【正文】 )在解密后遵守此規(guī)定。巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 1. 緒論 電子時(shí)鐘的選題意義 隨著數(shù)字集成電路的發(fā)展，數(shù)字化已深入到各行各業(yè)?；?STC89C52單片機(jī)為核心的電子鐘就可以滿 足上述要求，為了避免偶然的掉電或晶振的誤差造成時(shí)間的混亂以及完全用程序設(shè)計(jì)從而占用大量的系統(tǒng)資源而影響系統(tǒng)其他功能的運(yùn)行，外加一塊獨(dú)立運(yùn)行的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS12C887，同時(shí)配合相應(yīng)的程序就可以實(shí)現(xiàn)上述目的。其中以單片機(jī)為核心控制器，利用專門的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)，將時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，由顯示器顯示出來(lái)，利用鍵盤定時(shí)、校時(shí)，顯示電路可利用液晶顯示技術(shù)或者數(shù)碼管顯示技術(shù)。 ? XTAL2： 晶體振蕩器接入的另一個(gè)引腳。 ? ～ ： 一般 I/O 口引腳或第二功能引腳。電路原理圖如圖 22所示： 巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 V C C 5 VR S TC11 0 u FR11KR21 0 KS5 圖 22 復(fù)位電路 晶振電路 晶振電路是單片機(jī)最小系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一。 時(shí)鐘芯片引腳功能 DS12C887 芯片引腳和實(shí)物圖如圖 2 25 所示。其中 VCC 接 +5V 輸入 ， GND接地。 17（ DS）： 數(shù)據(jù)選擇或者 讀輸入腳。在中斷未發(fā)生時(shí)， IRQ 為高阻態(tài)，這時(shí)可以將多個(gè)中斷器件連接到一條 IRQ 總 線上。通過(guò)寄存器 B 中 SET位設(shè)置為 1 來(lái)禁止更新，并且將 UIP 位清零。 (2)狀態(tài)控制寄存器 B（可讀寫） 表 23 寄存器 B 地址 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0BH SET PIE AIE UIE SQWE DM 12/24 DSE 巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 SET=0， 芯片更新正常進(jìn)行； SET=1， 芯片更新被禁止。 DM：寄存器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)格式選擇位。其中 PF： 周期中斷標(biāo)志； AF：鬧鐘中斷標(biāo)志； UF： 更新中斷標(biāo)志。電路圖如圖 211 所示： S1S2S3S2S3S4 圖 211 按鍵電路 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì) 12 LCD1602 顯示模塊 1602 液晶概述 本設(shè)計(jì)使用的 1602 液晶為 5V 驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個(gè)字符的 ASCII 字符集庫(kù)。 （ 3）要將數(shù)據(jù)或命令送到數(shù)據(jù)線上。程序的編寫和編譯在 Keil uVisio4 軟件上完成。流程圖如圖 36 所示： 開 始S 1 2 C 8 8 7 初 始 化（ 對(duì) A 、 B 寄 存 器 進(jìn) 行 相 應(yīng) 設(shè)置 以 及 設(shè) 置 上 電 靜 默 時(shí) 間 ）向 D S 1 2 C 8 8 7 寫 入 數(shù) 據(jù)讀 取 D S 1 2 C 8 8 7 數(shù) 據(jù)返 回 圖 36 時(shí)鐘模塊流程圖 按鍵模塊 此模塊有三個(gè)彈性小按鍵。當(dāng)設(shè)定的時(shí)間到時(shí)，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出聲響，按 S3 鍵蜂鳴器就會(huì)停止發(fā)聲?？傊?，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識(shí)了自己，清楚了自己哪些地方的不足，同時(shí)也學(xué)到一些新的知識(shí)。 delay(100)。//使能端給以高脈沖，因?yàn)槌跏蓟瘮?shù)中已將 EN 置為 0 delay(5)。 lcden=0。 dsrw=1。 } /**讀 DS12C887 芯片數(shù)據(jù)， add 為寄存器地址 */ uchar read_ds(uchar add) { uchar ds_date。 P2=0xff。write_ds(2,9)。 } */ /**DS12C887 芯片初始化 **/ void DS12C887_init() { // write_ds(0x0A,0x20)。flag1=0。num++)//寫入液晶固定顯示的位置 { write_date(table[num])。//shi：待發(fā)數(shù)據(jù) 十位； ge：待發(fā)數(shù)據(jù)個(gè)位 shi=date/10。 write_(0x80+add)。 } /**鍵盤掃描子程序 **/ void keyscan() { if(flag1==1) { if(s2==0)//加 鍵 { delay(5)。 } } } if(s1==0)//功能選擇鍵，統(tǒng)計(jì)按下次數(shù)在 s1num中 { delay(5)。 write_(0x0f)。 write_(0x80)。 } if(s1num==12)//執(zhí)行時(shí)間寫入 ds12c887 芯片操作 { uchar num。 write_ds(7,ri)。 delay(5)。 fmq()。 write_(0x80+0x40+8)。 write_(0x80+14)。 write_(0x80+7)。 for(n=0。 } if(s1num==10)//按 s1 按鍵 10 次改鬧鐘時(shí)間分 { afen++。 } } } if(s3==0) { delay(1)。 if(fen==1) fen=59。 if(xingqi==0) xingqi=7。 if(yue==0) yue=12。 write_ds(0x0B,0x06)。 write_sfm(10,amiao)。 write_sfm(4,ashi)。 if(flag==0) { amiao=read_ds(0)。 yue=。 ashi=read_ds(4)。 } } } } } /**向 ds12c887 寫入設(shè)置鬧鐘定時(shí)時(shí)間子函數(shù) **/ void set_alarm(uchar ashi,uchar afen,uchar amiao) { write_ds(1,amiao)。 } if(s1num==10)//按 s1 按鍵 10 次 改鬧鐘分 { afen。 for(n=0。 write_(0x80+7)。 write_(0x80+14)。 write_(0x80+0x40+8)。 fmq()。 write_sfm(7,afen)。n++) { write_date(table3[n])。 if(nian==100) nian=0。 if(ri==32) ri=1。 if(shi==24) shi=0。 if(miao==60) miao=0。 for(num=0。 write_ds(9,nian)。flag=0。n15。 } if(s1num==3) { write_(0x80+0x40+5)。flag=1。fmq()。 write_date(0x30+ge)。 write_(0x80+0x40+add)。 } write_(0x80+0x40)。 DS12C887_init()。//向控制寄存器 B 發(fā)送初始化控制字，設(shè)定工作模式二進(jìn)制， 24 小時(shí)制 // set_time()。write_ds(4,13)。//再讀數(shù)據(jù) dsds=1。//地址選通輸入端 上升沿鎖存地址 dsds=1。//先寫地址 dsas=0。//初始化 1602 液晶 設(shè)置 16X2 顯示， 5X7 點(diǎn)陣， 8 位數(shù)據(jù)口 write_(0x0c)。//將使能端置 0 以完成高脈沖 } /**向 lcd 寫入數(shù)據(jù) date，根據(jù) lcd1602 時(shí)序圖進(jìn)行操作 **/ void write_date(uchar date) { rs=1。 delay(100)。 for(x=z。 本次的設(shè)計(jì)制作，涉及到以前學(xué)過(guò)的很多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng) 用。 S1 鍵按下的次數(shù)不同，執(zhí)行的功能也不同流程圖如圖 37 所示： 開 始按 鍵 掃 描S 1 鍵 是 否 按 下 ？NS 2 是 否 按 下 ？ S 3 是 否 按 下 ？YN N執(zhí) 行 加 功 能 執(zhí) 行 減 功 能YY 圖 37 按鍵模塊流程圖 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì) 22 4. 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果 在 Protel99SE 軟 件上設(shè)計(jì)原理圖，經(jīng)電氣檢查無(wú)錯(cuò)誤后，就在電路板上焊接整個(gè)電路。界面如圖 31 所 示： 圖 31 Keil uVisio4 編譯界面 編譯完成后的二進(jìn)制文件，通過(guò)專用的 STCISP 軟件同時(shí)借助于開發(fā)板燒寫到單片機(jī)里，對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試。 時(shí)序圖如下： T s p 2T s p 1tH D 1tP WtH D 1tH D 2tRtFtC有 效 數(shù) 據(jù)R SR / WED B 0 D B 7Y N 如圖 214 1602 液晶寫操作時(shí)序圖 表 27 狀態(tài)字說(shuō)明 STA7 D7 STA6 D6 STA5 D5 STA4 D4 STA3 D3 STA2 D2 STA1 D1 STA0 D0 STA0～ STA6 當(dāng)前地址指針的數(shù)值 STA7 讀 /寫操作使能 1— 禁止； 0— 允許 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì) 14 理論上每次對(duì)控制器進(jìn)行讀 /寫操作之前，都必須進(jìn)行讀 /寫檢測(cè)，確保 STA7為 0。 讀數(shù)據(jù)：輸入， RS=H,R/W=H,E=H；輸出，無(wú)。 時(shí)序圖分析 鑒于本設(shè)計(jì) MOT 引腳接 GND，總線選用 Intel 模式，故此系統(tǒng)只分析 Intel模式。 12/24： 為 1,24 小時(shí)制；為 0,12 小時(shí)制。 PIE=1，允許； PIE=0，禁止。 當(dāng) DV0=0， DV1=1， DV2=0 時(shí)，晶體振蕩器開啟且保持時(shí)鐘運(yùn)行。 23（ SQW）： 方波輸出引腳。當(dāng) MOT 接 GND 或懸空 時(shí)，選用 Intel工作模式，此時(shí)該引腳為讀允許輸入引腳。 巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 13（ CS）： 芯片選擇端，低電平有效。有兩種總線工作方式，即 Motorola 和 Intel 模式。電路如圖 23 所示： X1X2X11 1 . 0 5 9 2 M H zC422pFC522pF 圖 23 晶振電路 時(shí)鐘電路模塊 DS12C887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片概述 DS12C887 是美國(guó) DALLAS 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。 復(fù)位信號(hào)變低電平時(shí)，單片機(jī)開始執(zhí)行程序。 ? ALE/PROG： 地址鎖存允許信號(hào)輸出引腳 /編程脈沖輸入引腳。這就為數(shù)字電子鐘提供了市場(chǎng)需求，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也為數(shù)字電子鐘的研發(fā)提供了前景。 電子時(shí)鐘的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 從古代利用流體力學(xué)計(jì)時(shí)的刻漏和后來(lái)出現(xiàn)的沙漏以及采用機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)計(jì)時(shí)的渾天儀，水運(yùn)儀還有應(yīng)用天文原理計(jì)時(shí)的日晷到今天的數(shù)字電子鐘，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。比如：汽車站、火車站、辦公室等場(chǎng)合，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作及娛樂(lè) 帶來(lái)了極大的方面，已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡奈锲贰；诖吮驹O(shè)計(jì)以單片機(jī) STC89C52 為控制核心，采用美國(guó)DALLAS 公司生產(chǎn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS12C887 和液晶芯片 LCD1602，該設(shè)計(jì)具有電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理，能夠精確顯示時(shí)間、星期、日期等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)崟r(shí)更新顯 示。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì) 院（系） 電子工程與電氣自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 10028116 指導(dǎo)教師 職 稱 碩士 講師 論文字?jǐn)?shù) 9682 完成日期 :2020 年 5 月 20 日 巢湖學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )誠(chéng)信承諾書 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。 本人簽名： 日期： 導(dǎo)師 簽名： 日期： 巢湖學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） I 基于 51 單片機(jī)的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì) 摘 要 隨著時(shí)代的發(fā)展