【正文】 備和制藥領(lǐng)域中的應(yīng)用此外，單片機(jī)還在金融、科研、教育、航空航天等領(lǐng)域都有著十分普遍的用途。②數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)單片機(jī)運(yùn)行期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等等。⑦I/O口4個(gè)并行的I/O口。這里僅介紹常用的總線型DIP40封裝。如果采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端。P1口、P2口、P3口是三個(gè)8位準(zhǔn)雙向的I/O口，各口線在片內(nèi)均有固定的上拉電阻。②外部時(shí)鐘方式外部時(shí)鐘方式是使用外部振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，常用于多單片機(jī)同時(shí)工作，以便于多單片機(jī)之間的同步，一般為低于12MHz的方波。當(dāng)電源接通時(shí)只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。復(fù)位后，P0～P3口輸出高電平且使這些雙向口皆處于輸入狀態(tài)，并將07H寫入堆棧指針SP，同時(shí)將PC和其余專用寄存器清0。此類芯片封裝有8腳DIP和8腳SSOP兩種封裝形式。⑤可編程時(shí)鐘輸出頻率為：，1024Hz，32Hz，1Hz。由于DS12C887能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路 解決子“千年”問(wèn)題；DS12C887 中自帶有鋰電 池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10 年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。其工作原理是主控MCU讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12C887，獲取時(shí)間信息，并可以通過(guò)鍵盤掃描來(lái)進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，經(jīng)MCU處理，送LCD顯示。方案③采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12C887，這種芯片與DS1302相比，內(nèi)部置有鋰電池，在掉電的情況下可以正常工作10年以上，所以每次掉電不用重新對(duì)時(shí)。 DS12C887時(shí)鐘芯片引腳圖本模塊采用DS12C887時(shí)鐘芯片定時(shí)及實(shí)時(shí)顯示時(shí)間功能，使用DS12C887時(shí)鐘芯片共需要13條信號(hào)線。 ⑥R/W:讀/寫輸入端，該管腳也有2種工作模式，當(dāng)MOT接VCC時(shí)，R/W工作在Motorola模式。液晶引腳1，2端為電源端；15，16為背光電源端；為了防止直接加5V電壓可能會(huì)將背光燈燒壞，因此在15腳串聯(lián)一個(gè)1k電阻用于限流。因此，軟件設(shè)計(jì)在單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中同樣占有重要地位。一、主程序說(shuō)明及流程圖在此次設(shè)計(jì)中，STC89C52主要作用就是存儲(chǔ)程序并根據(jù)程序的作用和內(nèi)容對(duì)相應(yīng)的端口進(jìn)行判斷并可以做出相應(yīng)的處理；DS12C887時(shí)鐘芯片主要的功能是控制年、月、星期、日、時(shí)、分、秒的顯示效果；LCD1602主要的功能是將所要顯示時(shí)間信息的顯示出來(lái)；鍵盤的主要作用是設(shè)置時(shí)間。DS12C887狀態(tài)寄存器的參數(shù)設(shè)置如下：狀態(tài)寄存器A置為20H，(00100000),禁止腳SQW輸出。LCD1602的寫命令操作和讀數(shù)據(jù)操作分別用兩個(gè)獨(dú)立的函數(shù)來(lái)完成，函數(shù)內(nèi)部唯一的區(qū)別就是液晶數(shù)據(jù)命令選擇端的電平。 //將使能端置零，以完成高脈沖}讀數(shù)據(jù)函數(shù)操作如下：void write_date(uchar date) //向液晶寫入數(shù)據(jù){ rs=1。 //1602液晶初始化write_(0x0c)。然后再對(duì)硬件部分和軟件部分分別進(jìn)行說(shuō)明，硬件部分包括整體方案選擇介紹和模塊化介紹，軟件部分包括主程序說(shuō)明及流程圖、時(shí)鐘芯片DS12C887程序說(shuō)明以及流程圖、LCD1602程序說(shuō)明以及流程圖和鍵盤程序說(shuō)明及流程圖的內(nèi)容介紹。第三節(jié) 綜合分析絕對(duì)沒(méi)有誤差的系統(tǒng)是不存在的，誤差只可能減小，但是無(wú)法避免的。而時(shí)鐘芯片DS12C887的老化翻用的情況也經(jīng)常出現(xiàn)，這樣會(huì)大大降低時(shí)間精度，加大系統(tǒng)誤差。： 參數(shù)優(yōu)化后的計(jì)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)每秒定時(shí)中斷次數(shù)kPC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)/min△x系統(tǒng)計(jì)時(shí)（初值00:00:00）誤差△t/s160602000:59:5911202001:59:5821802002:59:5732402003:59:5643002004:59:5463002104:59:5916002109:59:582，但不可避免與實(shí)際情況仍然有一定差距。TL0=(6553650000)%256+5%256。功能可以正常運(yùn)行。最終對(duì)兩種方案的電子鐘進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。致 謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）能夠順利完成，并非本人一個(gè)人的功勞，是所有教導(dǎo)過(guò)我的老師、指導(dǎo)并幫助過(guò)我的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐、幫助過(guò)我的室友同學(xué)以及家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。在您的指導(dǎo)和關(guān)愛(ài)下我在學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中學(xué)到了很的東西，鍛煉了自己各方面的能力。參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京：高等教育出版社，2003： 12－15. [2] 王成華，王友仁，胡志忠. 電子線路基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2000：P103－133.[3] Family of Single Chip Microputer User39。感謝指導(dǎo)我的研究生學(xué)長(zhǎng)，感謝你對(duì)我設(shè)計(jì)的一些建議和指導(dǎo)，正是由于這些經(jīng)驗(yàn)性的建議，才讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文的成稿更早的完成。將此篇論文順利完成。并進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括時(shí)鐘電路程序、LCD顯示程序、鍵盤掃描程序。其次是斷電重新上電后無(wú)需重新對(duì)時(shí)，時(shí)鐘芯片內(nèi)置的鋰電池可以保證時(shí)間信息十年內(nèi)不會(huì)丟失。因?yàn)楹笳呔群蛻?yīng)用便利上來(lái)看，都要高于前者。在初始化過(guò)程中中費(fèi)時(shí)為551μs ,所以每一次中斷時(shí)間應(yīng)該把這個(gè)時(shí)間考慮進(jìn)去。所以，這就使得每次定時(shí)的長(zhǎng)度都會(huì)大于理論公式的推導(dǎo)值，在宏觀上表現(xiàn)出來(lái)就是系統(tǒng)比理論計(jì)算出來(lái)的結(jié)果變慢了，我們以單片機(jī)的中斷信息表為例來(lái)講述軟件方面的誤差。②按鍵所引起的誤差設(shè)置和定時(shí)的時(shí)候，按鍵的誤差還是在所難免的，調(diào)時(shí)的時(shí)候要用到按鍵，按的次數(shù)和按的時(shí)間長(zhǎng)短都很影響到時(shí)間精度。第二節(jié) 電子鐘性能測(cè)試一、測(cè)試過(guò)程本測(cè)試過(guò)程我們將重復(fù)第一節(jié)所敘述的過(guò)程，首先進(jìn)行對(duì)時(shí)工作，將設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘（時(shí)鐘芯片DS12C887）與互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)北京時(shí)間進(jìn)行對(duì)時(shí)工作，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間為中午十二點(diǎn)整的時(shí)候，準(zhǔn)時(shí)啟動(dòng)電子鐘，時(shí)間精確到單位“秒”，這里需要注意，必須將兩者時(shí)間初始值設(shè)為統(tǒng)一，只有保證這一點(diǎn)才可以更精確地得出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的誤差。 LCD軟件設(shè)計(jì)流程圖四、鍵盤說(shuō)明及軟件流程圖系統(tǒng)要求當(dāng)功能設(shè)置鍵按下時(shí)，秒位置閃爍，再次按下的時(shí)候在分鐘的位置閃爍，依此類對(duì)。 //延時(shí)，以待數(shù)據(jù)穩(wěn)定 lcden=1。 //將要寫的命令送到數(shù)據(jù)總線上 delay(3)。這部分包括DS12C887某個(gè)單元寫、讀DS12C887某個(gè)單元的內(nèi)容和DS12C887設(shè)定時(shí)間。 主程序流程圖二、DS12C887芯片說(shuō)明及軟件流程圖 DS12C887初始化方法 DS12C887采取連續(xù)工作制，一般無(wú)須每次都初始化，即使是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)也如此。為了完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，在進(jìn)行軟件部分設(shè)計(jì)時(shí)，也通常把整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程分成若干個(gè)部分，每一部分稱作一個(gè)模塊。液晶引腳6端為使能信號(hào)，是操作時(shí)必須的信號(hào)。日歷和RAM中的內(nèi)容沒(méi)有任何影響，僅對(duì)內(nèi)部的控制寄存器有影響，在典型的應(yīng)用中，RESET可以直接接VCC,這樣可以保證DS12C887在掉電時(shí)，其內(nèi)部控制寄存器不受影響。 ③AD0～AD7:復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線，該總線采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在總線周期的前半部分，出現(xiàn)在AD0～AD7上的是地址信息，可用以選通DS12C887內(nèi)的RAM,總線周期的后半部分出現(xiàn)在AD0～AD7上的數(shù)據(jù)信息。一、單片機(jī)最小系統(tǒng)本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心，并選用12MHZ的晶振，使得單片機(jī)時(shí)鐘運(yùn)行合理。③通過(guò)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12887，獲取時(shí)間信息，經(jīng)MCU處理，送LCD顯示。五、芯片的選型綜合上面提到的幾款芯片信息，我們不難看出，S3530A芯片造價(jià)比較高，對(duì)系統(tǒng)要求也比較高；DS1302芯片是一種比較常用的時(shí)鐘芯片，但是用法比較復(fù)雜，普及率不夠高；PCF8563芯片是一種復(fù)雜而有不常使用的芯片，操作性不強(qiáng)；DS12C887芯片是一款比較常見(jiàn)，使用簡(jiǎn)單、功能比較多，走時(shí)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，比較適合這種小型的電子鐘設(shè)計(jì)，也比較符合本次設(shè)計(jì)的難度要求，所以我們將采用DS12C887芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘的設(shè)計(jì)。⑨片內(nèi)電源復(fù)位功能。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。(表中“x”為不定數(shù)) 寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC0000HTMOD00HACC00HTCON00HB00HTH000HBSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL000HP0～P3FFHSCON00HIPxx000000BSBUFxxxxxxxxBIE0x000000BPCON0xxx0000B第三節(jié) 時(shí)鐘芯片現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子時(shí)鐘芯片，并且都具有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，下面簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的資料，并從中選擇并完成設(shè)計(jì)時(shí)鐘芯片的選型工作。上電瞬間RST引腳獲得高電平，隨著電容的充電，RST引腳的高電平將逐漸下降。其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作，因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。三、STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘STC89C52單片機(jī)各部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。VPP為該引腳的第二功能。VDP為本引腳的第二功能，即備用電源的輸入端，當(dāng)主電源VCC發(fā)生故障，降低到某一規(guī)定值的低電平時(shí)，將+5V的電源自動(dòng)接入RST端，為內(nèi)部RAM提供備用電源，從而使單片機(jī)在復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。兩個(gè)時(shí)鐘引腳也可以外接獨(dú)立的晶體振蕩器。特別值得一提的是CPU中的位處理器，它實(shí)際上是一個(gè)完整的1位微計(jì)算機(jī)，這個(gè)1位微計(jì)算機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。④中斷系統(tǒng)具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。80C51單片機(jī)雖然應(yīng)用普遍，可用工具多，易上手，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但是8051單片機(jī)不適合做一些簡(jiǎn)單的課題設(shè)計(jì)。而且它也有keilC51的C編譯器。AVR的單片機(jī)同樣也是Atmel公司的產(chǎn)品，最早的便是AT90系列單片機(jī)，但是現(xiàn)在非常多的AT90單片機(jī)都轉(zhuǎn)型給了Atmega系列和Attiny系列，AVR單片機(jī)最大的特點(diǎn)是精簡(jiǎn)指令型的單片機(jī)，執(zhí)行速度非?？?。目前來(lái)說(shuō)，隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)技術(shù)、EDA工具技術(shù)的發(fā)展，基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)面臨著較大的發(fā)展。以Intel公司制造的MCS—48單片機(jī)為代表，此類單片機(jī)內(nèi)部集成有8位的CPU、并行I/O口、8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等，其缺點(diǎn)則是無(wú)串行口，中斷處理方式比較簡(jiǎn)單，內(nèi)部RAM和ROM的容量較小，尋址范圍非常小，通常小于4KB。當(dāng)今人類生活中所用的大部分的電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)，例如手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等等。第一節(jié) 51單片機(jī)的相關(guān)介紹一、單片機(jī)的定義單片機(jī)[1]是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在未來(lái)的幾年里，我國(guó)集成電路市場(chǎng)需求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①通信信息的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)集成電路技術(shù)提出新的需求。不少設(shè)計(jì)公司可以設(shè)計(jì)上萬(wàn)門的集成電路產(chǎn)品，而北京華大和深圳華威最高可設(shè)計(jì)80萬(wàn)門的電路。二、集成電路技術(shù)的發(fā)展歷史集成電路是信息產(chǎn)業(yè)和高新科技技術(shù)的核心，也是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的核心技術(shù)。校時(shí)電路時(shí)用來(lái)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”，“分”，“秒”計(jì)數(shù)器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器組成。從而達(dá)到計(jì)時(shí)的功能，是人民日常生活不可或缺的工具。重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于51單片機(jī)電子鐘的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄前 言 1第一章 緒論 2第一節(jié) 電子時(shí)鐘 2一、電子時(shí)鐘簡(jiǎn)介 2二、電子時(shí)鐘的基本特點(diǎn) 3三、電子時(shí)鐘的基本原理 3第二節(jié) 電子時(shí)鐘的應(yīng)用 4第三節(jié) 集成電路技術(shù)的相關(guān)發(fā)展 4一、集成電路技術(shù) 4二、集成電路技術(shù)的發(fā)展歷史 5三、集成電路技術(shù)的現(xiàn)狀 5四、集成電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 6第四節(jié) 本章小結(jié) 6第二章 51單片機(jī)及時(shí)鐘芯片 7第一節(jié) 51單片機(jī)的相關(guān)介紹 7一、單片機(jī)的定義 7二、單片機(jī)的發(fā)展 8三、單片機(jī)的分類 9四、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 9第二節(jié) 單片機(jī)的選型 10一、STC89C52的基本結(jié)構(gòu) 10二、STC89C52單片機(jī)的封裝和引腳 12三、STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘 14四、STC89C52單片機(jī)的復(fù)位 15第三節(jié) 時(shí)鐘芯片 16一、S3530A實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 17二、DS1302涓流充電時(shí)鐘保持芯片 17三、PCF8563實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷/芯片 18四、DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 19五、芯片的選型 20第三節(jié) 本章小結(jié) 20第三章 電子鐘的整體結(jié)構(gòu)及相關(guān)設(shè)計(jì) 21第一節(jié) 方案提出與選擇 21第二節(jié) 硬件部分設(shè)計(jì) 22一、單片機(jī)最小系統(tǒng) 22二、時(shí)鐘芯片電路 23三、電源供電電路 25四、1602LCD液晶屏 25五、蜂鳴器鬧鈴電路 26六、按鍵調(diào)整電路 26第三節(jié) 軟件部分設(shè)計(jì) 27一、主程序說(shuō)明及流程圖 27二、DS12C887芯片說(shuō)明及軟件流程圖 28三、1602液晶顯示設(shè)計(jì)說(shuō)明及軟件流程圖 29四、鍵盤說(shuō)明及軟件流程圖 31第四節(jié) 本章小結(jié) 32第四章 系統(tǒng)測(cè)試及相關(guān)驗(yàn)證 33第一節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)組成 33第二節(jié) 電子鐘性能測(cè)試 34