社，2007：P7882.[5] 梁亞光. 單片機的Modem通訊[J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2001，(8)：P5155.[6] 彭為，黃科，雷道仲. 單片機典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社，2006: 112123.[7] [M]. 北京： 高等教育出版社， 2001： 133162.[8] 陳曉莉, 張俊濤. 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