【正文】 具有人們所需 要的智能化特性的產(chǎn)品減輕了人的勞動(dòng)，擴(kuò)大了數(shù)字化的范圍，為家庭數(shù)字化提供了可能。數(shù)字鐘成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?,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)超過老式鐘表 , 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便 [1]。鐘表的數(shù)字化，大力推動(dòng)了計(jì)時(shí)的精確性和可靠性。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，不同的設(shè)備都有自己的控制器，使用起來很不方便。 數(shù)字時(shí)鐘的 發(fā)展現(xiàn)狀 幾種常用數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)方案： a) 基于微機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì) 計(jì)時(shí)單元由定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8253 的通道 0 來實(shí)現(xiàn)。硬件電路主要由鍵盤電路、單脈沖產(chǎn)生單元、 8253 定時(shí)計(jì)數(shù)器、 8255 并行接口單元、 8259 中斷控制器、 LED 顯示電路和蜂鳴器電路等等。通過該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)的原理和功能有個(gè)比較系統(tǒng)和全面的掌握，初步學(xué)習(xí)到有關(guān)工程設(shè)計(jì)的方法和思路。由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過它的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，將其時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，利用顯示器顯示出來。高精度、多功能、小體積、低功耗，是現(xiàn)代時(shí)鐘發(fā)展的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)初步思路：本設(shè)計(jì)由單片機(jī)、時(shí)鐘電路、溫度檢測(cè)電路、顯示電路、鍵盤接口 5 個(gè)模塊組成。所以不采用此方案。 顯示部分的方案 方案一 采用 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,雖然 LED數(shù)碼管價(jià)格適中 , LED數(shù)碼管顯示容量有限，且動(dòng)態(tài)掃描需要占用大量單片機(jī)時(shí)間，無法做到實(shí)時(shí)顯示。一個(gè)典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時(shí)鐘電路，復(fù)位電路，電源指示燈和尾部擴(kuò)展接口等部分組成，本系統(tǒng)也不例外，當(dāng)單片機(jī)具備了這些最基本的淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論文 ） 第 8 頁(yè)共 50 頁(yè) 條件后，就可以正常工作了。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高 。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位電路是使單片機(jī)的 CPU 或系統(tǒng)中的其他部件處于某一確定的初始狀態(tài)，并從這上狀態(tài)開始工作。 圖 復(fù)位電路 b）復(fù)位電路工作原理 上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 X T A L 1X T A L 212Y112 M H Z30 P FC130 P FC2 圖 時(shí)鐘振蕩電路 時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì) DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘 芯片， 內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，通過簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 “WP”是寫保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前， “WP”必須為 0。等效的華氏溫度范圍是 67176。 5）溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時(shí)精度為 177。本設(shè)計(jì)采用外部電源供電方式（如圖 ）， DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，此時(shí) I/O 線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度。鍵盤的工作方式可分為編程控制方式和中斷控制方式。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)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”。當(dāng) RS和 R／ W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址；當(dāng) RS為高電平 R／ W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。主要步驟為： 1）編寫源程序并保存； 2）建立工程并添加源文件； 3）設(shè)置工程； 4）編譯 /匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件； 5）程序調(diào)試。流程圖分析： DS1302 開始計(jì)時(shí)時(shí)， 首先進(jìn)行初始化，當(dāng)有中斷信號(hào)時(shí)，讀取時(shí)鐘芯片的數(shù)據(jù)送入液晶屏顯示。同樣，在緊跟 8 位的控制字指令后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿，讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。 當(dāng)液晶顯示屏的接口電路與單片機(jī)系統(tǒng) I/O 按照并行數(shù)據(jù)傳輸方式連接完成以后，即可以對(duì) AT89C52 單片機(jī)進(jìn)行編程。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 該軟件的特點(diǎn)是： a）全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 然后選擇菜單 ProjectNew Project… ，建立新工程并保存（保存時(shí)無需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名 .uv2），工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇 CPU 后點(diǎn)確定返回主界面。對(duì)于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理（ DebugInsert/Remove Breakpoint 或 DebugBreakpoints… 等）。點(diǎn)擊模擬調(diào)試按鈕的運(yùn)行按鈕，進(jìn)人調(diào)試狀態(tài)。 經(jīng)過多次的反復(fù)調(diào)試試與分析 ,可以對(duì)電路的原理及功能更加熟悉 ,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對(duì)電路的分析能力。 系統(tǒng)程序采用 C 語(yǔ)言編寫 ,經(jīng) Keil 軟件進(jìn)行調(diào)試后在 Proteus軟件中進(jìn)行仿真， 能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間 ， 顯示格式為 ： 年，月，日，星期，時(shí)，分，秒，可通過按鍵隨時(shí)進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，能夠?qū)r(shí)鐘所在的環(huán)境溫度進(jìn)行 模擬 測(cè)量并顯示。 所有這些，都將激勵(lì)我在將來的工作崗位上勤奮實(shí)干，積極進(jìn)取，用優(yōu) 異的成績(jī)來回報(bào)大家對(duì)我的關(guān)心和幫助！ 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論文 ） 第 31 頁(yè)共 50 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1 向繼文等 .基于 AT89C52 的電子鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)，機(jī)電產(chǎn)片開發(fā)與創(chuàng)新， 2020年第 2 期 2 姜煜等 . 基于 FPGA 芯片設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘的研究，應(yīng)用科技， 2020 年12 月第 28 卷 12 期 3 馮育長(zhǎng) . 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例分析，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 4 蔣敏 . 單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)，職大學(xué)報(bào)， 2020 年第 2 期 5 李及，趙利民 .MCS51 系列單片機(jī)原理與應(yīng)用 .長(zhǎng)春 :吉林科學(xué)技術(shù)社，. 6 張曄，王玉民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) .高等教育出版社， 2020. 7 歐陽(yáng)文 . ATMEL89 系列單片機(jī)的原理與開發(fā)實(shí)踐 . 北京：中國(guó)電力出版社， 2020. 8 DS1302 Datasheet ,DALLAS Semiconductor， 2020 9 DS18B20 Datasheet ,DALLAS Semiconductor ,2020 10 李曉靜等 . 液晶顯示控制器與單片機(jī)的接口及編程，電子技術(shù)， 2020 年第 6 期 11 Proteus 教程：電子線路設(shè)計(jì) sbit ACC0 = ACC^0。 //溫度傳送數(shù)據(jù) IO 口 char done,count,temp,flag,up_flag,down_flag。 //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3= // 內(nèi)部等待函數(shù)************************************************************************** unsigned char LCD_Wait(void) { LcdRs=0。 LcdRs=style。 _nop_()。 //開啟顯示 , 無光標(biāo) LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 } } /***********DS1302 時(shí)鐘部分子程序 ******************/ typedef struct __SYSTEMTIME__ { unsigned char Second。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論文 ） 第 36 頁(yè)共 50 頁(yè) unsigned char TimeString[9]。 //相當(dāng)于匯編中的 RRC DS1302_CLK = 1。 DS1302_CLK = 1。 // 寫 1Byte 數(shù)據(jù) DS1302_CLK = 1。 // 讀 1Byte 數(shù)據(jù) DS1302_CLK = 1。 ReadValue = Read1302(DS1302_MINUTE)。 ReadValue = Read1302(DS1302_DAY)。 ReadValue = Read1302(DS1302_MONTH)。 } void DateToStr(SYSTEMTIME *Time) //將時(shí)間年 ,月 ,日 ,星期數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成液晶顯示字符串 ,放到數(shù)組里 DateString[] { if(hide_year2) //這里的 if,else 語(yǔ)句都是判斷位閃爍 ,2 顯示數(shù)據(jù) ,2淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論文 ） 第 38 頁(yè)共 50 頁(yè) 就不顯示 ,輸出字符串為 2020/07/22 { TimeDateString[0] = 39。 } else { TimeDateString[0] = 39。 } TimeDateString[4] = 39。 TimeDateString[6] = 39。 } else { TimeDateString[8] = 39。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)。 TimeDateString[9] = 39。 } TimeDateString[7] = 39。 if(hide_month2) { TimeDateString[5] = TimeMonth/10 + 39。 TimeDateString[1] = 39。 TimeDateString[1] = 39。0x70)4)*10 + (ReadValueamp。0x70)4)*10 + (ReadValueamp。0x70)4)*10 + (ReadValueamp。 return(ucData)。 } unsigned char Read1302(unsigned char ucAddr) //讀取 DS1302 某地址的數(shù)據(jù) { unsigned char ucData。 } return(ACC)。 ACC = ACC 1。 //定義的時(shí)間類型 SYSTEMTIME CurrentTime。 unsigned char Hour。 //AC 遞增 , 畫面不動(dòng) } //液晶字符輸入的位置 ************************ void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y) { if(y==0) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x)。 } //設(shè)置顯示模式 ************************************************************ define LCD_SHOW 0x04 //顯示開 define LCD_HIDE 0x00 //顯示關(guān) define LCD_CURSOR 0x02 //顯示光標(biāo) define LCD_NO_CURSOR 0x00 //無光標(biāo) define LCD_FLASH 0x01 //光標(biāo)閃動(dòng) define LCD_NO_FLASH 0x00 //光標(biāo)不閃動(dòng) void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode) { LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode)。 _nop_()。 _nop_()。 //溫度值 uchar TempBuffer[5],week_value[2]。 char hide_sec,hide_min,hide_hour,hide_day,hide_week,hide_month,hide_year。 //實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)鐘線引腳 sbit DS1302_IO = P1^6。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （ 論文 ） 第 30 頁(yè)共 50 頁(yè) 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，為我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活畫下了最后一筆。如下為硬件圖