【正文】 電平 60μ s。 0 x 7 F ) + ( T L 4 )NNYY 圖 環(huán)境溫度采集子程序流程圖 所有的讀寫(xiě)時(shí) 隙至少需要 60μ s，且每?jī)蓚€(gè)獨(dú)立的時(shí)隙之間至少需要 1μ s 的恢復(fù)時(shí)間。 鍵盤(pán)掃描子程序 單片機(jī)對(duì)鍵盤(pán)掃描的方法有隨機(jī)掃描方式、定時(shí)掃描方式和中斷掃描方式。如果沒(méi)有按鍵按下，則程序掃描到 Key=FFH，將鍵值 Key 清零，返回主程序。但應(yīng)用此方法，仍需要十分了解所使用元器件的工作方式和管腳連接方式。 例如：本設(shè)計(jì)是在單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，所以必須先確定單片機(jī)基礎(chǔ)電路能 否 正常工作。 AT89C51的 31 號(hào)引腳是外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)端，當(dāng)該引腳為高電平時(shí)，單片機(jī)會(huì)一直從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器內(nèi)取指令。i) for(j=50。 //初始化 P1 口 for(n=0。 3. 明確單片機(jī)管腳功能。 sbit DAT=P1^0。j0。 disp_buffer[3]=tab[3]。t0。 include define uint unsigned int define uchar unsigned char void dis()。在連接過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)： 1. LED 數(shù)碼管各管腳與 74LS164 各管腳的對(duì)應(yīng)關(guān)系要十分清楚， 所有 LED 數(shù)碼管與 74LS164 的連接方式要統(tǒng)一。 unsigned char code ledp[8]={0xfe， 0xfd， 0xfb， 0xf7， 0xef， 0xdf，0xbf， 0x7f}。 //延時(shí)時(shí)間根據(jù)變量 i， j， k不同而改變 for(i=50。 調(diào)試過(guò)程需要注意以下幾點(diǎn) ： 1. 檢查電源 是否 完好 。 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 [13]。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)大的仿真調(diào)試器。程序流程如圖 。只要將需要顯 示的數(shù)字編輯成 對(duì) 應(yīng)的 BCD 碼，逐位送入 74LS164 的 A、 B 串行輸入端，數(shù)碼管將正常顯示。所有的讀時(shí)隙最短必須持續(xù) 60μ s，各個(gè)讀時(shí)隙之間必須保證最短 1μ s的恢復(fù)時(shí)間。 DS18B20 在DQ 線(xiàn)變低后的 15～ 60μ s 的窗口對(duì) DQ 進(jìn)行采樣，如果為高電平，就為寫(xiě)“ 1”；如果為低電平，就為寫(xiě)“ 0”。 4. 數(shù)據(jù)處理 DS18B20 要求有嚴(yán)格的時(shí)序來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整。主機(jī)可以隨時(shí)發(fā)起復(fù)位脈沖以停止此操作。 Skip Rom （跳過(guò) ROM） CCH 此命令用于單掛接總線(xiàn)系統(tǒng)時(shí)，可以無(wú)需提供 64位 ROM序列號(hào)皆可運(yùn)行內(nèi)存操作命令。單線(xiàn)器件 DS18B20 檢測(cè)到該上升沿后，延時(shí) 15～ 60μ s，通過(guò)拉低總線(xiàn) 60～ 240μ s 來(lái)產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。 在進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，需要先解除寫(xiě)保護(hù)寄存器的“禁止”狀態(tài)。初始日期為 2021 年 5月 12日，此刻若按 K1 鍵， LED 顯示“ 080512”。按鍵電平復(fù)位是相當(dāng)于 RST 端 通過(guò)電阻接高 電平，如圖 (b)所示；按鍵脈沖復(fù)位，利用 RC 微分電路產(chǎn)生正脈沖，如圖 (c)所示 [12]。單片機(jī)復(fù)位后，除了 PC 之 外，還對(duì)片內(nèi)的特殊功能寄存器有影響， 它 們的復(fù)位狀態(tài)如表 所示。此類(lèi)集成電路體積較小，使用方便，不足的是音樂(lè)簡(jiǎn)單、單一。 K5 鍵：該鍵為自動(dòng)復(fù)位鍵，與 K4 鍵類(lèi)似，不同之處是該鍵每次按下將使相應(yīng)校對(duì)位進(jìn)行減 1操作。 單片機(jī)管腳只有在按鍵按下時(shí)為低電平，按鍵彈出后重新恢復(fù)高電平。 由于本設(shè)計(jì)的電子鐘最多需要 7個(gè)按鍵，若采用矩陣式鍵盤(pán)時(shí)會(huì)有按鍵浪費(fèi)，故 采用的是獨(dú)立式鍵盤(pán)。電路圖參見(jiàn)圖 。故 本 設(shè)計(jì)中應(yīng)用 7 位 8 段共陰 LED 實(shí)現(xiàn)顯示部分 ，顯示面板分布如圖 。 特別需要注意 X1 和 X2 兩端連接的晶振 Y1，該晶振頻率為 。當(dāng) +5V 電源 被 切斷 后， DS1302 啟用 +3V 電源，可以保持 DS1302繼續(xù)工作。另外 ，本 設(shè)計(jì)要求 該 電子鐘能 夠 采集環(huán)境溫度，所以 還 需要溫度采集芯片。 與 AD590 不同的是， DS18B20 數(shù)字溫度 傳感器 能直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)，以供單片機(jī)處理 ，既節(jié)省了硬件，又有效避免了模擬方式的干擾問(wèn)題 。 圖 AT89C51 芯片 PDIP 封裝引腳圖 AT89C51 為適應(yīng)不同的產(chǎn)品需求，采用 PDIP、 TQFP、 PLCC 三種封裝形式，本系統(tǒng)采用雙列直插 PDIP 封裝形式，如圖 。擁有 15 條可編程 I/O 引腳， 2個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 6 個(gè)中斷源，可編程串行 UART 通道，并能直接驅(qū)動(dòng) LED 輸出。 利用單片機(jī)的智能性，可方便地實(shí)現(xiàn)具有智能的電子鐘設(shè)計(jì)。但是受芯片引腳數(shù)量和功能 限制，不容易實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的多功能性。 應(yīng)用 FPGA 能夠?qū)r(shí)鐘設(shè)計(jì)為為四種類(lèi)型：全局時(shí)鐘、門(mén)控時(shí)鐘、多級(jí)邏輯時(shí)鐘和波動(dòng)式時(shí)鐘。也有體型較大的，諸如 公共場(chǎng)所的大型電子報(bào)時(shí)器等。 由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用 ， 使得數(shù)字鐘的精度 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表 ， 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便 ， 而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能 。 時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜 容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。 Multifunction。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目： 電子鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 電子時(shí)鐘主要是利用電子技術(shù)將時(shí)鐘電子化、數(shù)字化，擁有時(shí)鐘精確、體積 小、界面友好、可擴(kuò)展性能強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生活和工作當(dāng)中。 關(guān)鍵詞 ： 電子時(shí)鐘 ； 多功能； AT89C51； 時(shí)鐘日歷芯片 ； 溫度傳感器 河南 農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院 Abstract The electronic clock mainly uses the electronic technology make the clock puterization, the digitization, with the clock precision, small size, friendly interface, scalable performance and other characteristics, was widely used in life and work. Measuring temperature, in life, industry and agricultural production, so electronic clock need multifunction. The design for the main implementing a clock/calendar can be displayed normal, collecting personal ambient temperature, with the timing alarm of the multifunction electronic clock. Comparing and analysising the development technology of the electron clock, the design determines to use the MCU technology to realize the multifunctional electron clock. This design application AT89C51 as a core chips, 7 LED digital displaying, using DS1302 realtime clock chip to plete the basic function of the clock/calendar. At the same time the design use of DS18B20 temperature sensors to collect the environmental temperature. The method has the advantage of being simple circuit, reliable performance, good realtime, high precision of the time and temperature , simply operation, easy programming. The electronic clock can be applied to the general living and working ,can also be modified to improve performance, add new functions, and brings more convenient to people’s life and work. Key words: Electronic clock。 在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到 了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力 的 推動(dòng) 和 提高了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展 與 信息化程度，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步 提升 ，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。 電子 鐘是采用 電子 電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí) 、 分 、 秒 進(jìn)行 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置 ， 廣泛 應(yīng) 用于個(gè)人家庭 ， 車(chē)站 ， 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所 ， 成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?。當(dāng)今市場(chǎng)上 的 電子時(shí)鐘品類(lèi)繁多， 外形 小巧別致 。 正因?yàn)?FPGA 在設(shè)計(jì)過(guò)程中方便、快捷，而且 FPGA 技術(shù)功能強(qiáng)大，能夠應(yīng)用其制作諸如基代碼發(fā)生器、 數(shù)字頻率計(jì)、電子琴、電梯控制器、自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)、多功能波形發(fā)生器、步進(jìn)電機(jī)定位控制系統(tǒng)、電子時(shí)鐘等。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 9 J un 2 0 0 8 S he e t o f F i l e : H : \常亮 \常亮畢業(yè)設(shè)計(jì) \電路圖 \ 5 55 定時(shí)器 . d db D ra w n B y:RD IS7T H R6T R IG2GND1C V o l t5R4VCC8Q35 55C CRV C CV 012 圖 基于５５５的秒脈沖發(fā)生器 采用 555 定時(shí)器設(shè)計(jì)電子時(shí)鐘，成本低，容易實(shí)現(xiàn)。這種用軟件代替硬件 的控制技術(shù)，是對(duì)生產(chǎn)控制技術(shù)的一次革命。 例如比較常用的 AT89C2051 單片機(jī)， 帶有 2KB Flash 可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器（ E2PROM）的低壓、高性能 8 位 CMOS 微型計(jì)算機(jī)。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時(shí)鐘被“凍結(jié)”，使一切功能都暫停，只保存片內(nèi) RAM 中 的內(nèi)容，直到下一次硬件復(fù)位為止 [8]。 AD590 優(yōu)點(diǎn)很多，但是由于它只能將采集來(lái)的溫度轉(zhuǎn)化為電流輸出，所以在實(shí)際應(yīng)用中，需要先將 AD590 輸出的電流轉(zhuǎn)化為電壓，再利用 A/D 轉(zhuǎn)換 元件 進(jìn)行 模 /數(shù) 轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，最后送入單片機(jī)中 [12]。 電子時(shí)鐘硬件 電路設(shè)計(jì) 電子鬧鐘至少要包括秒信號(hào)發(fā)生器、時(shí)間顯示電路 、按鍵電路、供電電源、鬧鈴指示電路等幾部分。而 +3V 電源 僅作為 DS1302 的備用電源。 DS1302采用雙電源供電，平時(shí)由 +5V 電源供電，當(dāng) +5V 掉電之后，由圖中 BT1（ +3V 備用電池）供電。 LED 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，體積小，功耗低，響應(yīng)速度快，易于匹配，壽命長(zhǎng)，可靠性高，而且顯示亮度高，價(jià)格便宜，市場(chǎng)上也有專(zhuān)門(mén)的時(shí)鐘顯示組合 LED。 為了在顯示部分節(jié)省單片機(jī) I/O 口 ，故采用靜態(tài)顯示方式。矩陣式鍵盤(pán)適合按鍵較多時(shí)使用。每次按下后，會(huì)自動(dòng)彈出。調(diào)分、秒、年 、月、日與 皆 之相同，只是各位最高值不同。 購(gòu)置一塊音樂(lè)集成電路，加置在單片機(jī)和蜂鳴器之間，當(dāng)單片機(jī)連接鬧鈴電路的管腳送出高電平時(shí)，音樂(lè)集成電路會(huì)給蜂鳴器特定脈沖 ，使蜂鳴器發(fā)聲 。 復(fù)位后， PC內(nèi)容初始化為 0000H， 使單片機(jī)從 0000H 單元 開(kāi)始執(zhí)行程序。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 主程序設(shè)計(jì) 第一次上電，系統(tǒng)先進(jìn)行初始化， LED 顯示初始時(shí)間“ 14： 28： 00”，并開(kāi)始走時(shí)。如果 DS1302 一直沒(méi)有掉電，則不存在此問(wèn)題。主機(jī)釋放總線(xiàn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上升沿。此命令可用于單掛接或者多掛接總線(xiàn)。 Rrad Scratchpad （讀暫存器） BEH 此命令讀取暫存器內(nèi)容，從 字節(jié) 0 一直讀取到字節(jié) 8。 Read Power Supply （讀供電