【正文】 I/O口，故采用靜態(tài)顯示方式。LED結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低，響應(yīng)速度快，易于匹配，壽命長(zhǎng)，可靠性高，而且顯示亮度高，價(jià)格便宜，市場(chǎng)上也有專門(mén)的時(shí)鐘顯示組合LED。DS1302采用雙電源供電，平時(shí)由+5V電源供電，當(dāng)+5V掉電之后，由圖中BT1（+3V備用電池）供電。整個(gè)電路使用了兩種電源，+5V電源將為整個(gè)電路供電。只要告警標(biāo)志置位，DS18B20就將響應(yīng)告警搜索命令，這也就允許單線上多個(gè)DS18B20同時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)量，即使某處溫度越限，也可以識(shí)別出正在告警的器件。其中，TM為測(cè)試模式標(biāo)志位，出廠時(shí)被寫(xiě)入“0”，不能改變；R0、R1是溫度計(jì)分辨率設(shè)置位。所以DS18B20多應(yīng)用與HVAC環(huán)境控制，建筑物、設(shè)備或機(jī)械內(nèi)的溫度檢測(cè)，以及過(guò)程監(jiān)視和控制中的溫度檢測(cè)。因此，根據(jù)慢速充電寄存器的不同編碼可得到不同的充電電流。因此，通過(guò)置寫(xiě)保護(hù)位，可以提高數(shù)據(jù)的安全性。在24小時(shí)制式下，位5是第二個(gè)10小時(shí)位（20～23時(shí)）。所有寫(xiě)入或讀出操作都是先向芯片發(fā)送一個(gè)命令字節(jié)。每次僅寫(xiě)入或讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)稱為單字節(jié)操作，每次對(duì)時(shí)鐘/日歷的8字節(jié)或31字節(jié)RAM進(jìn)行全體寫(xiě)入或讀出的操作，稱其為多字節(jié)操作方式。當(dāng)A4～A0=31，為時(shí)鐘多字節(jié)方式選擇寄存器。 DS1302控制字（即地址及命令字節(jié)）BIT7BIT6BIT5BIT4BIT 3BIT 2BIT 1BIT 01RAMA4A3A2A1A0RD控制字的作用是設(shè)定DS1302的工作方式、傳送字節(jié)數(shù)等。有主電源和備份電源雙引腳，而且備份電源可由大容量電容（＞1F）來(lái)替代。DS12887與DS1216芯片都有內(nèi)嵌式鋰電池作為備用電池； X1203引腳少，沒(méi)有嵌入式鋰電池，跟DS1302芯片功能相似，只是相比較之下，X1203與AT89S51搭配使用時(shí)占用I/O口較多。因此，AT89C51是一種功能強(qiáng)，靈活性高且價(jià)格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用在各個(gè)控制領(lǐng)域。 主要IC芯片選擇 微處理器選擇目前在單片機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用比較廣泛的微處理器芯片主要為8XC5X系列單片機(jī)。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法。采用NE555時(shí)基電路或其他振蕩電路產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)，作為秒加法電路的時(shí)鐘信號(hào)或微處理器的外部中斷輸入信號(hào)，可構(gòu)成電子鐘。也有體型較大的，諸如公共場(chǎng)所的大型電子報(bào)時(shí)器等。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(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。 電子時(shí)鐘研究的背景和意義現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力的推動(dòng)和提高了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展與信息化程度，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提升，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。 Multifunction。另外，在生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，也常常需要溫度，這就需要電子時(shí)鐘具有多功能性。該電子時(shí)鐘可以應(yīng)用于一般的生活和工作中，也可通過(guò)改裝，提高性能，增加新功能，從而給人們的生活和工作帶來(lái)更多的方便。從古代的水漏、十二天干地支，到后來(lái)的機(jī)械鐘表以及當(dāng)今的石英鐘，都充分顯現(xiàn)出了時(shí)間的重要，同時(shí)也代表著科技的進(jìn)步。所以，計(jì)時(shí)器最好能夠擁有一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)，隨時(shí)提醒容易忘記時(shí)間的人。如果能夠在電子時(shí)鐘上附加溫度采集功能，將使電子時(shí)鐘的應(yīng)用更加廣泛。目前，流行的產(chǎn)品主要有4種：BJT兩個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；CMOS兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。就其組成和功能而言，一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。然而系統(tǒng)時(shí)鐘誤差較大，電子鐘的積累誤差也可能較大，所以可以通過(guò)誤差修正軟件加以修正，或者在設(shè)計(jì)中加入高精度時(shí)鐘日歷芯片，以精確時(shí)間。但是將兩種功能結(jié)合在一片單片機(jī)上，就需要更多的I/O引腳，故本設(shè)計(jì)采用具有32根I/O引腳的AT89C51單片機(jī)。 AT89C51芯片PDIP封裝引腳圖AT89C51為適應(yīng)不同的產(chǎn)品需求，采用PDIP、TQFP、PLCC三種封裝形式，本系統(tǒng)采用雙列直插PDIP封裝形式，幾段話即可。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小于31天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。DS1302是SPI總線驅(qū)動(dòng)方式。A4～A0=0～6，順序?yàn)槊?、分、時(shí)、日、月、星期、年的寄存器。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。 DS1302數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序?yàn)榱藛?dòng)數(shù)據(jù)的傳輸，CE引腳信號(hào)應(yīng)由低變高，當(dāng)把CE驅(qū)動(dòng)至邏輯1的狀態(tài)時(shí)，SCLK必須為邏輯0，數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿串行輸入。DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有10個(gè)，時(shí)鐘/日歷包含在其中的7個(gè)寫(xiě)/讀寄存器內(nèi)，這7個(gè)寄存器分別是秒、分、小時(shí)、日、月、星期和年。控制寄存器（8FH、8EH）的位7是寫(xiě)保護(hù)位（WP），其它7位均置為0。如果編碼DS是01，選擇一個(gè)二極管；如果編碼是10，選擇兩個(gè)二極管；其他編碼將不允許充電。其操作方法與前述相同。主要由4部分組成：64位ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。由于這些是8位寄存器，所以9～12位在比較時(shí)忽略。使用比較通用的8段共陰數(shù)碼管，做7位顯示，分別顯示時(shí)/年，分/月，秒/日，以及環(huán)境溫度值。 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)鐘應(yīng)用了實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷芯片DS1302。 系統(tǒng)環(huán)境溫度采集電路 顯示電路就時(shí)鐘而言，通?？刹捎肔CD顯示或LED顯示。動(dòng)態(tài)顯示采用多路復(fù)用技術(shù)的動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，復(fù)用的程度不是無(wú)限增加的， 因?yàn)槔脛?dòng)態(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫(huà)面的實(shí)質(zhì)是利用了人眼的暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)間的長(zhǎng)短，發(fā)光的亮度等因素。獨(dú)立式鍵盤(pán)電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。K4鍵：該鍵為自動(dòng)復(fù)位鍵，在校對(duì)狀態(tài)下，每次按動(dòng)該鍵，都會(huì)使相應(yīng)校對(duì)位進(jìn)行加1操作。也可以在編程的時(shí)候編寫(xiě)一段音樂(lè)程序，待鬧鈴時(shí)間到時(shí)，調(diào)用該音樂(lè)程序給揚(yáng)聲器，便響起音樂(lè)。單片機(jī)依次開(kāi)始調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序、DS1302子程序、DS18B20子程序、鬧鈴子程序，經(jīng)過(guò)延時(shí)，返回程序開(kāi)頭循環(huán)運(yùn)行。 環(huán)境溫度采集子程序設(shè)計(jì)DS18B20是1—wire單線器件，它在一根數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這就需要一定的協(xié)議來(lái)對(duì)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)提出嚴(yán)格的時(shí)序要求，而AT89C51單片機(jī)并不支持單線傳輸。2. ROM操作命令一旦總線主機(jī)檢測(cè)到應(yīng)答脈沖，便可以發(fā)起ROM操作命令。Alarm Search（告警搜索）ECH 此命令流程圖和Search Rom命令相同，但是DS18B20只有在最近的一次溫度測(cè)量時(shí)滿足了告警觸發(fā)條件，才會(huì)響應(yīng)此命令。Convert T（溫度轉(zhuǎn)換）44H 此命令開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換操作。而數(shù)據(jù)位的讀和寫(xiě)則是通過(guò)使用讀、寫(xiě)時(shí)隙實(shí)現(xiàn)的。再來(lái)了解讀時(shí)隙。若主機(jī)拉低總線后能保持60μs的低電平，則向單總線器件寫(xiě)“0”。 顯示子程序流程圖為了方便實(shí)現(xiàn)按鍵顯示，程序中調(diào)用的都是各個(gè)標(biāo)志位，通過(guò)判斷標(biāo)志位的“真”、“假”來(lái)決定顯示的內(nèi)容。 鬧鈴子程序設(shè)計(jì)鬧鈴子程序最主要的任務(wù)是不斷用時(shí)鐘分鬧鈴子程序最主要的任務(wù)是不斷用時(shí)鐘分(min)與時(shí)(hour)同設(shè)定的鬧鈴分(clk_min)與鬧鈴時(shí)(clk_hour)比較，只要滿足min等于clk_min、hour等于clk_hour，響鈴啟動(dòng)5分鐘，并根據(jù)外部按鍵執(zhí)行相應(yīng)貪睡任務(wù)。但應(yīng)用此方法，仍需要十分了解所使用元器件的工作方式和管腳連接方式。然后，要準(zhǔn)備好調(diào)試的工具。焊接時(shí)容易出現(xiàn)管腳之間短路，所以在上電以前必須先排查電路。k0。 delay()。、。同時(shí)也要盡量使晶振離DS1302的XX2引腳近距離焊接。如果確保按鍵焊接正確，只需在DS1302的調(diào)試程序上加上一段日歷顯示子程序，并在主程序中寫(xiě)入：If(P_7==0){dis_calendar。 環(huán)境溫度采集子程序調(diào)試DS18B20溫度傳感器使用起來(lái)非常方便，不但接線少，而且編程容易。例如，本設(shè)計(jì)中的溫度功能就能夠給我們帶來(lái)很多的方便。致 謝在論文完成之際，我首先要感謝陳衛(wèi)峰老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。 //；sbit WDZ=P2^6。 //；define uint unsigned intdefine uchar unsigned chardefine true 1 //定義true=1；define false 0 //定義false=0；define FUNCTION 0xDF //定義FUN鍵值為DFH；define UP 0xEF //定義UP鍵值為EFH；define DOWN 0xF7 //定義DOWN鍵值為F7H；define ALARM 0xFB //定義ALARM鍵值為FBH；define Ente_Snooze 0xFB //定義E/S鍵值為BFH；void key_task(void)。void reset_3w()。void lcd_disp_time1()。b10。 //DS1302子程序；ds18b20()。void write_byte(uchar Clock_Add，uchar Clock_Data)。uchar date=12。void sendbyte()。void ds1302_task()。 RST = 0。 } SCLK = 0。 for(i = 0。 } return R_Byte。 //寫(xiě)入初始化時(shí)間 wbyte_3w(hex2bcd[min])。}uchar read_byte(uchar Clock_Add) // 從DS1302讀一個(gè)字節(jié){ uchar Clock_Data。 wbyte_3w(0x8e)。 wbyte_3w(Clock_Add)。 wbyte_3w(hex2bcd[date])。 wbyte_3w(Clock_Add)。 i++) { SCLK = 1。 W_Byte = 1。 //啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送}void wbyte_3w(uchar W_Byte) //寫(xiě)字節(jié)子程序{ uchar i。 //定義管腳SCLKsbit IO = P3^6。void wbyte_3w(uchar)。 uchar year=8。void write_clock_burst()。 //鬧鈴子程序； disp_time()。c120。void ds18b20()。uchar rbyte_3w()。extern bit flash_flag。 //。 在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的支持和幫助，特別是我們宿舍的陶星偉同學(xué)和楊興峰同學(xué)的大力幫助與支持?；趩纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)帶溫度顯示的電子時(shí)鐘，僅僅是眾多方法之一。溫度顯示子程序與時(shí)間顯示子程序原理相同，源程序見(jiàn)附錄C 鍵盤(pán)子程序調(diào)試依據(jù)設(shè)計(jì)要求，鍵盤(pán)子程序需要完成對(duì)時(shí)間/日歷的校對(duì)、日期/溫度的顯示和鬧鈴的開(kāi)關(guān)。該程序的功能是：當(dāng)按下K7時(shí)，第1～6位LED數(shù)碼管馬上由時(shí)間顯示日期。燒錄進(jìn)單片機(jī)，檢查電路電源正負(fù)極連接是否正確。 DS1302電路調(diào)試該電路包含DS1302芯片、主電源、備用電源、晶振等部分。在連接顯示電路之前要明確共陰型8段LED的10個(gè)管腳與各段發(fā)光二極管的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟悉74LS164管腳位置，然后才能開(kāi)始進(jìn)行連接。}void main(){ unsigned int n。本人編輯了使一組P1口點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮的程序，程序代碼如下：include void delay(void) //延時(shí)子程序{ Unsigned char i， j，k。本人根據(jù)自己實(shí)際制作該電子時(shí)鐘的經(jīng)驗(yàn)，將調(diào)試過(guò)程介紹如下： 硬件調(diào)試 單片機(jī)基礎(chǔ)電路調(diào)試單片機(jī)基礎(chǔ)電路包括電源、單片機(jī)、外部時(shí)鐘震蕩電路、復(fù)位電路和外部接口電路。而有時(shí)往往在Keil中編譯、運(yùn)行無(wú)錯(cuò)，但燒錄到單片機(jī)中運(yùn)行起來(lái)就會(huì)出錯(cuò)，很可能是編程時(shí)管腳或時(shí)序編輯得不對(duì)。這個(gè)內(nèi)容很重要，不能少！。鍵盤(pán)掃描子程序單片機(jī)對(duì)鍵盤(pán)掃描的方法有隨機(jī)掃描方式、定時(shí)掃描方式和中斷掃描方式。 程序見(jiàn)附錄C。數(shù)據(jù)線DQ必須保持低電平至少1μs，來(lái)自DS18B20的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)隙下降沿之后15μs內(nèi)有效。當(dāng)主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平時(shí)，產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)隙。Recall E2（重調(diào)E2存儲(chǔ)器）B8H 將存儲(chǔ)在E2RAM中的溫度告警觸發(fā)值和配置寄存器值重新拷貝到暫存器中。主機(jī)可以提供6種內(nèi)存操作命令。 DS18B20的ROM操作命令命令類型命令字節(jié)功能說(shuō)明Raed Rom33H此命令讀取激光ROM中的64位，只能用于總線上單個(gè)DS18B20器件的情況，多掛則會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突Match Rom（匹配ROM）55H 此命令后跟64位ROM序列號(hào)，尋址多掛接總線上的DS18B20。主機(jī)操作單線器件DS18B20必須遵循下面的順序。 多功能電子鐘主程序流程圖 子程序設(shè)