【正文】 更要感謝我的母校 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，是她培養(yǎng)了我四年，也是她一直陪同我成長(zhǎng)了四年，使我對(duì)人對(duì)事從懵懂到對(duì)人對(duì)事有了一定深入的認(rèn)識(shí)和獨(dú)到的見解，使我能更快的適應(yīng)社會(huì)這個(gè)大環(huán)境，是她培養(yǎng)了我、也是她為我將來有更大的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)與精神基礎(chǔ)，因此，我表已誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝，我永遠(yuǎn)都不會(huì)忘記您的。 各功能模塊軟件調(diào)試 硬件電路檢查無誤后，需要對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行軟件與硬件相結(jié)合的調(diào)試。由于時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)值分別保存在一個(gè)字節(jié)里，而每一個(gè)計(jì)數(shù)值實(shí)際是一個(gè)2 位的十進(jìn)制數(shù)。 定時(shí)器中斷服務(wù)程序（ TIMER0）：定時(shí)器 T0 用于時(shí)間計(jì)時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)為 5000，由于采用 12MHZ晶體振蕩器，所以定時(shí)溢出中斷周期為 5000Us=5ms。有個(gè)問題，在 第一個(gè)脈沖到來時(shí)，除了第一片 74LS164 中接收數(shù)據(jù)外，其他各片在干嗎呢？它們也在接收數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈兊臅r(shí)鐘端都是被接在一起的，可是數(shù)據(jù)還沒有送到其他各片呢，它們?cè)诮邮帐裁磾?shù)據(jù)呢？。其中 A、 B（第 2 腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端， 2 個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，公一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可并接。 C A T 8 9 C 5 1 秒高位控制 秒低位控制 語(yǔ)音報(bào)時(shí) 分高位控制 分底位控制 時(shí)位控制 時(shí)鐘芯片 按鍵控制 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 語(yǔ)言的可讀性高，更容易使大家借鑒前人的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提高自己的軟件設(shè)計(jì)水平。另外系統(tǒng)還有報(bào)時(shí)功能，更明確的表示時(shí)間。輸出端 ⑤ 腳所接 10Ω電阻和 ，抵消負(fù)載中的感抗分量，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 防止電路自激，有時(shí)也可省去不用。當(dāng)電源電壓為 6V時(shí)，靜態(tài)工作電流為 4mA。 DS1302在第一次加電后，必須進(jìn)行初始化操作。 在 DS1302的時(shí)鐘日歷或 RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)， DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。 DS1302與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM單元，共 31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為 讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 SCLK始終是輸入端。X1和 X2是振蕩源，外接 。采用三線接口與 CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM數(shù)據(jù)。如果從 00處錄音． 則按以下時(shí)序： ① 發(fā) POWER UP命令 ； ② 等待 TPUD(上電延時(shí) )； 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 ③ 發(fā) POWER UP命令 ； ④ 等待 2倍 TPUD； ⑤ 發(fā)地址值為 00的 SET RE命令 ； ⑥ 發(fā) REC命令。信息快進(jìn)只用于放音模式。 OVF標(biāo)志指示 ISD錄放操作已到存儲(chǔ)器的末尾。 (2)SS在傳輸期間必須保持為低電平．在兩條指令之間保持為高電平。 外部時(shí)鐘 (XCLK)—— 本端有內(nèi)部下拉元件，芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校．誤差在 +1％ 內(nèi)，在不外接時(shí)鐘時(shí)，此端必須接地。 ISD的時(shí)鐘輸入端，由主控制器 產(chǎn)生，用于同步 MoSI和 MISO的數(shù)據(jù)傳輸。 反相模擬輸入 (ANA IN–)—— 差分驅(qū)動(dòng)時(shí)．這是錄音信號(hào)的反相輸入 端。 ISD4004引腳功能描述 [11] ISD004的引腳排列如圖 1所示，各引腳功能如下： 圖 216 ISD4004引腳圖 Fig. 216 ISD4004 pin map 點(diǎn)源 (VCCA,VCCD) 為使噪聲最小 ,芯片的模擬和數(shù)字電電源 :(VCCA,VCCD) 為使噪聲最小 ,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線 ,并且分別引到外封裝的不同管腳吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 上 ,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線 ,盡可能在靠近供電端處相連 ,而去耦電容應(yīng)盡量造近器件。另外，有些材料由于組分和摻雜不同，例如，有的具有很復(fù)雜的能 帶結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的還有間接躍遷輻射等，因此有各種各樣的發(fā)光二極管。而當(dāng)給 PN 結(jié)加以正向電壓時(shí)，溝區(qū)導(dǎo)帶中的電子則可逃過 PN 結(jié)的勢(shì)壘進(jìn)入到 P 區(qū)一側(cè)。普通發(fā)光二極管 的正向飽和壓降為 ～ 。 ? 正向工作電壓 VF：參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。超過此值可損壞二極管。 另一種是采用三波 長(zhǎng) 藍(lán)色光＋綠色光＋紅色光 發(fā)光模式的全彩色發(fā)光二極管，結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法?！?45176。 由半值角 大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。 利用 LED 時(shí)鐘顯示， LED 是英文 Light Emitting Diode 的簡(jiǎn)稱 [9]，是一種具有兩個(gè)電極的半導(dǎo)體發(fā)光器件，讓其流過小量電流就會(huì)發(fā)出可見光，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。因此，可以采用以下方法完成是否有鍵按下及按下的是哪一鍵的判斷： 判斷有無按鍵按下。其中 A、 B（第 2 腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，2 個(gè)引腳按邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號(hào)，一個(gè)輸入信號(hào)時(shí)可以并接。 8 位串入 /并出移位寄存器的引腳如圖 39 所示，它的功能表如表 35 所示。如果在傳行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可方便地構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的 RS232接口 串行數(shù)據(jù)通信兩種形式 異步通信 在這種通信方式中，接收器和發(fā)送器有各自的時(shí)鐘，它們的工作是非同步的，異步通信用一幀來表示一個(gè)字符，其內(nèi)容如下：一個(gè)起始位，僅接著是若干個(gè)數(shù)據(jù)位。 TL0占用定時(shí)器 0的控制位： C/T， GATE， TR0， INT0及 TF0。兩個(gè)不同的 GATE位（ 和 ）分別分配給定時(shí)器 0及定時(shí)器 1。當(dāng)計(jì)數(shù)從全為 ―1‖翻轉(zhuǎn)為全為 ―0‖時(shí)，定時(shí)器中斷標(biāo)志位 TFn置位。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 MOVC 指令是 ALE 才起作用。 RST：復(fù)位輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。以發(fā)光二級(jí)管組成時(shí)鐘的指針，更明確的指定時(shí)間，不同的光亮 代表 不同的指針，給人一種視覺的享受，使人們對(duì)時(shí)鐘的認(rèn)識(shí)有一種新的 觀念 ，漂亮、美觀的趣味電子時(shí)鐘給人一種視覺新鮮感并使用于現(xiàn)實(shí)生活。是以全新的概念 展示 出來，在實(shí)現(xiàn)正常的電子鐘基礎(chǔ)上，增添了額外的功能和趣味性。掌握該項(xiàng)技術(shù)，對(duì)于從事電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的技術(shù)人員來說，具有舉足輕重的意義。 本設(shè)計(jì)以單片機(jī) AT89C51為核心，運(yùn)用 C語(yǔ)言編程，用發(fā)光二級(jí)管實(shí)行多功能的電子時(shí)鐘，在實(shí)現(xiàn)正常的電子鐘基礎(chǔ)上，更增加了一些額外的功能，也同時(shí)增加了一些趣味性。他體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于智能產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化上。 AT89C51的指令系統(tǒng)近乎完善，指令系統(tǒng)中包含了全面的數(shù)據(jù)傳送指令、完善的算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令、方便的邏輯操作和控制指令、對(duì)于編程來說，是相當(dāng)靈活和方便的。各式各樣的時(shí)鐘走進(jìn)了我們的生活，是生活中不可缺少的部分。 74HC164 芯片是 8 位串入并出移位寄存器， 可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸 出。 考慮用雙色二極管，程序上難以控制，而且用變化的顏色來表示容易出現(xiàn)錯(cuò)誤也不清晰。 主要特性： 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ，壽命： 1000 寫 /擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 [3] 管腳說明 ： VCC：供電電壓。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。當(dāng) P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的模式 0、 1和 2都相同，模式 3不同。 TLn的高 3位不定，可將其忽略。模式2的操作對(duì)于定時(shí)器 0及定時(shí)器 1是相同的。 串行口 [7] 51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行通信口，即串行接收和發(fā)送緩沖器（ SBUF），這兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)送器，既可以接收數(shù)據(jù)也可以發(fā)送數(shù)據(jù)。 串行數(shù)據(jù)通信的傳輸速率 串行數(shù)據(jù)傳輸速率有兩個(gè)概念，即每秒轉(zhuǎn)送的位數(shù) bps（ Bit per second）和每秒符號(hào)數(shù) —波特率（ Band rate），在具有調(diào)制解調(diào)器的通信中，波特率與調(diào)制速率有關(guān)。 Q7n H ↑ L X L Q0 n 。再 來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出 [8]。然后讓 Y1 列為低電平，其它列為高電平，判斷 Y1 列有無按 鍵按下。 ⑵ 按發(fā)光管出光面特征分 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等?；蚋。哂泻芨叩闹赶蛐?，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。 ⑶ 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。目前有兩種 發(fā)光模式能使發(fā)光二極管發(fā)出白色光。 LED（發(fā)光二極管）的特性 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ⑴ 極限參數(shù)的意義 ? 允許功耗 Pm:允許加于 LED 兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。 ⑵ 電參數(shù)的意義 ? 正向工作電流 If：它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電 壓迅速增加，發(fā)光。 發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以用 PN 結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來解釋。然而 LED 的發(fā)光機(jī)理決定了它存在著很多的不足，如輸出功率小、發(fā)射角大、譜線寬、響應(yīng)速度低等。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口(SPI或 Microwire)送入。 同相模擬輸入 (ANA IN+)—— 這是錄音信號(hào)的同相輸入端．輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。 片選 (SS)—— 此端為低，即選中 ISD4o04系列。每個(gè) RAC周期表示 ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行 (ISD4004系列中的存儲(chǔ)器有 2400行 ) 。 SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議．協(xié)議假定微控制器的 SPI移位寄存器在 SCLK的下降沿動(dòng)作。 (7)使用 ―讀 ‖ 指令會(huì)使中斷狀態(tài)位移出 ISD的 MISO引腳時(shí)．控制及地址數(shù)據(jù)也同步 從 MOSI端移人。必須后跟 MC 指令快進(jìn)繼續(xù) MC 11111XXXXXXXXXXX 執(zhí)行快進(jìn) ,直到 ,則進(jìn)入OVF 狀態(tài) STOP 0X110XXXXXXXXXXX 停止當(dāng)前操作 STOP WRDN 0X01XXXXXXXXXXXX 停止當(dāng)前操作并掉電 RINT 0X110XXXXXXXXXXX 讀狀態(tài) :OVF 和 EOM 圖 217 SPI端口的控制位 Fig217 SPI port control bit 以下列舉了幾種對(duì) ISD器件進(jìn)行操作時(shí)的指令次序。因此，用戶發(fā)完上電指令后． 必須等待 TPUD． 才能發(fā)出一條操作指令。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)語(yǔ)音提示功能很有用。 DS1302由 Vcc1或 Vcc2兩者中的較大者供電。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥， RST必須保持低電平。同樣，在緊跟 8位的控制指令字 后的下一個(gè) SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0位到高位 7。 LCD還可以換成 LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 10位多功能 8段液晶顯示模塊 LCM101，內(nèi)含看門狗(WDT)/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示 RAM，可顯示任意字段筆劃，具有 3－ 4線串行接口，可與任何單片機(jī)、 IC接口?？梢杂美鲜诫娔X主板上的 。 LM386 的外形、管腳排列及內(nèi)部電路 ： LM386 采用 8 腳雙列直插式塑料封裝。 圖 210LM386 應(yīng)用電路 Circuit 圖中， ⑦ 腳所接容量為 20μF的電 容為去耦濾波電容。 本次設(shè)計(jì)運(yùn)用發(fā)光二級(jí)管顯示時(shí)鐘顯示，一共應(yīng)用了 133 個(gè)發(fā)光二級(jí)管和 18 個(gè)74LS164 芯片。采用 C語(yǔ)言可以很容易地進(jìn)行單片機(jī)的程序移植工作，有利于產(chǎn)品中單片機(jī)的重新選型?？梢蕴峁﹩为?dú)鎖存的 I/O 接口電路很多，這里以常用的串并轉(zhuǎn)換電路 74LS164 為例，介紹一種常用靜態(tài)顯示電路，以使大家對(duì)靜態(tài)顯示有一定的了解。關(guān)于 74LS164 還可以作如下的介紹：所謂時(shí)鐘脈沖端，其實(shí)就是需要高、低、高、低的脈沖，不管這個(gè)脈沖是怎么來的，比如，我們用根電線，一端接T，一端用手拿著，分別接高電平、低電平，那也是給出時(shí)鐘脈沖，在 74LS164 獲得時(shí)鐘脈沖的瞬間（再講清楚點(diǎn)，是在脈沖的沿），如果數(shù)據(jù)輸入端（第 1， 2 引腳）是高電平，則就會(huì)有一個(gè) 1 進(jìn)入到 74LS164 的內(nèi)部，如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平，則就會(huì)有一個(gè) 0 進(jìn)入其內(nèi)部。如果有按鍵按下，則做相應(yīng)的時(shí) 、分、秒計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的加 1 處理。