【正文】 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 然而傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)除了需要購置如仿真器，編程器，示波器等價格不菲的電子設(shè)備外，開發(fā)過程也較為繁瑣。 課題 的任務(wù)和要求 3 種工作模式狀態(tài)（正常時鐘顯示模式、系統(tǒng)校準(zhǔn)模式、秒表計時模式）；系統(tǒng)所有功能，能夠通過上位 PC 機(jī)對其操作修改與實(shí)時動態(tài)顯示（ PC主機(jī)端可利用高級語言進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計）； 2．在正常時鐘顯示模式時，時鐘具有顯示年、月、日、時、分、秒的功能； 3．在正常時鐘顯示模式時，系統(tǒng)具有整點(diǎn)報時的功能，在離整點(diǎn)前 10 秒時，自動發(fā)出鳴叫聲，步長 1 秒，每間隔 1 秒鳴叫一次，前 4 響是低音，后 1 響為高音，共鳴叫 5 次，最后 1 響結(jié)束時為整點(diǎn)。 其中方案一 靈活性大，便于修改，成本低，但是經(jīng)常會有死機(jī)情況，重啟會復(fù)位，需要重新設(shè)置時間。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU的專用處理器發(fā)展而來。 90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。在單芯片上，擁有靈巧的8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 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。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示 ,18 引腳和 19 引腳接時鐘電路 ,XTAL1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入 ,XTAL2 接外部晶振和微 調(diào)電容的另一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出 .第 9 引腳為復(fù)位輸入端 ,接上電容 ,電阻及開關(guān)后夠上電復(fù)位電路 ,20引腳為接地端 ,40引腳為電源端 . 圖 31為 STC89C52 的管腳圖。 (4)EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。單片機(jī)訪問一次存儲器的時間，稱之為一個機(jī)器周期，這是一個時間基準(zhǔn)。電路如下圖 33所示： 圖 33 單 片機(jī)復(fù)位電路 時鐘電路 DS1302 簡介 DS1302是由美國 DALLAS公司推出的一種低功耗、高性能的實(shí)時時鐘芯片， 實(shí)時時鐘可提供年、月、日、時、分和秒的調(diào)整，一個月的 30 天與 31 天可以自動調(diào)整，且具有閏年的自動補(bǔ)償功能。 引腳圖如下 35 所示： 圖 35 DS1302 引腳圖 圖 36 DS1302 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 工作原理 DS1302 在每次進(jìn)行讀、寫程序前都必須初始化，先把 SCLK 端置“ 0”，接著把 RST 端置“ 1”，最后才給予 SCLK 脈沖。當(dāng)“ WP”為 1 時，寫保護(hù)位防止對任一寄存器的寫操作?！?WP” 是寫保護(hù)位，在任何的對時鐘和 RAM 的寫操作之前， WP 必須為 0。 第八行控制寄存器， bit7 是寫保護(hù)位 WP，當(dāng) WP為 1時，寫保護(hù)位可防止對任一寄存器的寫操作，在任何的對時鐘和 RAM 的寫操作之前， WP 位必須為 0 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充 電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 l | セ シ フ ヮ ? Π XXXX1101 ⑹ = M ] m } ユ ス ヘ ソ ? 247。 硬件電路的調(diào)試 電路的焊接并不是一次成功的，遇到的問題如下： （ 1）電路完成后，通過 USB 接通到電腦靠程 序至單片機(jī)時發(fā)現(xiàn)單片機(jī)不能夠正常供電。 第 6章 總結(jié) 與展望 本設(shè)計主要是對多功能數(shù)字時鐘的秒、分、時、天、月、年、周，整點(diǎn)報時，定時鬧鐘等進(jìn)行軟件仿真，并做出具體的實(shí)物，當(dāng)然本設(shè)計要想運(yùn)用于實(shí)際，還有好多方面需要進(jìn)一步加強(qiáng)與改進(jìn)， 現(xiàn)在的電子時鐘具有顯示、校準(zhǔn)、鬧鐘這些傳統(tǒng)機(jī)械時鐘所具有的功能，另外還具有正點(diǎn)音樂報時、溫濕度測量、秒表等新的 功能，更加的使用并且生活化。其實(shí)在最后答辯的時候，老師問的有些問題，我其實(shí)理解內(nèi)容但卻不知道怎么回答，就像自己在之前面試的時候一樣，比較正式的場合讓自己緊張也影響了交流的過程，老師也教導(dǎo)了我應(yīng)該多做準(zhǔn)備，讓自己開始去習(xí)慣，這也讓 我有所反思，希望能在以后慢慢改善。 sbit RS=P2^7。 sbit KEY_DOWN=P1^4。 //LCD 第一行顯示緩存數(shù)組 uchar second_line[16]=Time : 11:13:25 。 // 秒。 //定時器設(shè)置 TH0=(6553610000)/256。 if(KEY_STOP==0) {dingshi_flag=0。amp。amp。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 RS=1。 _nop_()。 //清除屏幕 write_mand(0x38)。i16。 //清零時鐘總線 rst=0。0x01)。 temp=ucda。 } //從 ds1302 某地址讀數(shù)據(jù) /*在最后一個數(shù)據(jù)發(fā)送完了后，該脈沖的 下降沿就會輸出數(shù)據(jù)的第一位！ */ uchar read_B(uchar addr) { uchar i,temp,dat1,dat2。 io=(bit)(tempamp。 sclk=1。 dat1=dat1+dat2*16。 ge=num%10。} if((num==51)||(num==53)||(num==55)||(num==57)) {ALARM_BEEP=1。 LCD_1=LCDData[ge]。 LCD_1=LCDData[ge]。 LCD_1=LCDData[ge]。 delay(5)。 second_line[14]=LCD_1。 //讀的是 BCD 碼 //BCD 碼轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 //BCD 要轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 num=((tempamp。 } rst=0。 //上升沿寫入 nop()。 for(i=0。 sclk=1。 nop()。i8。i16。 //地址加 1 delay(5)。 _nop_()。 P0=tempdata。 check_busy()。 _nop_()。 } } //************************************ //LCD1602 寫命令 //************************************ void write_mand(uchar tempdata) { E=0。 E=1。 E=0。amp。} if(dingshi_timer1=10) { if(set_sel==2) { if(dingshi_flag) {dingshi_timer1=0。 //開定時器 0 中斷 TR0=1。 for(i=0。 uint dingshi_timer1。 //顯示界面 LCD1602 uchar LCD_4,LCD_3,LCD_2,LCD_1,LCD_0。 //KEY 輸入接口 sbit KEY_OK=P1^0。 /*引腳定義 */ sbit BusyFlag=P0^7。 參考文獻(xiàn) [1] 羅印升 . 單片機(jī)微機(jī)原理與應(yīng)用 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 [M], 2020: 111127. 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[8] 張強(qiáng)，劉可薇 .基于 FPGA 的多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) [J]. 儀器儀表用戶，2020. 致謝 四周的時間或長或短，這次綜合實(shí)訓(xùn)是在俞洋老師的耐心指導(dǎo)下完成的。 軟硬件功能分析 本次綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)計的多功能電子時鐘 可以顯示年、月、日、時、分、秒，有整點(diǎn)報時，能夠快速校準(zhǔn)全新的時間，有秒表計時功能并且可以記錄 3 組數(shù)據(jù)，功能介紹如下： （ 1） 正常顯示功能： 將 程序下載到單片機(jī)里后就會進(jìn)入正常顯示， ZCXS 就是表示正常顯示，模塊實(shí)物圖如下 51 所示： 圖 51 正常顯示 （ 2） 校時功能： 當(dāng)按下校時按鍵后就會顯示調(diào)節(jié)界面 JaoZhun 就是表示調(diào)節(jié)，進(jìn)入后就可以調(diào)節(jié)年，在按一下校時按鍵就可以對月進(jìn)行校時，以此類推，以此可以調(diào)節(jié)日、時、分、秒，實(shí)物圖如下圖 52 所示： 圖 52 時鐘校準(zhǔn) （ 3） 秒表計時功能： 當(dāng)按下進(jìn)入校準(zhǔn)模式按鍵后再按下進(jìn)入按鍵就可以進(jìn)入秒表計時界面，當(dāng)按下記錄按鍵后則可以對時間進(jìn)行記錄，依次按三次可以記錄三組數(shù)據(jù)實(shí)物圖如下圖 53 所示： 圖 53 秒表計時 （ 4） 清零功能： 進(jìn)入秒表模式后，按下清零鍵（也是進(jìn)入秒表的按鍵） 后就會把當(dāng)前計時的時間變?yōu)榱悴⑶野讶M記錄時間也清零 ，如下圖 54 所示： 圖 54 秒表清零 測試結(jié)果分析 （ 1） 當(dāng)硬件通電后，則 LCD1602 顯示器則會根據(jù) DS1302 的初始化時間進(jìn)行顯示并開始計時。 的使用 方法 LCD1602 基本操作時序如下表所示 表 35 時序操作說明表 操作 輸入 輸出 讀狀態(tài) RS＝ L， RW＝ H， E＝ H D0~D7＝狀態(tài)字 寫指令 RS＝ L， RW＝ L， D0~D7＝指令碼， E＝高脈沖 無 讀數(shù)據(jù) RS＝ H， RW＝ H， E＝ H D0~D7＝數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) RS＝ H， RW＝ L， D0~D7＝數(shù)據(jù)， E＝高脈沖 無 蜂鳴報警電路模塊設(shè)計 當(dāng) S8550 三極管的基極為低電平時，三極管則導(dǎo)通，然后蜂鳴器的上端變?yōu)楦唠娖絼t可以進(jìn)行整點(diǎn)報時。 1602LCD 的字符液晶字庫 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點(diǎn)陣字符圖形，如下表所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代 碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。大概要采用 8個按鍵分別命名為 K0 到 K7,K1 鍵是每種模式的退出，然后都是正常顯示時鐘時間， K3進(jìn)入校準(zhǔn)模式，此時 K4 表示秒、分、時的切換。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0 位到高位 7。位 1 至位5指操作單元的地址。位 0是讀 /寫操作位，進(jìn)行讀操作時，該位為 1；該位為 0 則表示進(jìn)行的是寫操作。 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(diǎn)的記錄上，能實(shí)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 范應(yīng)用于多個領(lǐng)域。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號是從 RST 引腳輸入到 芯片 內(nèi)的施密特 觸發(fā)器 中的。 P0：經(jīng)上拉電阻后作為液晶模塊的數(shù)據(jù)輸入端。 (2)PSEN：外 ROM 讀選通信號。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(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。 其中最成功的是 INTEL 的 8031