【正文】 作時(shí)，必須寫(xiě)夠 8 字節(jié)。它只需要先判斷是手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式，在手動(dòng)模式下，燈的開(kāi)關(guān)能用之前設(shè)定的開(kāi)關(guān)來(lái)控制點(diǎn)亮與熄滅，在自動(dòng)模式下， 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 24 只需讀取 DS1302 中的時(shí)間，與設(shè)定燈開(kāi) 關(guān)相比較，若時(shí)間到了就輸出相應(yīng)的指令，控制燈的開(kāi)關(guān)。 在判斷其在按下調(diào)整鍵，用于調(diào)整各個(gè)時(shí)間時(shí)，可設(shè)一個(gè)變量，記錄按下的次數(shù)，并分別將數(shù)據(jù)調(diào)整指向要調(diào)整的地方，以便于上下按鍵的調(diào)整。//送入數(shù)據(jù) delay(5)。 //讀寫(xiě)選擇置為寫(xiě) P0=。 圖 41 主程序流程圖 顯示程序設(shè)計(jì) 顯示子程序模塊流程圖如圖 42 所示。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 19 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件 設(shè)計(jì) 是本系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本章采用模塊化的編程方式，根據(jù)系統(tǒng)軟件功能要求，系統(tǒng) 由 主程序、鍵盤(pán) 輸入服務(wù) 程序、顯示子程序組成程序 等 幾個(gè)部分組成 。發(fā)光二極管，蜂鳴器一端都連接電源。 電路設(shè)計(jì) 以單片機(jī)的 P0 口作為數(shù)據(jù)輸出口，傳送 DS1302 內(nèi)的時(shí)、分、秒和年月日單元。目前市面上的字符型液晶絕大多數(shù)是 LCD1602。獨(dú)立式鍵盤(pán)電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根 I/O 口，在按鍵數(shù)量較多時(shí)， I/O 口線浪費(fèi)較大，且電路結(jié) 構(gòu)復(fù)雜。同時(shí) DS1302 芯片計(jì)時(shí)精確，不受系統(tǒng)電源影響；外接鋰電池，提供斷電保護(hù)。 數(shù)據(jù)輸入輸出 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。工作電壓寬達(dá) ～ 。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 P1 口 （ ～ ） ： 為 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 接口。片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），有 3 個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和 6 個(gè)中斷源。 顯示電路采用了 LCD1602 液晶屏來(lái)作為其顯示模塊。該電路能夠準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，還附加許多其它功能，在掉電時(shí)能保存用戶設(shè)置參數(shù)和故障狀態(tài)參數(shù)等重要參數(shù)?？梢燥@示 2 行每行 16 個(gè)即 32 個(gè)字符，對(duì)比度可調(diào)、黃綠色背光。 顯示模塊 學(xué)生作息時(shí)間控制系統(tǒng) 工作是需要顯示模塊來(lái) 提供實(shí)時(shí)時(shí)間 ，同時(shí) 需 要通過(guò)顯示 來(lái)體現(xiàn)學(xué)生作息時(shí)間控制系統(tǒng)良好的控制性，操作性?；谝陨?兩 點(diǎn)，本設(shè)計(jì)對(duì) 主控 芯片的選擇提出了以下幾種方案： 方案一 ： 采用 51 系列芯片作為硬件核心，以 AT89C51 作為代表，采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間，能于 3V 的超低壓工作 ， 而且與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容 ， 1288 位內(nèi)部 RAM， 32 可編程 I/O 線，兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù) 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5 器， 5 個(gè)中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，闡述軟件設(shè)計(jì)，包括主程序、各模塊的子程序等。該系統(tǒng)具有以下功能： (1) 開(kāi)機(jī)時(shí)初始狀態(tài)顯示為 00 時(shí) 00 分，顯示星期為 “ 星期一 ” 。它利用 SPCE061A單片機(jī)的 2Hz時(shí)基計(jì)時(shí)，進(jìn)行年歷計(jì)算，并用 SPCE061A的語(yǔ)音功能將它報(bào)出來(lái)；在進(jìn)行時(shí)間計(jì)算，分每加一時(shí)， 都與規(guī)定的作息時(shí)間比較，如果相等則進(jìn)行相應(yīng)的控制 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2 或動(dòng)作。 為了 提高工作效率，實(shí)現(xiàn)智能化控制，只有不斷改善其作息時(shí)間的控制設(shè)備。 33 本章小結(jié) 24 第 5 章 系統(tǒng)仿真與硬件調(diào)試 ......................................................................................... 25 軟件調(diào)試 21 輸出程序設(shè)計(jì) 8 電路設(shè)計(jì) 4 方案設(shè)計(jì)與論證 1 課題的題出 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II 本文介紹了 基于 單片機(jī) 的 校園 作息時(shí)間控制系統(tǒng) ，該控制系統(tǒng)是采用STC89C52 單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述開(kāi)關(guān)量的控制，利用 DS1302 時(shí)鐘芯片來(lái)提供時(shí)鐘信息， LCD 顯示器，實(shí)時(shí)顯示時(shí)間。 16 輸出控制模塊設(shè)計(jì) 6 本章小結(jié) 4 顯示模塊 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II 目 錄 第 1 章 緒論 ......................................................................................................................... 1 概述 4 單片機(jī)芯片 10 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì) 18 第 4 章 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 19 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II 主程序設(shè)計(jì) 22 時(shí)鐘程序設(shè)計(jì) 27 硬件調(diào)試 如上下課打鈴、教學(xué)樓照明的定時(shí)開(kāi)與關(guān)、學(xué)生宿舍燈及校園路 燈的定時(shí)開(kāi)關(guān)、水泵的定時(shí)啟動(dòng)以及自來(lái)水供水時(shí)間控制等等。8 STC89C52 單片機(jī) 11 DS1302 時(shí)鐘芯片 11 電路設(shè)計(jì) 14 顯示模塊設(shè)計(jì) 25 Protues 仿真 31 聯(lián)調(diào)中問(wèn)題及分析 雖然用人工的方法在一定程度上解決了打鈴時(shí)間段多不好控制的問(wèn)題，但畢竟人工打鈴的效率不高，操作也不便，造成人力 資源的大大浪費(fèi)。從使用的廣泛度來(lái)講，目前市面上流行的學(xué)生作息時(shí)間控制系統(tǒng)有以下兩種： 基于 SPCE061A 的學(xué)生作息時(shí)間控制系統(tǒng) 基于 SPCE061A的具有報(bào)時(shí)功能的作息時(shí)間控制鐘。因此，本文將對(duì)校園 作息時(shí)間控制系統(tǒng) 進(jìn)行研究，從可靠性與性價(jià)比出發(fā)，設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的校園 作息時(shí)間控制系統(tǒng) 。 第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，對(duì)芯片的選型及其功能做出具體的介紹并給出各個(gè)部分的硬件電路。其次功耗 也作為構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)必須 要 考慮的因素。同時(shí)出于現(xiàn)有資源與程序容量的考慮，本設(shè)計(jì)采用 STC89C52 單片機(jī)作為主控芯片 。 LCD1602 液晶是一款很常用，也很易用的字 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6 符液晶。該設(shè)計(jì)方案用STC89C52 芯片 主控，利用并行時(shí)鐘芯片 DS12887 為核心計(jì)時(shí)芯片，組成數(shù)字時(shí)鐘電路。 電路設(shè)計(jì)方案 通過(guò)上述方案論證，本系統(tǒng)采用 STC89C52 作為處理器， DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片作為時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元，其不僅可以計(jì)時(shí)，而且高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可對(duì)年、月、 日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，計(jì)時(shí)精確。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 8 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主控模塊設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī) STC89C52RC 系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾 /高速 /低功耗的單片機(jī)。一般作為擴(kuò)展時(shí)的地址 /數(shù)據(jù)總線口使用。 表 31 STC89C52 的特殊功能口 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INT0 (外中斷 0) INT1 (外中斷 1) T0(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) RST：復(fù)位輸入，當(dāng)振蕩器工作時(shí) ， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小于 31 天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。 表 33 DS1302 控制字（即地址及命令字節(jié)） BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 1 RAM A4 A3 A2 A1 A0 RD CK WR 控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到 DS1302 中位 6 如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) ；位 5 至位 1 指示操作單元的地址 ； 最低有效位（位 0）如為 0 表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。該硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)。獨(dú)立式鍵盤(pán)是各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵占用一個(gè) I/O 口線，每根 I/O 口線上的按鍵不會(huì)影響其他 I/O 口上按鍵工作狀態(tài)。點(diǎn)陣型液晶通常面積較大，可以顯示圖形；而一般的字符型 液晶只有兩行，面積小，只能顯示字符和一些很簡(jiǎn)單的圖形，簡(jiǎn)單易控制且成本低。 1602 的 16 進(jìn)制 ASCII 碼表 見(jiàn)附錄 2。由于考慮保護(hù)原因，所以蜂鳴器用一個(gè) PNP 驅(qū)動(dòng)。然后對(duì)系統(tǒng) 鍵盤(pán)接口 電路和 輸出控制 電路的設(shè)計(jì)，加以了簡(jiǎn)單的介紹。 主程序流程圖如圖 41 所示。//數(shù)據(jù) /指令選擇置為指令 rw=0。 //讀寫(xiě)選擇置為寫(xiě) P0=dat。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 22 圖 43 鍵盤(pán)掃描子程序流程圖 在鍵盤(pán)掃描子程序中，定義一些變量來(lái)檢測(cè)單片機(jī)的 P1 口，因?yàn)?P1 個(gè)一端接地，所以當(dāng)這些變量置 0 的時(shí)候，則代表某個(gè)鍵的按下。與打鈴相比路燈與教學(xué)樓燈的定時(shí)開(kāi)關(guān)要簡(jiǎn)單方便的多。在進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，需要先解除寫(xiě)保護(hù)寄存器的 “ 禁止 ” 狀態(tài)。該軟件提供了一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 uVision，它包括 C 編輯器、宏編輯器、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。如果電路出錯(cuò)，可以在計(jì)算機(jī)上方便的修改電路，程序出錯(cuò)可以重新編輯 程序，這種方法節(jié)時(shí)、省力，經(jīng)濟(jì)、方便?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。 圖 54 擊時(shí)間調(diào)節(jié)鍵后 LCD 顯示 開(kāi)燈時(shí)間到 LED 點(diǎn)亮如圖 55 示。 排除邏輯故障 這類故障往往由于設(shè)計(jì)和加工制板過(guò)程中工藝性錯(cuò)誤所造成的。 排除電源故障 在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性