【正文】 口地址，執(zhí)行INT0的中斷服務(wù)程序。 DS1307引腳圖 DS1307內(nèi)部結(jié)構(gòu)各引腳功能如下：Vcc，GND：直流電源接入引腳。RTC時(shí)間寄存器的地址從00H到07H。其他7位是“秒”的時(shí)間值，bit6～bit4三位是“秒”的個(gè)位數(shù)。若12/24位為1，選擇12小時(shí)模式。當(dāng)輸出方波的頻率為1Hz時(shí)，時(shí)鐘寄存器的值在方波下降沿時(shí)被更新。SDA與SCL接點(diǎn)構(gòu)成串行數(shù)據(jù)總線，在串行數(shù)據(jù)總線上還可以連接更多的串行接口的外圍設(shè)備。 器件地址字含有2個(gè)部分。接下來(lái)主機(jī)傳送一個(gè)DS1307寄存器地址，使DS1307設(shè)置寄存器地址指針，然后主機(jī)開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)字節(jié)。DS1307收到一個(gè)NOT ACK（沒(méi)有確認(rèn)）信號(hào)時(shí)將結(jié)束讀操作。用P0口輸出段碼信號(hào)BCD碼，P2口輸出位碼信號(hào)值。此設(shè)計(jì)通過(guò)按鍵調(diào)整當(dāng)前時(shí)間并設(shè)定定時(shí)時(shí)間，并通過(guò)DS1307顯示當(dāng)前時(shí)間，設(shè)定定時(shí)時(shí)間后，LED顯示倒計(jì)時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，斷開(kāi)繼電器并發(fā)出報(bào)警。我們?cè)诶锩嬉舱翘蕹s質(zhì)，重新認(rèn)識(shí)自己和完善自己的過(guò)程，當(dāng)我們離開(kāi)校園的時(shí)候也是我們出爐的時(shí)刻。老師在這個(gè)過(guò)程中充當(dāng)了煉鋼師的角色，發(fā)揮著無(wú)與倫比的作用。具備了操作簡(jiǎn)單，可同時(shí)控制多個(gè)電器，定時(shí)時(shí)間精確，定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。VTRR7組成DISP小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路。三極管VT2電阻R4續(xù)流二極管VD1組成的繼電器的控制電路。2）DS1307讀模式 在主機(jī)傳送模式下，數(shù)據(jù)傳送方向?qū)⒏淖儭５诙糠质亲畹臀?，它是讀/寫(xiě)操作選擇位，并用R/表示。 DS1307與單片機(jī)的連接 DS1307操作時(shí)序 DS1307的操作時(shí)序是由起始信號(hào)START、停止信號(hào)STOP、器件尋址、讀/寫(xiě)操作、應(yīng)答信號(hào)ACK和非應(yīng)答信號(hào)NACK等組成，可以概括的歸納為以下幾個(gè)步驟：1）發(fā)送起始信號(hào)START。如果SQWE=0，當(dāng)OUT=1時(shí)，SQW/OUT引腳輸出高電平，當(dāng)OUT=0時(shí)，SQW/OUT引腳輸出低電平。在24小時(shí)模式下，第5位和第4位是小時(shí)的十?dāng)?shù)位，低4位是小時(shí)的個(gè)位數(shù)。最初上電時(shí)，寄存器的狀態(tài)沒(méi)有被定義。在多字節(jié)數(shù)據(jù)存取時(shí)，地址指針自動(dòng)加一，當(dāng)?shù)刂分羔樦傅絉AM最后一位3FH時(shí)，自動(dòng)循環(huán)到00H地址。SCL：時(shí)鐘信號(hào)輸入端，使數(shù)據(jù)在串行接口的傳送同步進(jìn)行，需外接上拉電阻。即當(dāng)需要電子時(shí)鐘進(jìn)行定時(shí)服務(wù)時(shí)，可以通過(guò)該鍵的功能來(lái)輸入定時(shí)時(shí)間，使用ALM鍵與+1鍵、RET鍵配合來(lái)完成這一功能。在本設(shè)計(jì)中需要4個(gè)按鍵，因此選擇獨(dú)立式鍵盤(pán)。閉合和釋放過(guò)程都要經(jīng)過(guò)一定的過(guò)程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過(guò)程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。電路設(shè)計(jì)如圖所示，蜂鳴器（HA）作為三極管VT1的集電極負(fù)載，當(dāng)VT1導(dǎo)通時(shí)，蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲音，VT1截止時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。 LED驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的連接可以采用單片機(jī)的P0口作為與LED的輸出接口，即P0口的低四位作為L(zhǎng)ED的段碼輸出信號(hào)，P2口的低四位作為L(zhǎng)ED位碼的輸出控制信號(hào)。74LS48的作用 是接受來(lái)自單片機(jī)的BCD碼型的輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)譯碼和放大后，輸出7段字形碼到LED顯示器，完成對(duì)BCD碼到7段字形碼的譯碼和驅(qū)動(dòng)的功能。 對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的LED顯示器，它的體積和結(jié)構(gòu)都符合設(shè)計(jì)要求，由于4位LED陰極的各段已經(jīng)在內(nèi)部接在一起，所以是用動(dòng)態(tài)掃描方式。動(dòng)態(tài)顯示則不同，由于一位數(shù)據(jù)的顯示是由段選和位選共同配合完成的，因此，要同時(shí)考慮段和位的驅(qū)動(dòng)能力，而且段的驅(qū)動(dòng)能力決定位的驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。顯示器、鍵盤(pán)電路就是用來(lái)完成人機(jī)對(duì)話活動(dòng)的人機(jī)通道。 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)用AT89S51芯片構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只需將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可。 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。：WR，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。如果是使用8052或是8032的話，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PSEN：此為“Program Store Enable”的縮寫(xiě)，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。EA/Vpp：EA為英文“External Access”的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來(lái)執(zhí)行程序?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其他功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。按鍵輸入電路時(shí)鐘電路復(fù)位電路蜂鳴器電路單片機(jī)LED顯示器驅(qū)動(dòng)電路繼電器電路RTC DS13078位LED顯示器 硬件電路設(shè)計(jì)框圖第2章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分內(nèi)容：一是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展部分設(shè)計(jì)，它包括存儲(chǔ)器擴(kuò)展和接口擴(kuò)展。4） 按鍵的接入方式：SET鍵：通過(guò)P3口INT1引腳接入，中斷工作方式。 設(shè)計(jì)思路根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步確定設(shè)計(jì)方案如下：1） 選擇DS1307芯片作為系統(tǒng)的時(shí)鐘/日歷，當(dāng)前時(shí)間從DS1307芯片中讀出。根據(jù)這種實(shí)際情況，本文介紹了一種多路定時(shí)控制器的設(shè)計(jì)，它可以避免多種控制器的混淆，利用一個(gè)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)多路電器進(jìn)行控制，同時(shí)又可以進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)和設(shè)定多點(diǎn)開(kāi)、關(guān)的時(shí)間。 Clock chip 。本文通過(guò)按鍵調(diào)整當(dāng)前時(shí)間并設(shè)定定時(shí)時(shí)間，再通過(guò)DS1307顯示當(dāng)前時(shí)間，設(shè)定定時(shí)時(shí)間后，LED顯示倒計(jì)時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，斷開(kāi)繼電器并發(fā)出報(bào)警。時(shí)鐘芯片。另一種就是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，這種產(chǎn)品功能強(qiáng)，是前者的換代之物。它由硬件部分和軟件部分組成。3） 時(shí)間調(diào)整與定時(shí)時(shí)間的輸入通過(guò)接入鍵盤(pán)電路實(shí)現(xiàn)。 RET鍵：，查詢工作方式。二是各功能模塊的設(shè)計(jì)，如信號(hào)測(cè)量模塊，信號(hào)控制功能模塊，人機(jī)對(duì)話功能模塊，通信功能模塊等，根據(jù)系統(tǒng)功能要求配置相應(yīng)的A/D，D/A，鍵盤(pán)，顯示器，打印機(jī)等外圍設(shè)備。VSS:電源地端。當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。：TXD，串行通信輸出。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。上電復(fù)位電路是—種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只要在REST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以了。因無(wú)外部寄存器擴(kuò)展，這時(shí)EA接高電平，P0、PPP3都可作為用戶I/O口使用。如果驅(qū)動(dòng)能力差，即負(fù)載能力不夠時(shí)，顯示器亮度就低，而且驅(qū)動(dòng)電路長(zhǎng)期在超負(fù)荷下運(yùn)行容易損壞。例如：當(dāng)I/O口控制芯片輸出的代碼是00111111時(shí)，數(shù)碼管顯示的字符為0。用“：”前的2位顯示“分”的十位和個(gè)位，用“：”后的2位顯示“秒”的十位和個(gè)位。即在輸入端輸入要顯示字形的BCD碼，在輸出端可以得到具有一定驅(qū)動(dòng)能力的7段顯示字形碼。此種芯片集電極可以收集最大達(dá)500mA的電流，耐壓為30V，能驅(qū)動(dòng)常規(guī)的LED顯示器。 4LED顯示器接口電路原理該電路的工作原理是：當(dāng)P0口的低四位輸出段碼信號(hào)的BCD碼后，通過(guò)74LS48芯片的譯碼和驅(qū)動(dòng)作用，在其輸出端輸出具有一定驅(qū)動(dòng)能力的七段字形碼，由于4LED的段碼輸入引腳是并聯(lián)在一起的，所以每一位LED的段碼輸入引腳都能獲得這個(gè)段碼信號(hào)。=0時(shí)，VT1導(dǎo)通，使蜂鳴器中有電流通過(guò)，而產(chǎn)生蜂鳴音。本文在軟件中采用了相應(yīng)的軟件程序來(lái)消除抖動(dòng)。4個(gè)按鍵功能的設(shè)計(jì)思路如下：當(dāng)SET鍵被按下時(shí)，在單片機(jī)的INT1引腳產(chǎn)生一個(gè)低電平觸發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)，CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求時(shí)，就轉(zhuǎn)移到INT1中斷服務(wù)程序入口地址，執(zhí)行INT1的中斷服務(wù)程序。 串行接口RTC芯片DS1307及應(yīng)用 DS1307串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，是一種具有I2C總線接口的外圍器件，該芯片內(nèi)部具有BCD碼時(shí)鐘/日歷和56個(gè)自己的非易失性SRAM的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；兩線串行接口和頻率可變的單方波輸出；自動(dòng)的掉電保護(hù)和開(kāi)關(guān)循環(huán)等功能。SQW/OUT引腳需要外部上拉電阻。通過(guò)寫(xiě)入相應(yīng)寄存器字節(jié)可以設(shè)置時(shí)間和日期。最高位bit=0，其他7位的含義與秒寄存器相同。控制寄存器的功能是設(shè)置SQW/OUT引腳的輸出方式以及輸出方波的頻率。 SQW/OUT引腳輸出方波的頻率與RSRS0的對(duì)應(yīng)關(guān)系RS1 RS0輸出方波的頻率0 01Hz0 11 01 1 DS1307芯片品與單片機(jī)的連接，并接有3個(gè)上拉電阻。4）執(zhí)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)操作。在接受到每一字節(jié)后，發(fā)送一個(gè)ACK信號(hào)表示數(shù)據(jù)收到。在DS1307讀模式時(shí)，R/W=1，即DS1307的設(shè)備讀命令字位D1H。控制電路如下圖 繼電器輸出電路圖 本章小結(jié) 在定時(shí)控制器設(shè)計(jì)中，選擇ATMEL公司生產(chǎn)的型號(hào)為AT89S51的單片機(jī)。 硬件電路原理圖第3章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)定時(shí)控制器程序設(shè)計(jì)包括主程序設(shè)計(jì)，當(dāng)前時(shí)間調(diào)整子程序的設(shè)計(jì)，定時(shí)時(shí)間輸入子程序設(shè)計(jì)，LED動(dòng)態(tài)掃描子程序設(shè)計(jì)，讀時(shí)鐘子程序設(shè)計(jì)等等。值此論文完成之際，特向?qū)熤乱哉\(chéng)摯的感激和無(wú)盡的敬意！在這次設(shè)計(jì)中，使自己多年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐做到有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步深化鞏固自己所學(xué)的理論知識(shí)。對(duì)于他們的支持和幫助表示誠(chéng)摯的謝意！最后，向所有給予我關(guān)心和幫助的領(lǐng)導(dǎo)、老師、親人、同學(xué)和朋友再次表示衷心的感謝?。?！參考文獻(xiàn)[1] ：[2] ——：[3] :電子工業(yè)出版社,2002[4] 丁志剛,:電子工業(yè)出版社,[5] 林克明,1994[6] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,1996[7] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1991[8] . 西安電子科技大學(xué)出版社, 2002[9] 范立南．單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]．人民郵電出版社[10] 付家才. 單片機(jī)控制工程技術(shù) [M]． [11] 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