【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(jìn)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(jì)的電子時(shí)鐘進(jìn)行性能測試，然后對測試結(jié)果進(jìn)行分析，包括時(shí)間誤差以及其他問題，得出簡易誤差分析報(bào)告，再次章還對本次設(shè)計(jì)過程中遇到的問題進(jìn)行闡述，并介紹了解決的相關(guān)方案。程序運(yùn)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(jì)算公式應(yīng)該被修改為公式2：，可以得到計(jì)算公式為公式3：， 數(shù)據(jù)可知，在實(shí)際情況中要求k最小，同時(shí)又不影響系統(tǒng)顯示效果，才能使得誤差越小，所以實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)分的調(diào)節(jié)原理相同。 //延時(shí) lcden=0。 //給使能端一個(gè)高脈沖 delay(3)。 DS12C887時(shí)鐘芯片軟件設(shè)計(jì)流程圖三、1602液晶顯示設(shè)計(jì)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(jì)，主要是通過在芯片中讀入程序，分別對時(shí)間信息秒、分、時(shí)、日、月、年進(jìn)行顯示，同時(shí)可以通過設(shè)置鍵盤的操作，對時(shí)間進(jìn)行調(diào)時(shí)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(jì)時(shí)工作。模塊程序設(shè)計(jì)法主要優(yōu)點(diǎn)是：首先整個(gè)程序分為若干個(gè)單個(gè)模塊比起一個(gè)完整的程序更容易編寫及調(diào)試；然后是每個(gè)模塊可以共存，且可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用；最后每個(gè)模塊程序允許設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有程序，方便了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)過程。： 蜂鳴器電路六、按鍵調(diào)整電路本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)置按鍵是使用矩陣鍵盤分理處的四個(gè)按鍵，均采用查詢掃描方式，其中S3用于設(shè)置年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的數(shù)值加，S4用于設(shè)置年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的數(shù)值減，S5用于具體設(shè)置時(shí)鐘位的切換。： DS12C887電路三、電源供電電路本設(shè)計(jì)采用外接USB端口的方式為單片機(jī)進(jìn)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(jī)和時(shí)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(shí)，選用Motorola工作模式，在這種工作模式中，每個(gè)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(jī)[1]。不符合準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，我們還介紹了時(shí)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(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12C887功能豐富，精度較高，用法簡單，可靠性高等特點(diǎn)，是時(shí)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(jī)④電池電源產(chǎn)品[18]四、DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)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(shí)）。此芯片是通過兩線式與CPU連接，并且有兩個(gè)中斷報(bào)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(jī)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(shí)鐘方式STC89C52單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，： STC89C52內(nèi)部時(shí)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(jī)，則加在VPP引腳的編程電壓為+12V或+5V。當(dāng)單片機(jī)訪問外部存儲器時(shí)，ALE輸出信號的負(fù)跳沿用于單片機(jī)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(gè)反相放大器的輸入端。80C51單片機(jī)中8位機(jī)和1位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相成，他是單片機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破，這也是80C51在設(shè)計(jì)上的精美之處。⑥串行口1個(gè)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(shí)上的單片機(jī)主流系列，所以，本次設(shè)計(jì)選擇STC89C52單片機(jī)來完成。四、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，如導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)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(shí)時(shí)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(jī)、攝像機(jī)、自動洗衣機(jī)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(jī)。但是如果使用匯編語言編寫PIC單片機(jī)的程序有一個(gè)非常致命的弱點(diǎn)就是PIC中低檔單片機(jī)里有一個(gè)翻頁的概念，編寫匯編程序比較麻煩。三、單片機(jī)的分類 被人熟知的51系列的單片機(jī)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(jī)普遍特點(diǎn)是帶有串行I/O口，多級中斷系統(tǒng)，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器片內(nèi)RAM、ROM容量加大，而且其尋址范圍可高達(dá)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(jī)，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(jī)在同時(shí)工作。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，內(nèi)部時(shí)鐘等外圍設(shè)備。 綜觀中國集成電路的設(shè)計(jì)和發(fā)展概況，不難看到從上個(gè)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(jì)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(jì)公司。集成電路正隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步：1946年2月15日世界上第一臺通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)大約使用了18000個(gè)電子管，1500個(gè)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(jì)算機(jī)問世，它是以晶體管代替了電子管，此時(shí)第一個(gè)集成電路誕生了，它包括一個(gè)晶體管、兩個(gè)電阻和一個(gè)電阻、電容的組合。在騎摩托車時(shí)，為了看時(shí)間，先要停下車子，取出手機(jī)，才能看時(shí)間，是否有點(diǎn)麻煩，現(xiàn)在車上改裝了一個(gè)藍(lán)色背光的液晶電子鐘后，不管白天黑夜色，隨時(shí)都能看時(shí)間，使用非常方便安全。秒信號產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)的機(jī)械時(shí)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(jī)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。現(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)而設(shè)計(jì)的一種計(jì)時(shí)工具，其原理是采用延時(shí)程序產(chǎn)生一定的時(shí)間中斷，用于一秒的定義，通過計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行滿六十秒分鐘進(jìn)一，滿六十分小時(shí)進(jìn)一，滿二十四小時(shí)小時(shí)清零。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23時(shí)59分59秒，具有校時(shí)功能和報(bào)時(shí)功能。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路時(shí)根據(jù)計(jì)時(shí)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(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。集成電路具有很多優(yōu)點(diǎn)，其中包括體積小、引出線和焊接點(diǎn)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(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、導(dǎo)彈、雷達(dá)、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(gè)特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單片機(jī)以及時(shí)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(jià)同種芯片各類型號的優(yōu)缺點(diǎn)成為了芯片選型的重要步驟之一。事實(shí)上單片機(jī)是世界上應(yīng)用數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。第二階段（1976年1978年）：低性能單片機(jī)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(jī)的發(fā)展便自然形成了SoC化趨勢。這類單片機(jī)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(jī)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(kuò)展片外只讀存儲器，片外最多可擴(kuò)展至64KB。由上可見，STC89C52單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。②時(shí)鐘引腳兩個(gè)時(shí)鐘引腳XTALXTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成了1個(gè)振蕩器，它為單片機(jī)提供了時(shí)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(jī)運(yùn)行時(shí)在此引腳上加持續(xù)時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)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(shí)，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器，EA引腳為低電平時(shí)，單片機(jī)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(gè)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(jī)系統(tǒng)在上電啟動運(yùn)行時(shí)，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(shí)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(gè)318的用于臨時(shí)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(jī)和DS12C887構(gòu)成的時(shí)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(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302產(chǎn)生時(shí)間信息，利用MCU讀取時(shí)間信息，送LCD 顯示。第二節(jié) 硬件部分設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的步驟就是硬件設(shè)計(jì)，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(jì)，是保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分，此節(jié)我們將詳細(xì)介紹電子時(shí)鐘硬件部分的設(shè)計(jì)。 ②SQW:方波輸出腳，SQW腳可進(jìn)行方波輸出，此時(shí)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(shí)鐘。液晶引腳5端為讀/寫選擇端，因?yàn)槲覀儾粡囊壕е凶x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(jī)按一定的方法進(jìn)行運(yùn)算，然后再輸出，以便控制和實(shí)現(xiàn)想要的結(jié)果。進(jìn)入主程序后，首次使用DS12C887芯片時(shí)要進(jìn)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(shí)鐘芯片獲取日歷時(shí)鐘信息，調(diào)用顯示函數(shù)顯示日歷時(shí)鐘信息顯示出來，重復(fù)進(jìn)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(jìn)行分析，分析硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的不足和可能問題，并設(shè)計(jì)簡單誤差分析報(bào)告。由于測試是將互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間與系統(tǒng)的設(shè)置時(shí)間作對比，所以嚴(yán)格意義上說，要完全對時(shí)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(shí)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(shí)的，這些時(shí)間都被不知不覺的加到了定時(shí)的長度中去。下面可以在Keil uVision3軟件中來驗(yàn)證定時(shí)器T0每隔50ms 產(chǎn)生一次中斷時(shí)間。兩種方案各有利弊，所以自己一時(shí)不知道如何選擇，最后在老師的幫助下選擇了后者。首先，時(shí)間精度來講，設(shè)計(jì)的電子鐘由于使用了時(shí)鐘芯片DS12C887，所以時(shí)間精度很高，基本上可以達(dá)到一周的誤差小于4S。③本設(shè)計(jì)是基于51單片機(jī)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片來完成的，對于51單片機(jī)和時(shí)鐘芯片的用法和引腳進(jìn)行介紹，設(shè)計(jì)核心電路部分，并設(shè)計(jì)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(jìn)入課題的研究和設(shè)計(jì)?？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(jī)的Modem通訊[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2001，(8)：P5155.[6] 彭為，黃科，雷道仲. 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社，2006: 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