【正文】 軟件延時，即檢測到某一鍵狀態(tài)變化后延時一段時間，再檢測該按鍵的狀態(tài)是否還保持著 ，如是則作為按鍵處理，否則，視為抖動，不予理睬。 24 數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿串行輸入。 軟件采用模塊化設(shè) 計方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。 圖 電源電路 22 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 硬件平臺結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架即形成 。 LCD第十五腳通過限流電阻和接觸式開關(guān)后接電源正極，第十六腳接地以實現(xiàn)按鍵啟動 LCD 背光顯示模式。 輸出： D0～ D7=數(shù)據(jù) （ 4）寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0～ D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖。當 19 RS和 R/W 共同為 低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。顯示用數(shù)據(jù) RAM共 80 個字節(jié) 字符型液晶模塊是一種用 5 7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1行 16 個字、 2 行 16 個字、 18 2 行 20 個字等。按鍵 K1：調(diào)整時； 按鍵 K1：設(shè)置現(xiàn)在的時間； 當 VCC2 小于VCC1 時， DS1302 由 VCC1 供電。 15 圖 DS1302讀 /寫時序圖 ⒌ DS1302 的寄存器 DS1302 有 12個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式， 其日歷、時間寄存器及其控制字見表 。 RST 輸入有兩種功能：（ 1） RST 接通控制邏輯，允許地址／命令序列送入移位寄存器； （ 2） RST 提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 DS1302 時鐘芯片內(nèi)主要包括移位寄存器、控制邏輯電路、振蕩器、實時時鐘電路以及用于高速暫存的 31 字節(jié) RAM。在本次設(shè)計中電容 均 取 22pF，石英晶體的振蕩頻率 選12MHz。需要注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。對 Flash 存儲器編程時， 該 引腳還用于輸入編程脈沖。作為輸入 口時 ， 被外部拉低的 P3口將 用上拉電阻 輸出電流 。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的 上拉 電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸 出口用時，每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。 6 個中斷源 與 MCS51單片機產(chǎn)品兼容 主控芯片 AT89S51的介紹 AT89S51 是 一種 低功耗 、 高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes 可系統(tǒng)編程的 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(shù)制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu) 。LCD顯示 已 成為便攜式應(yīng)用中的主流顯示技術(shù) ， LCD 顯示器具有功耗低、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、操作方便等優(yōu)點。 系統(tǒng)主要特點 ⒈ 本設(shè)計以硬件和軟件相結(jié)合為指導(dǎo)思想，通過軟件編程實現(xiàn)系統(tǒng)大部分功能，電路簡單明了，系統(tǒng)控制靈活、穩(wěn)定性高，能很好地滿足本設(shè)計的基本要求和擴展要求。 本設(shè)計中設(shè)置了 4個按鍵來對時間和鬧鈴的設(shè)置。它由單片機、時鐘電路、復(fù)位電路等組成。 ⒌ 用 Keil 軟件進行仿真測試，對出現(xiàn)的問題進行分析和反復(fù)修改，避免資源浪費，提高設(shè)計效率和準確性，最終得到正確并符合設(shè)計要求的結(jié)果。時鐘已不 僅僅被看成一種用來顯示時間的工具，在很多實際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它的功能。 20 年后，又試制出配有游絲調(diào)控的發(fā)條鐘表。在中國，最早用立竿見影和日晷等方法粗略估算時間，直到東漢安帝時期，張衡應(yīng) 用漏壺原理，用水作為動力系統(tǒng)，制造出了中國歷史上第一個機械計時器，稱“漏水轉(zhuǎn)渾天儀”，從而使中國的水鐘從以天文現(xiàn)象為依據(jù)，逐步走上以非天文的物理過程為依據(jù)的機械計時器階段。這些產(chǎn)品不僅改變了人類生活甚至也改變了社會。這些單片機的高性能主要體現(xiàn)在 CPU 功能加強，內(nèi)部資源增加，尋址范圍增大。單片機正處在微控制器的全面發(fā)展階段，各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時，向高速，強運算能力，尋址范圍大以及小型廉價方面發(fā)展。這些兼容機與 8051 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（主要是指令系統(tǒng)）相同，采用 CMOS 工藝，因而，常用 80C51 系列來稱呼所有具有 8051 指令系統(tǒng)的單片機，它們對 8051 單片機一般都作了一些擴充，更有特點。 ⒊ 對于 研究 電子 時鐘及擴大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實的意義。 課題的來源及意義 時鐘 ， 自從它 被 發(fā)明的那天起，就成為 人們生活中必不可少的一種工具 ， 尤其是在現(xiàn)在這個講究效率的年代，時鐘更是在人類生產(chǎn)、生活、學習等多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)計時精確、體積小、功耗低，具有很強的實用性，可以廣泛應(yīng)用在生活，學習和工作等領(lǐng)域。本文正是基于這種方向設(shè)計一個符合指標要求的時鐘。 本設(shè)計是基于單片機技術(shù)原理，以單片機芯片 AT89S51 作為核心控制器，通過硬件電路的制作 以及軟件程序的編制，設(shè)計出的一個 LCD 時鐘系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 單片機； LCD時鐘； 時鐘芯片 DS1302； Keil iii ABSTRACT With the development of human’s scientific and technological civilization, the demands for the clock are improving constantly. The clock has already not been merely regarded as a kind of tool used for showing time. It needs to integrate more other functions in many practical applications. Modern clocks have the characteristic of highprecision, multifunctional, small and low power dissipation. The paper is based on this direction to design a clock in line with requirements. This design is the system of LCD clock based on SCM of AT89S51 as the center controller, there is detailed introduction to the realization of hardware circuit and software procedure’s establishment of this LCD clock in the article. In the clock system, the main contents are designs of realtime clock control circuit, correcting and timing circuit, display circuit, time signal circuit. The hardware and software integration are used in the design which has the simple circuit and stabile system. The main hardware includes SCM of AT89S51, DS1302 clock chip, character LCD1602 and a number of buttons. Software design uses C language to achieve, and carries on the simulation with keil to it, analysing and again revising the problems to eventually get the results which are correct and consistent with the design requirements. The LCD clock can meet the design requirements. It can show time accurately and can adjust time at any time. What’s more, it can set the alarm time and set ON/OFF of alarm clock. This system has the characteristic of highprecision, small size, low power dissipation and strong practicality, it can be widely applied to the domain of daily life, study, work and so on. Key words: SingleChip Microputer。然而 隨著時間的推移，人們 不僅對于時鐘精度的要求越來越高，而且 對 于時鐘 功能 的要求也越來越多，時鐘已不僅僅是一種用來顯示時間的工具，在很多實際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它的功能。 ⒋ 通過本次畢業(yè)設(shè)計，能更熟悉單片機編程和控制電路的設(shè)計原理，對提高大學生的科研能力 、 實踐動手能力及豐富大學生課外生活具有重要意義。其功能和市場競爭力更強，不該把它們直接稱呼為 MCS51系列單片機，因為 MCS 只是 Intel 公司專用的單片機系列型號。單片機的發(fā)展推動了應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展又反過來對單片機提出了更高要求，從而促進 單片機的發(fā)展。而簡單的家用電器、智能玩具、儀表儀器、智能 IC 卡等對單片機功能要求不高。例如 , 液晶顯示的電子表、電子計算器、家用電器等等已經(jīng)成為人們生活的必需品；液晶顯示的移動通訊設(shè)備和筆記本電腦等已經(jīng)成為人類經(jīng)濟活動的必備工具；液晶顯示的儀器儀表、電器設(shè)備等幾乎取代了傳統(tǒng)的指針式或發(fā)光二極管顯示的同類產(chǎn)品。 自張衡以后，直到唐代五百年間，中國歷史上政治相對穩(wěn)定，文化高度發(fā)達。 20 世紀末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快 。高精度、多功能、小體積、低功耗，是現(xiàn)代時鐘發(fā)展的趨勢。 6 第 2 章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 總體設(shè) 計思路 本設(shè)計是基于單片機技術(shù)原理，以單片機芯片 AT89S51 作為核心控制器，通過硬件電路的制作以及軟件程序的編制，設(shè)計出的一個 LCD 時鐘系統(tǒng)。 為了簡化電路、降低成本、提高可靠性， 本設(shè)計采用 AT89S51 作為主控制器， 外加一些控制電路來實現(xiàn) 時 鐘的基本功能。 ⒋ 顯示電路： 液晶顯示 已 成為便攜式應(yīng)用中的主流顯示技術(shù)。 ⒉ 本設(shè)計采用單片機 AT89S51 來設(shè)計完成 ,由于其功能的實現(xiàn)主要通過軟件 8 編程來完成 ,那么就降低了硬件電路的復(fù)雜性 , 減小 了 電磁干擾和因元器件精度不夠引起的誤差 ， 而且其成本也有所降低。 9 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，除了實現(xiàn)本設(shè)計基本功能以外，主要還要考慮如下幾個因素：①系統(tǒng)穩(wěn)定度；②器件的通用性或易選購性；③軟件編程的易實現(xiàn)性；④系統(tǒng)其它功能及性能指標。 芯片內(nèi)集成了通用 8 位 CPU和 在系統(tǒng)可編程（ ISP） Flash 存儲單元， 使得 AT89S51 可為 眾 多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 存儲器 全雙工串行 UART 通道 P0 口還能在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，并在這時激活內(nèi)部的上拉電阻。 作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 P3口除了作為一般 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示 。如 有 必要，可 通過 對特殊 功能 寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止ALE操作。如EA端為高電平， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 ⒉ 復(fù)位電路： 復(fù)位是單片機的初始化操作，復(fù)位后可使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始正常工作。 DS1302 與 單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送依靠 RST、I/O、 SCLK 三根端線即可完成。當 RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。 表 DS1302的日歷、時間寄存器 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(guān)的寄存器等。 X X2 為振蕩源，外接 32768Hz 晶振及兩值均為22pF 電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。按鍵 K2：顯示鬧鈴功能； 按鍵 K2：調(diào)整分； 本設(shè)計 采用 帶有 HD44780 控制芯片的 字符