【正文】 30 附錄二：源程序 include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit LCD_EN=P3^5。本文從選題目的及意義開始，介紹了系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，其中提供了兩種設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過互相之間的比較后選擇了簡(jiǎn)單易行的一種方案，后面還列出了其他兩種模塊的設(shè)計(jì)方案，并經(jīng)比較后選擇 了合適的方案，然后對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，包括電路圖和元器件的介紹，對(duì)它們實(shí)現(xiàn)的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了說明，接著是軟件部分的設(shè)計(jì)，這也是此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，有很詳細(xì)的說明。 制作與調(diào)試過程如下： 按照元器件清單準(zhǔn)備好所需要用到的元器件。 查詢方式是利用單片機(jī)引 腳不斷查詢是否有按鍵按下，如果有按鍵按下，利用延時(shí)程序去除抖動(dòng)再次確認(rèn)后，進(jìn)入該按鍵對(duì)應(yīng)的子程序執(zhí)行命令。 寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0D7=指令碼， E=高脈沖；輸出：無。當(dāng)?shù)刂分羔樦赶?RAM 的最后一個(gè)地址 3FH 時(shí) ，若進(jìn)行多字節(jié)操作，則地址指針將會(huì)復(fù)位而指向 00H，這樣原來存在 00H 的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。單片機(jī)的 P2 口作為 LCD1602 的數(shù)據(jù)線端口， P3口控制 LCD1602 的使能端。 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要 復(fù)位，使系統(tǒng)各器件處于初始狀態(tài)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。如果需要，可通過 SFR 的第 0 位置禁止 ALE 操作，但 ALE 的禁止位不影響對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問。 P3 口（ ～ ）為 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)第一功能，可作為通用 I/O 口。 I/O 口分配： P0 口（ ～ ）為雙向 8 位三態(tài) I/O 口，當(dāng)作為 I/O 口使用時(shí)，可直接連接外部 I/O 設(shè)備。主要特性： 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 閃速存儲(chǔ)器； 1000 次擦鞋周期； 的電壓工作范圍； 全靜態(tài)工作模式： 0Hz33MHz； 三級(jí)程序加密鎖； 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 32 個(gè)可編程 I/O 口線（ P P P P4）； 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，可通過編程實(shí)現(xiàn) 4 種工作方式； 1 個(gè)具有 6 個(gè)中斷源、 4 個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷潛嵌套結(jié)構(gòu)； 全雙工 UART 通道； 低功耗空閑和掉電模式； 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)； 看門狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針； 掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性； 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP 字節(jié)或頁寫模式）。 早期的單片機(jī)是 8 位或 4 位的，其中最成功的是 INTEL 的 8031 單片機(jī)，因簡(jiǎn)單可靠而獲得了很大的好評(píng)。 本設(shè)計(jì)中按鍵電路如圖 33 所示，由單片機(jī)的 P1 口控制按鍵電路。它的主要特點(diǎn)： 可對(duì)秒、時(shí)、分、每月的天數(shù)、月份、每周的天數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并具有閏年補(bǔ)償功能，記年上線為 2100 年； 56 字節(jié)非易失性 RAM； 兩線串行接口； 可編程方波輸出； 自動(dòng)掉電檢測(cè)和切換電路； 在電池備份模式下，功耗小于 50nA； 工業(yè)級(jí)工作溫度： 40℃ 80℃； 8 引腳 DIP 和 SOIC 封裝。 設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖 23 所示。 半導(dǎo)體數(shù)碼管的每個(gè)線段都是一個(gè)發(fā)光二極管（ Light Emitting Diode，簡(jiǎn)稱 LED），因而也把它叫作 LED 數(shù)碼管或 LED 七段顯示器。 DS1307，它是 I2C 總線接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯NE555 時(shí)基電路 分頻器 100Hz 信號(hào) 數(shù)據(jù) 鎖存器 1Hz 信號(hào) 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng) 數(shù)碼管顯示 時(shí)鐘芯片 秒計(jì)時(shí) 單片機(jī) 液晶顯示器顯示 計(jì)時(shí)時(shí)間 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 片，可以獨(dú)立于 CPU 工作，不受 CPU 主晶振及其電容的影響，且計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，月累積誤差一般小于 10 秒。設(shè)計(jì)框圖如圖 22 所示。 第四章：系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)，主要是對(duì)系統(tǒng)的主程序的結(jié)構(gòu)圖和流程圖的解說。 80C51 同樣如此，從開始的無人問津到現(xiàn)在的隨處可見，紅綠燈，記分牌，電子秒表，遙控器，電飯煲，電視等只要是電子產(chǎn)品，都會(huì)和芯片有關(guān)，其實(shí)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 3 芯片并不是什么神秘的高科技，它只是里面裝了一些編好的程序而己．而自動(dòng)打鈴系統(tǒng)是用匯編語言來編程的一個(gè)系統(tǒng)，它能夠讓一個(gè)學(xué)?；蚱髽I(yè)集團(tuán)實(shí)現(xiàn)打鈴自動(dòng)化，總之，一個(gè)需要時(shí)間系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提醒功能。至元明之時(shí)，計(jì)時(shí)器擺脫了天文儀器的結(jié)構(gòu)形式，得到了突破性的新發(fā)展。 1582 年前后，意大利的伽利略發(fā)明了重力擺， 1657 年，荷蘭的惠更斯把重力擺引入機(jī)械鐘，創(chuàng)立的擺鐘。 本次的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打鈴系統(tǒng)的基本功能之外， 爭(zhēng)取設(shè)計(jì)出亮點(diǎn)，出新意，對(duì)我本身是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，因此對(duì)這個(gè)課題的研究不管是對(duì)于我本身還是對(duì)此項(xiàng)目在科技方面的發(fā)展都是有很重要的意義 技術(shù)發(fā)展概況 日晷是最早報(bào)“標(biāo)準(zhǔn)時(shí)”的儀器，它由晷盤和晷針組成。 在學(xué)校生活中，每天上下課都離不開打鈴器的使用。因此，打 鈴系統(tǒng)的核心部分也是時(shí)鐘部分，為系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)。打鈴器可以為上下課的學(xué)生和老師們提供時(shí)間提醒，有利于師生對(duì)上課和學(xué)習(xí)的合理安排，同時(shí)，也可作為一個(gè)提醒學(xué)生們作息時(shí)間的時(shí)間表，讓老師和學(xué)生都能有一個(gè)規(guī)律和科學(xué)的時(shí)間安排。目前自動(dòng)打鈴系統(tǒng)的研究和使用已經(jīng)非常普及，之所以選這個(gè)課題就是看在他的成熟性和普遍性。 基于以上原因，本課題設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)，使用簡(jiǎn)單方便、功能齊全。 亨萊茵制成了第一塊懷表，但它只有時(shí)針而沒有分針和秒針，懷表和鐘的結(jié)構(gòu)其實(shí)是完全一樣的，所不同的是它利用螺旋彈簧制成的發(fā)條驅(qū)動(dòng)，從而擺脫了傳統(tǒng)的鐘擺，它靠小巧的“體形”，輕松進(jìn)入人們的口袋。 在我 國，東漢元初四年張衡發(fā)明了世界第一架“水運(yùn)渾象”，此后唐高僧一行等人又在此基礎(chǔ)上借鑒改進(jìn)發(fā)明了“水運(yùn)渾天儀”、“水運(yùn)儀象臺(tái)”。 隨著電子行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和電子元器件工藝的精進(jìn)，電子技術(shù)開始應(yīng)用于各行各業(yè)，應(yīng)用電子元器件設(shè)計(jì)的智能電子時(shí)鐘也開始流行起來，人們利用電子元器件和微控制器，根據(jù)使用要求可以設(shè)計(jì)出各種功能齊全、使用方便的多功能時(shí)鐘，使其應(yīng)用范圍更廣 ，實(shí)用價(jià)值更高。 第三章：系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要介紹了硬件的電路圖，各模塊電路的設(shè)計(jì)，硬件元器件的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)，引腳功能等。 圖 21 方案一設(shè)計(jì)框圖 方案二：采用 AT89S51 單片機(jī)作為系統(tǒng)控制單元，通過時(shí)鐘芯片來實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，單片機(jī)負(fù)責(zé)將時(shí)間送入顯示電路顯示。 方案二：采用 DS1307 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘。常見的七段字符顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管和液晶顯示器兩種。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中選用液晶顯示器作為顯示單元器件。 時(shí)鐘電路 DS1307 簡(jiǎn)介 DS1307 是 I2C 總線接口的日歷時(shí)鐘芯片，片內(nèi)有 8 個(gè)特殊寄存器和 56 字節(jié)的非易失性 RAM，是一種低功耗、 BCD 碼的 8 引腳實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。按功能分，鍵盤有獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵之分，獨(dú)立按鍵每一路按鍵就占用單片機(jī)的一個(gè)控制引 腳，單片機(jī)直接獲取其信息；矩陣按鍵將按鍵排成由行和列組成的行列式，通過確認(rèn)按鍵的行號(hào)和列號(hào)來確定每一路按鍵，利用少的單片機(jī)引腳控制更多的按鍵。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為使更多的業(yè)內(nèi)人士、學(xué)生和愛好者學(xué)習(xí)掌握這門技術(shù)，產(chǎn)生了單片機(jī)開發(fā)板。該器件采用 ATMEL 高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管 腳相兼容。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 溢出中斷： TF0 做標(biāo)志，由 輸出； 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1 溢出中斷： TF1 做標(biāo)志，由 輸出； 片內(nèi)串行口產(chǎn)生的中斷： RX、 TX。一般作為擴(kuò)展地址總線的高 8 為使用。其頻率為晶振頻率的 1/6，可用作外部定時(shí)或其他觸發(fā)信號(hào)。在與 Flash 并行編程 /校驗(yàn)期間，該引腳施加 12V 的編程電壓 VPP。本設(shè)計(jì)選用內(nèi)部振蕩方式，在 XTAL1 和 XTAL2引腳之間連接一個(gè) 12MHz的晶振，再分別外接 30p 的對(duì)地電容。 本設(shè)計(jì)中顯示電路如圖 36 所示。 開 始初 始 化讀 取 D S 1 3 0 7 的 時(shí) 間時(shí) 間 送 液 晶 顯 示設(shè) 定 定 時(shí) 時(shí) 間判 斷 是 否 到 達(dá)打 鈴 時(shí) 間蜂 鳴 器 響L E D 燈 亮結(jié) 束NY河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 讀取 DS1307 時(shí)間程序設(shè)計(jì) DS1307 中的時(shí)間寄存器地址編碼為 00H07H，而具有掉電保護(hù)的 RAM 寄存器的地址編碼為 08H3FH。時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)流程：?jiǎn)纹瑱C(jī)按如下順序?qū)?shù)據(jù)寫入到 DS1307 寄存器或內(nèi)部 RAM 中： START 信號(hào) 寫 SLA+W(0xd0)字節(jié)， DS1307 應(yīng)答（ ACK）； 寫 1 字節(jié) 內(nèi)存地址（在以下第四步寫入的第一字節(jié)將存入到 DS1307 內(nèi)該地址處， DS1307 應(yīng)答）； 寫數(shù)據(jù)（可寫多個(gè)字節(jié)，每一字節(jié)寫入后 DS1307 內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加一， DS1307 應(yīng)答）； STOP 信號(hào) 單片機(jī)讀取 DS1307 子程序流程圖如圖 42 所示： 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 秒 分 小時(shí) 星期 日期 月 年 控制字 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 19 圖 42 單片機(jī)讀取 DS1307 子程序流程圖 顯示程序設(shè)計(jì) LCD1602 的基本操作時(shí)序： 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H；輸出： D0D7=狀態(tài)字。 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 ?? 27 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 ?? 67 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 圖 43 LCD1602 寫操作時(shí)序 向 LCD1602 寫數(shù)據(jù)程序子程序流程圖如圖 44所示： 圖 44 向 LCD1602 寫數(shù)據(jù)程序子程序流程圖 初 始 化 L C D讀 取 要 顯 示 的 數(shù) 據(jù)將 相 應(yīng) 數(shù) 據(jù) 寫 入 L C D是 否 寫 入 完 成 ？L C D 相 應(yīng) 位 正 常 顯 示返 回NY開 始河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 按鍵設(shè)定程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)讀取按鍵的方式有 2種：查詢方式和中斷方式。 表 51 元件清單 元器件名稱 個(gè)數(shù) 元器件名稱 個(gè)數(shù) AT89S51 單片機(jī) 1 DS1307 1 LCD1602 1 晶振 1 1N4148 二極管 1 電阻 2 9013 三極管 1 蜂鳴器 1 發(fā)光二極管 1 12MHz晶振 1 22P 電容 2 10U 電解電容 1 10K 電阻 2 10K 電位器 1 47Ω電阻 1 按鍵 4 5 針排 阻 1 萬用板 1 調(diào)試過程 制作調(diào)試過程中所用儀器有：數(shù)字萬用表、電烙鐵，焊錫絲、焊錫膏、剝線鉗、尖嘴鉗、圓口鉗、鑷子，吸錫器等，另外準(zhǔn)備盡量多的導(dǎo)線。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 26 6 總結(jié)與展望 經(jīng)過這段時(shí)間的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。同時(shí)我還要感謝大學(xué)四年所有教導(dǎo)過我的老師，是他們的諄諄教誨給了我大學(xué)四年的專業(yè)知識(shí)，在學(xué)習(xí)的道路上，他們就是我的領(lǐng)路人，真的非常感謝，還要感謝陪伴了我四年的每一個(gè)同學(xué)，因?yàn)樗麄?，我的大學(xué)才不蒼白，因?yàn)樗麄?，我的大學(xué)才精彩，也是因?yàn)樗麄?，我的大學(xué)才有意義。 uchar DISP_dw[16]。 uchar key_board_t。i10。 result=(bit)(LCD_PORTamp。} if(i99)LCD_NO=1。 } void LCD_INITIALIZE() { LCD_Write(0x06,LCD_COMMAND)。 } } void INIT_DISP_up(void) { DISP_up[0]=TBA[D1307[2]4]。 DISP_up[5]=39。 39。 39。 DISP_dw[2]=TBA[save_data[0]]。 DISP_dw[8]=39。 DISP_dw[13]=TBA[save_data[6]]。 sda=0。 sda=1