【正文】 圖44 向LCD1602寫數(shù)據(jù)程序子程序流程圖 按鍵設定程序設計單片機讀取按鍵的方式有2種：查詢方式和中斷方式。時鐘模塊設計流程：單片機按如下順序將數(shù)據(jù)寫入到ISD4004 寄存器或內部RAM 中：START 信號寫SLA+W(0xd0)字節(jié)，DS1307 應答（ACK）；寫1 字節(jié)內存地址（在以下第四步寫入的第一字節(jié)將存入到DS1307 內該地址處，DS1307應答）；寫數(shù)據(jù)（可寫多個字節(jié)，每一字節(jié)寫入后DS1307 內部地址計數(shù)器加一，ISD4004應答）；STOP 信號單片機讀取ISD4004子程序流程圖如圖42所示：圖42 單片機讀取DS1307子程序流程圖 顯示程序設計LCD1602的基本操作時序：讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW=H，E=H；輸出：D0D7=狀態(tài)字。 讀取ISD4004時間程序設計ISD4004中的時間寄存器地址編碼為00H07H，而具有掉電保護的RAM寄存器的地址編碼為08H3FH。LCD1602共有16個引腳，引腳說明如下：1腳，VSS，電源地；2腳，VDD，電源正極，接+5V；3腳，VL，液晶顯示偏壓，接正電源時對比度較弱，接地時對比度最高；4腳，RS，數(shù)據(jù)/命令選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器；5腳，R/W，讀/寫選擇，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作，當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)；6腳，E，使能信號，當E端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，液晶塊執(zhí)行命令；714腳，D0D7，8位雙向數(shù)據(jù)線；15腳，BLA，背光源正極；16腳，BLK，背光源負極。內部振蕩方式是在單片機的XTAL1和XTAL2引腳外接一個晶體振蕩器，與單片機內部的振蕩器組成時鐘信號；外部振蕩方式是在外部將已有的脈沖信號引入單片機內，一般用于使單片機的時鐘與外部信號保持同步。如果程序鎖定位LB1被編程（P），那么值將在復位時由片內鎖存。在正常操作狀態(tài)下，該引腳端口輸出恒定頻率的脈沖。它是地址總線的高8位復用，可驅動4個TTL負載。AT89C52提供5個中斷源，即：外部中斷源/INT0：；外部中斷源/INT1：，I/O設備中斷請求信號，或掉電故障異常事件中斷請求信號都可以作為外部中斷源連/INT0、/INT1。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。圖32 按鍵電路 單片機電路 單片機簡介單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的CPU、RAM、ROM、多種I/O口、中斷系統(tǒng)和定時器/計時器功能集成到一塊芯片上的完善的計算機系統(tǒng)，它最早是被用在工業(yè)控制領域。常用的按鍵一般為觸點式按鍵，根據(jù)按鍵所連接的單片機引腳的電平高低來判斷其是否按下。系統(tǒng)設計框圖如下：時鐘電路按鍵設定打鈴時間單片機控制顯示電路打鈴電路 3 系統(tǒng)硬件設計 硬件電路圖根據(jù)系統(tǒng)設計框圖，本設計硬件電路主要由時鐘電路、按鍵設定電路、單片機電路、顯示電路和打鈴電路組成，電路原理圖見附錄一所示。液晶顯示器最大的優(yōu)點是功耗極小，每平方厘米的功耗在1uW以下。同時，ISD4004芯片內部還集成有一定容量、具有掉電保護特性的靜態(tài)RAM，可用于保存一些關鍵數(shù)據(jù)。時鐘芯片秒計時單片機液晶顯示器顯示計時時間圖22 方案二設計框圖綜上所述，本設計選用第二種設計方案。2 方案設計 方案比較與選擇 系統(tǒng)方案選擇方案一：采用數(shù)字電路來搭建，利用555時基電路構成振蕩器產(chǎn)生100Hz頻率的振蕩電路，再通過分頻器得到1Hz頻率，即產(chǎn)生1秒計時時間，顯示部分通過鎖存器和驅動芯片將計時時間送入數(shù)碼管顯示。打鈴器可以為上下課的學生和老師們提供時間提醒，同時，也可作為一個提醒學生們作息時間的時間表，讓大家有一個時間意識，形成規(guī)律的生物鐘，對自身的健康也有很大的好處的。因此，打鈴系統(tǒng)的核心部分也是時鐘部分，為系統(tǒng)提供時間基準。打鈴器可以為上下課的學生和老師們提供時間提醒，有利于師生對上課和學習的合理安排，同時，也可作為一個提醒學生們作息時間的時間表，讓老師和學生都能有一個規(guī)律和科學的時間安排。目前自動打鈴系統(tǒng)的研究和使用已經(jīng)非常普及，之所以選這個課題就是看在他的成熟性和普遍性。本次的設計重點在于實現(xiàn)自動打鈴系統(tǒng)的基本功能之外，爭取設計出亮點，出新意，對我本身是個不小的挑戰(zhàn)，因此對這個課題的研究不管是對于我本身還是對此項目在科技方面的發(fā)展都是有很重要的意義 論文內容本設計是以AT89C52單片機為核心的一款自動打鈴系統(tǒng)，以時鐘芯片來實現(xiàn)計時功能，然后單片機負責將時間送入顯示電路顯示，整個系統(tǒng)不是很復雜，其設計主要包括單片機控制模塊、時鐘電路和顯示電路三個模塊的設計，在設計前本人在學校圖書館看了很多關于單片機方面的書，也在網(wǎng)上查了不少資料，也查閱過跟此設計相似的論文或者期刊，得到了不少啟發(fā)和經(jīng)驗，對本人的設計工作有很大的幫助，能很好的把握設計的整體方向和細節(jié)。而且單片機的強大功能使得系統(tǒng)方便擴展，有利于提高智能性。同時還具有備用電源自動切換控制電路，因而可在主電源掉電和其它一些惡劣環(huán)境場合中保證系統(tǒng)時鐘的定時準確性。液晶顯示器簡稱LCD，液晶是一種既具有液體的流動性又具有光學特性的有機化合物，它的透明度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場的影響，利用這一特點便可以做成字符顯示器。當打鈴時間到時，系統(tǒng)實現(xiàn)蜂鳴器和LED燈聲光提示。編碼鍵盤主要用硬件來實現(xiàn)對按鍵的識別，非編碼鍵盤是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。硬件方法一般是加電容或者RS觸發(fā)器；軟件方法是在單片機在檢測引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時加一個延時程序再次確認，通過2次的確認就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機械抖動的影響了。AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。引起中斷的原因，或是能發(fā)出中斷申請的來源，稱為中斷源。P2口（～）為8位準雙向I/O口，當作為I/O口使用時，可直接連接外部I/O設備。在與Flash并行編程/校驗期間，該引腳也是編程負脈沖的輸入端。當接地時，CPU只執(zhí)行片外存儲器中的程序；當接Vcc時，CPU首先執(zhí)行片內程序存儲器中的程序（0000H~0FFFH），然后自動轉向執(zhí)行片外程序存儲器中的程序（1000H~FFFFH）。晶振電路通常用兩種設計方式：內部振蕩方式和外部振蕩方式。圖34 單片機最小系統(tǒng)電路 顯示電路LCD1602為字符型液晶顯示器，分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術參數(shù)：顯示容量，162個字符；芯片工作電壓，；工作電流，；模塊最佳工作電壓，5V；字符尺寸。再利用按鍵進入時間設定狀態(tài)，設定完時間后單片機通過比較時間是否到達設定的時間來確定是否到打鈴時間，如果達到打鈴時間，則控制蜂鳴器響LED燈亮。在24小時模式中，小時寄存器的第5位和第4位共同組成小時的十位數(shù)。表43 LCD1602的RAM地址映射表00010203040506070809404142434445464748490A0B0C0D0E0F10……274A4B4C4D4E4F50……67LCD1602寫操作時序如圖43所示。表51 元件清單元器件名稱個數(shù)元器件名稱個數(shù)AT89S51單片機1DS13071LCD1602111N4148二極管129013三極管1蜂鳴器1發(fā)光二極管112MHz晶振122P電容210U電解電容110K電阻210K電位器147Ω電阻1按鍵45針排阻1萬用板1 調試過程 制作調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，另外準備盡量多的導線。本設計是針對學校的作息時間而設計的一種自動打鈴系統(tǒng)，但是它同樣可以用于其他的場所，如工廠，生廠車間等等，它能很好的起到時鐘提醒的作用，方便了人們的日常生活。sbit rw=P0^6。 //sbit k3= P3^2。uchar s,hour,min,sec,week,mon,day,r,x=1,p=0,d=0,m。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。uchar code fen[]={0x10,0x11,0x15,0x20,0x25,0x30,0x35,0x40,0x45,0x50,0x55}。j120。 lcden=0。 lcden=0。 scl=1。//20 日期 write_add(0x06,0x07)。 write_add(0x09,fen[p])。} else d=0x01。LED=~LED。 scl=1。 sda=1。 scl=0。 delayus()。 delayus()。i++) { scl=1。 respons()。 write_byte(0xa2)。 stop()。 // 讀星期地址 mon=read_add(0x07)。 P3=0xff。 } else {flag。} else { if(ktemp%16==0x09) {ktemp+=0x07。} else{ktemp++。break。 case 6:ktemp=read_add(0x07)amp。 //年***************************************************** if(ktemp==0x99) {ktemp=0x00。write_add(0x02,dtemp)。break。 case 4:dtemp=read_add(0x06)amp。 if(dtemp==0x00){dtemp=0x31。} else {if(dtemp%16==0x00){dtemp=6。}dtemp。break。break。break。break。 write_data(table[0])。0x1f)%16])。num3。 write_data(table[10])。 write_data(table[(secamp。 write_data(table[p])。LED=~LED。 r=1。 key_date()。 // DelayUs(