【正文】 軟件延時(shí)，即檢測(cè)到某一鍵狀態(tài)變化后延時(shí)一段時(shí)間，再檢測(cè)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(dòng)，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(jì)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(jì) 硬件平臺(tái)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(shí)現(xiàn)按鍵啟動(dòng) 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(dāng) 19 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 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。顯示用數(shù)據(jù) RAM共 80 個(gè)字節(jié) 字符型液晶模塊是一種用 5 7點(diǎn)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(gè)字、 2 行 16 個(gè)字、 18 2 行 20 個(gè)字等。按鍵 K1：調(diào)整時(shí)； 按鍵 K1：設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間； 當(dāng) VCC2 小于VCC1 時(shí)， DS1302 由 VCC1 供電。 15 圖 DS1302讀 /寫時(shí)序圖 ⒌ DS1302 的寄存器 DS1302 有 12個(gè)寄存器，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式， 其日歷、時(shí)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(shí)鐘芯片內(nèi)主要包括移位寄存器、控制邏輯電路、振蕩器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路以及用于高速暫存的 31 字節(jié) RAM。在本次設(shè)計(jì)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(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)， 該 引腳還用于輸入編程脈沖。作為輸入 口時(shí) ， 被外部拉低的 P3口將 用上拉電阻 輸出電流 。對(duì)端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的 上拉 電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。作為輸 出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。 6 個(gè)中斷源 與 MCS51單片機(jī)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(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes 可系統(tǒng)編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) 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(diǎn)。 系統(tǒng)主要特點(diǎn) ⒈ 本設(shè)計(jì)以硬件和軟件相結(jié)合為指導(dǎo)思想，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)大部分功能，電路簡(jiǎn)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(jì)的基本要求和擴(kuò)展要求。 本設(shè)計(jì)中設(shè)置了 4個(gè)按鍵來對(duì)時(shí)間和鬧鈴的設(shè)置。它由單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等組成。 ⒌ 用 Keil 軟件進(jìn)行仿真測(cè)試，對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和反復(fù)修改，避免資源浪費(fèi)，提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，最終得到正確并符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。時(shí)鐘已不 僅僅被看成一種用來顯示時(shí)間的工具，在很多實(shí)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(shí)間，直到東漢安帝時(shí)期，張衡應(yīng) 用漏壺原理，用水作為動(dòng)力系統(tǒng)，制造出了中國歷史上第一個(gè)機(jī)械計(jì)時(shí)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(jī)械計(jì)時(shí)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(huì)。這些單片機(jī)的高性能主要體現(xiàn)在 CPU 功能加強(qiáng)，內(nèi)部資源增加，尋址范圍增大。單片機(jī)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(shí)，向高速，強(qiáng)運(yùn)算能力，尋址范圍大以及小型廉價(jià)方面發(fā)展。這些兼容機(jī)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(jī)，它們對(duì) 8051 單片機(jī)一般都作了一些擴(kuò)充，更有特點(diǎn)。 ⒊ 對(duì)于 研究 電子 時(shí)鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 課題的來源及意義 時(shí)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(gè)講究效率的年代，時(shí)鐘更是在人類生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)計(jì)時(shí)精確、體積小、功耗低，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可以廣泛應(yīng)用在生活，學(xué)習(xí)和工作等領(lǐng)域。本文正是基于這種方向設(shè)計(jì)一個(gè)符合指標(biāo)要求的時(shí)鐘。 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)技術(shù)原理，以單片機(jī)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(jì)出的一個(gè) LCD 時(shí)鐘系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)； LCD時(shí)鐘； 時(shí)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(shí)間的推移，人們 不僅對(duì)于時(shí)鐘精度的要求越來越高，而且 對(duì) 于時(shí)鐘 功能 的要求也越來越多，時(shí)鐘已不僅僅是一種用來顯示時(shí)間的工具，在很多實(shí)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(jì)，能更熟悉單片機(jī)編程和控制電路的設(shè)計(jì)原理，對(duì)提高大學(xué)生的科研能力 、 實(shí)踐動(dòng)手能力及豐富大學(xué)生課外生活具有重要意義。其功能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)，不該把它們直接稱呼為 MCS51系列單片機(jī)，因?yàn)?MCS 只是 Intel 公司專用的單片機(jī)系列型號(hào)。單片機(jī)的發(fā)展推動(dòng)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(duì)單片機(jī)提出了更高要求，從而促進(jìn) 單片機(jī)的發(fā)展。而簡(jiǎn)單的家用電器、智能玩具、儀表儀器、智能 IC 卡等對(duì)單片機(jī)功能要求不高。例如 , 液晶顯示的電子表、電子計(jì)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(dòng)通訊設(shè)備和筆記本電腦等已經(jīng)成為人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)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(duì)穩(wěn)定，文化高度發(fā)達(dá)。 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)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(shí)鐘發(fā)展的趨勢(shì)。 6 第 2 章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體設(shè) 計(jì)思路 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)技術(shù)原理，以單片機(jī)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(jì)出的一個(gè) LCD 時(shí)鐘系統(tǒng)。 為了簡(jiǎn)化電路、降低成本、提高可靠性， 本設(shè)計(jì)采用 AT89S51 作為主控制器， 外加一些控制電路來實(shí)現(xiàn) 時(shí) 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(jì)采用單片機(jī) AT89S51 來設(shè)計(jì)完成 ,由于其功能的實(shí)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(jì) 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，要考慮的方方面面很多，除了實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)基本功能以外，主要還要考慮如下幾個(gè)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(shí)現(xiàn)性；④系統(tǒng)其它功能及性能指標(biāo)。 芯片內(nèi)集成了通用 8 位 CPU和 在系統(tǒng)可編程（ ISP） Flash 存儲(chǔ)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(jià)比的解決方案。 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 存儲(chǔ)器 全雙工串行 UART 通道 P0 口還能在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，并在這時(shí)激活內(nèi)部的上拉電阻。 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)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(duì)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(chǔ)器中的指令。 ⒉ 復(fù)位電路： 復(fù)位是單片機(jī)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(jī)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(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。 表 DS1302的日歷、時(shí)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(shí)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(jì) 采用 帶有 HD44780 控制芯片的 字符