【正文】 完整的 PCB設計功能：最多可設計 16個銅箔層， 2個絲印層， 4個機械層（ 含板邊），靈活的布線策略供用戶設置，自動設計規(guī)則檢查， 3D 可視化預覽。 豐富的虛擬儀器： 13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓 /電流表、交流電壓 /電流表、數字圖案發(fā)生器、頻率計 /計數器、邏輯探頭、虛擬終端、 SPI調試器、 I2C調試器等。 淮南師范學院電氣信息工程學院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 22 頁 4 大功能模塊 1. 智能原理圖設計（ ISIS） 豐富的器件庫：超過 27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件。 。 } 淮南師范學院電氣信息工程學院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 21 頁 4 開發(fā)工具 Proteus 與 Keil Proteus 軟件 Proteus 簡介 Proteus軟件是英國 Labcenter electronics公司出版的 EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。 dsas=0。 dsrw=1； //上升沿鎖存數據 dsas=1。// 初始化年 } 寫 12C887函數 ： void write_ds(uchar add,uchar date) { //寫 12C887函數 dscs=0。//初始化秒鬧鐘 write_ds(2,0)。//打開總中斷 EX1=1。解決的方法如下：當按鍵按下時讀取按鍵鍵值，若 5ms 后鍵值和按下是相等，則確認為有效按鍵，以此消除按鍵抖動帶來的問題。當 s1=2 時，地址指針指向 fen 顯示位置處，變量最大值為 59。數據指針設置：數據首地址為 80H，所以數據地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H)。 R/W 為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數據線。 1602LCD 液晶顯示屏 1602 字符型 LCD 簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式 LCD，本設計采用 16 列 *2 行的字符型 LCD1602 帶背光的液晶顯示屏。只有在SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。當Vcc2 大于 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。 為了實現系統(tǒng)報警計時等功能，此設計采用了 DS302 實時時鐘芯片。只有在 SCLK為低電平時，才能將 RST 置為高電平。當 Vcc2 大于 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。 51 單片機在系統(tǒng)復位時，將其內部的一些重要寄存器設置為特定的值，（在特殊寄存器介紹時再做詳細說明）至于內部 RAM 內部的數據則不變。 單片機的復位電路 復位電路的連接圖如下： 淮南師范學院電氣信息工程學院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 10 頁 圖 復位電路連接圖 為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復位電路是必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “ 1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。 AT89S52 單片機為 40 引腳雙列直插芯片 ,有四個 I/O 口 P0,P1,P2,P3,MCS51 單片機共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 PP P3），每一條 I/O 線都能獨立地 作輸出或輸入。 2 硬件電路設計 系統(tǒng)硬件概述 本電路是由 AT89S52 單片機作為控制核心，能在 3V超低壓工作， AT89S52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4kBytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案；時鐘電路由 DS1302 提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月 、日、周、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。 方案二： 采用 DS1302 時鐘芯片實現時鐘， DS130 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。能于 3V的超低壓工作 ,而且與MCS51 系列單片機完全兼容 ,而且運用于電路設計中時具備 ISP 在線編程技術 ,當在對電路進行調試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增 功能需要燒入程序時，避免芯片的多次拔插對芯片造成的損壞。 淮南師范學院電氣信息工程學院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 5 頁 本時鐘還具有環(huán)保、走時無噪音、低功耗等非實時時鐘不具有的功能。最后在老師同學的幫助以及自己的努力下完成了此次電子萬年歷的設計。因為這個課題有很好的開放性和可發(fā)揮性，對制作者的要求比較高，不僅考察了對單片機的掌握能力更加強調了對單片機擴展的應用。 DS1302 clock chip, launched in the United States with DALLAS small current charging function real time clock chip, low power consumption, it can be years , month, date, day, hour, minute, seconds time, also has a leap year pensation and other functions, and DS1302 long life, small error。該電子萬年歷在硬件方面主要采用 AT89C51 單片機作為主控核心，由 DS1302時鐘芯片提供時鐘、 1602LCM 點陣液晶顯示屏顯示。 論文主要研究了液晶顯示器 LCM及時鐘芯片 DS1302，溫度傳感器 DS18B20 與單片機之間的硬件互聯及通信，對數種 硬件連接方案進行了詳盡的比較，在軟件方面對日歷算法也進行了論述。電子萬年歷的出現給人們的生活帶來的諸多方便，作為一種附加功能，現在越來越廣泛的被應用于各種電子產品中，具有廣闊的市場前景。此外，該電子萬年歷還具有時間校準等功能。少于 31 天的月份，月末日期可自動調整，其中包括閏年補償。由于 DS1302 能夠自動產生世紀、年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內部又增加了世紀寄存器，從而利用硬件電路解決子 “ 千年 ” 問題； DS1302 中自帶有鋰電池，外部掉電時，其內部時間信息還能夠保持 10 年之久；對于一天內的時間記錄，有 12 小時制和 24 小時制兩種模式。 時鐘芯片的選擇方案和論證 方案一： 直接采用單片機定時計數器提供秒信號，使用程序實現年、月、日、星期、時、分、 3 秒計數。采用普通 晶振 [4]。 單片機最小系統(tǒng) AT89C52 單片機最小系統(tǒng)電路設計如圖 所示。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。這是由硬件自動完成的，不需要我們操心， 1 然后再實行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯，如果不對端口置 1，端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q^為 1加到場效應管柵極的信號為 1，該場效應管就導通對地呈現低阻抗，此時即使引腳上輸入的信號為 1，也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的 1 信號讀入后不一定是 1。 89 系列單片機的復位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內的施密特觸發(fā)器中的。 淮南師范學院電氣信息工程學院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 11 頁 時鐘芯片電路 時鐘芯片引腳介紹 時鐘芯片 DS1302,其引腳分布圖如下所示 ： 圖 DS1302 引腳分布圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。當 RST 為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對 DS1302進行操作。 DS1302 有 12 個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數據位為BCD 碼形式 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 相關的寄存器等。 引腳功能及結構 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。當 RST 為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對DS1302 進行操作。最低有效位 (位 0)如為 0 表示要進行寫操作，為 1 表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀 操作，低電平時進行寫操作。 VDD 接 5V電源，VSS 接地。 1602 液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經存儲了 160 個不同的點 陣字符 ,圖形寄存器選擇控制表如表所示： 表 2 1602 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說明 0 0 寫入指令寄存器 0 1 讀 busy flag,以及讀取位址計數器 1 0 寫入數據寄存器 1 1 從數據寄存器讀取數據 1602 通過 D0～ D7 的 8 位數據端傳輸數據和指令。系統(tǒng)程序不斷掃面鍵盤，當 s1 鍵按下后產生一個低電平，即 s1num加一。當 s1=6 時，地址指針指向 month 顯示位置，變量最大值為 12。 顯示清屏，寫入指令碼 write_(0x01)。 //設置標志位，用以大程序中報警 c=read_ds(0x0c)。//初始化星期 write_ds(7,0)。 dsas=0。 dsrw=1。 //下降沿鎖存 地址 dsas=1。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB設計軟件和虛擬模型 仿 真 軟 件 三 合 一 的 設 計 平 臺 ， 其 處 理 器 模 型 支 持 8051 、 HC11 、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086和 MSP430等， 2020年即將增加 Cortex和 DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內容的改變 ,而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。 2. 完善的電路仿真功能（ Prospice） ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標準 SPICE3F5，實現數字 /模擬電路的混合仿真。 編譯及調試：支持單片機匯編語言 的編輯 /編譯 /源碼級仿真，內帶 805 AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如 IAR、 Keil和 Hitech）結合，進行高級語言的源碼級仿真和調試。 ISIS提供給用戶圖形外觀包括線 寬、填充類型、字符等的全部控制，使用戶能夠生成如雜志上看到一樣精美的原理圖，遠勝過 CAD軟件繪制出的稀薄的線條。 ：用一個子電路可 以把部分電路封裝起來，這樣可以節(jié)省原理圖窗口的空間。 Keil 軟件調試功能 應用 Keil進行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：編寫源程序并保存 — 建立工程并添加源文件 — 設置工程 — 編譯 /匯編、連接，產生目標文件 — 程序調試。 成功編譯 /匯編、連接后，選擇菜單 DebugStart/Stop Debug Session(或按 Ctrl+F5鍵 )進入程序調試狀態(tài)， Keil提供對程序的模擬調試功能，內建一個功能強大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。在調試硬件時遇到過很多問題，但只要細心、認真檢查這些問題都是可以避免的，主要問題及解決辦法現列如下： (1) 接通電源后 LCM1602沒有正確的顯示。如果發(fā)現程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進行在線修改 (DebugInline Assambly? )，不必執(zhí)行先退出調試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進行編譯 /匯編和連接、然后再次進入調試狀態(tài)的步驟。工程 淮南師范學院電氣信息工程學院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 25 頁 的建立、設置、編譯 /匯編及連接產生目標文件的方法非常易于掌握。用過匯編語言后再使用 C來開發(fā)，體會更