【正文】 Keil能以單步執(zhí)行 (按 F11或選擇 DebugStep)、過(guò)程單步執(zhí)行 (按F10或選擇 DebugStep Over)、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。 Keil 軟件 Keil 軟件簡(jiǎn)介 Keil C51是美國(guó) Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 4. 實(shí)用的 PCB設(shè)計(jì)平臺(tái) 原理圖到 PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入 ARES的 PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)．從某種意義上講，是彌補(bǔ)了．實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用閹脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。//上升沿清除地址 dscs=1。 //下降沿鎖存地址 dsrw=0。//讀取 12c887c寄存器表示響應(yīng)了中端 } 時(shí)鐘芯片設(shè)置 首次上電初始化時(shí)間函數(shù)： void set_time() {//首次上電初始化時(shí)間函數(shù) write_ds(0,0)。當(dāng) s1=7 時(shí)，地址指 針指向 year 顯示位置，最大值為 99。顯示模式設(shè)置 (初始化 )00111000[0x38]設(shè)置 16 2 顯示， 5 7 點(diǎn)陣， 8 位數(shù)據(jù)接口；顯示開(kāi)關(guān)及光標(biāo)設(shè)置：(初始化 ) 00001DCBD顯示 (1有效 )、 C光標(biāo)顯示 (1有效 )、 B光標(biāo)閃爍 (1有效 )。當(dāng) RS 和R/W 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)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(xiě)入數(shù)據(jù)。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。若先執(zhí)行置 1 操作，則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作，所以這類(lèi) I/O 口被稱(chēng)為準(zhǔn)雙向口。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。因此，本設(shè)計(jì)中采用 DS1302 提供時(shí)鐘。用戶(hù)還可對(duì) DS1302 進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過(guò)軟件進(jìn)行屏蔽。在軟件方面，主要包括日歷程序、時(shí)間調(diào)整程序，顯示程序等。 研究結(jié)果表明，由于萬(wàn)年歷的應(yīng)用相當(dāng)普遍，所以其設(shè)計(jì)的核心在于硬件成本的節(jié)約軟件算法的優(yōu)化，力求做到物美價(jià)廉，才能擁有更廣闊的市場(chǎng)前景。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)； DS1302； DS18B20； LCM1602 Design of the digital Perpetual Calendar based on Single chip microputer Student： delizheng tutor： yongshizhu Institute of electrical and information engineering of huainan normal university ABSTRACT： This paper mainly discuss the design and simulation of electronic calender based on AT89S51 with the help of the hardware side, the electronic calendar using AT89C51 microcontroller as the main control center, clock provided by the DS1302 clock chip , 1602LED dot matrix LCD Corporation AT89C51 microcontroller is producted by Atmel Corporation, 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 第 2 頁(yè) low power consumption, voltage can be selected 4V~ 6V voltage power supply。所有程序編寫(xiě)完成后，在 Keil 軟件中進(jìn)行調(diào)試，確定沒(méi)有問(wèn)題后，在 Proteus 軟件中嵌入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真。 該系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖 示： 如圖 系統(tǒng)框圖 AT89C52單片機(jī) 液晶顯示 DS1302 DS18B20 串口連接電路 按鍵控制 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 第 6 頁(yè) 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 單片機(jī)芯片的選擇 本設(shè)計(jì)采用 AT89S51 芯片作為硬件核心，該芯片采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間 ,相對(duì)于本設(shè)計(jì)而言程序空間完全夠用。 電路設(shè)計(jì)最終方案決定 綜上各模塊的選擇方案與論證，確定最后的主要硬件資源如下：采用 AT89S51作為主控制系統(tǒng)； DS1302 提供時(shí)鐘； DS18B20 作為數(shù)字式溫度傳感器； LCD1602 液晶屏作為顯示。 在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。 89C51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)是單個(gè) RAM 單元，共31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫(xiě) )、 FFH(讀 )。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ 之前， RST 必須保持低電平。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 000001NS 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) N=1(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加 1 并且光標(biāo)加 1)， N=0(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減 1 并且光標(biāo)減 1)， S=1 且 N=1(當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符后，整屏顯示左移 )， S=0 當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符后，整屏顯示不移動(dòng)。 程序設(shè)計(jì)問(wèn)題 按鍵抖動(dòng)問(wèn)題 按鍵在按下時(shí)因?yàn)闄C(jī)械原因會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，抖動(dòng)的后果就是當(dāng)按下一次按鍵時(shí)因?yàn)槎秳?dòng)的原因讓系統(tǒng)讀取到多次的按鍵按下的次數(shù)，由此導(dǎo)致設(shè)置時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。//初始化秒 write_ds(1,0)。 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 第 20 頁(yè) P0=date。//關(guān)掉片選信號(hào) return ds_date。同時(shí)，當(dāng)硬件調(diào)試成功后，利用 Proteus ARES軟件，很容易獲得其 PCB圖，為今后的制造提供了方便。 先進(jìn)的自動(dòng)布局 /布線(xiàn)功能：支持器件的自動(dòng) /人工布局；支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線(xiàn)或人工布線(xiàn)；支持引腳交換 /門(mén)交換功能使 PCB設(shè)計(jì)更為合理。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線(xiàn)匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線(xiàn)修改 (DebugInline Assambly? )，不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯 /匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。 成功編譯 /匯編、連接后，選擇菜單 DebugStart/Stop Debug Session(或按 Ctrl+F5鍵 )進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)， Keil提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。 ：用一個(gè)子電路可 以把部分電路封裝起來(lái)，這樣可以節(jié)省原理圖窗口的空間。 編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言 的編輯 /編譯 /源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶 805 AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如 IAR、 Keil和 Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變 ,而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。 //下降沿鎖存 地址 dsas=1。 dsas=0。 //設(shè)置標(biāo)志位，用以大程序中報(bào)警 c=read_ds(0x0c)。當(dāng) s1=6 時(shí)，地址指針指向 month 顯示位置，變量最大值為 12。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn) 陣字符 ,圖形寄存器選擇控制表如表所示： 表 2 1602 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說(shuō)明 0 0 寫(xiě)入指令寄存器 0 1 讀 busy flag,以及讀取位址計(jì)數(shù)器 1 0 寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 1602 通過(guò) D0～ D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。 第 5 腳： R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平時(shí)進(jìn)行讀 操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。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。 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 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。 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 第 11 頁(yè) 時(shí)鐘芯片電路 時(shí)鐘芯片引腳介紹 時(shí)鐘芯片 DS1302,其引腳分布圖如下所示 ： 圖 DS1302 引腳分布圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。這是由硬件自動(dòng)完成的，不需要我們操心， 1 然后再實(shí)行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯(cuò)，如果不對(duì)端口置 1，端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q^為 1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為 1，該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗，此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為 1，也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的 1 信號(hào)讀入后不一定是 1。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。采用普通 晶振 [4]。由于 DS1302 能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子 “ 千年 ” 問(wèn)題； DS1302 中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持 10 年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有 12 小時(shí)制和 24 小時(shí)制兩種模式。此外，該電子萬(wàn)年歷還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。 論文主要研究了液晶顯示器 LCM及時(shí)鐘芯片 DS1302，溫度傳感器 DS18B20 與單片機(jī)之間的硬件互聯(lián)及通信，對(duì)數(shù)種 硬件連接方案進(jìn)行了詳盡的比較，在軟件方面對(duì)日歷算法也進(jìn)行了論述。 DS1302 clock chip, launched in the United States with DALLAS small current charging function real time clock chip, low power consumption, it can be years , month, date, day, hour, minute, seconds time, also has a leap year pensation and other functions, and DS1302 long life, small error。最后在老師同學(xué)的幫助以及自己的努力下完成了此次電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)。能于 3V的超低壓工作 ,而且與MCS51 系列單片機(jī)完全兼容 ,而且運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)具備 ISP 在線(xiàn)編程技術(shù) ,當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略?功能需要燒入程序時(shí)，避免芯片的多次拔插對(duì)芯片造成的損壞。 2 硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件概述 本電路是由 AT89S52 單片機(jī)作為控制核心，能在 3V超低壓工作， AT89S52 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4kBytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 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)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案；時(shí)鐘電路由 DS1302 提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月 、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能