【文章內(nèi)容簡介】 第三節(jié) 、系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件采用 C 語言 設(shè)計。 C語言對數(shù)據(jù)進行了許多專業(yè)性的處理，避免了運行間非異步的破壞；它提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，大大增強了程序的處理能力和靈活性；自動為變量分配合理的地址；提供豐富的庫函數(shù)，宏定義等；基于以上的優(yōu)點，采用 C語言來開發(fā)可以大大提高效率，縮短開發(fā)周期。 開發(fā)環(huán)境： Keil C51。 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu) 勢 。 作品 軟件流程圖 否 否 否 否 否 0 0 是 是 是 是 是 是 1 1 1 0 1 初始化溫 度 測量模塊 鍵盤掃描 初始化液 晶顯示器 開始 判斷鬧鐘、日程調(diào)整標(biāo)志 alarm 判斷鬧鐘 標(biāo)志 flag1 初始化實時 時鐘模塊 語音提示 歌曲播放 判斷日程提 醒標(biāo)志 flag3 提取當(dāng)前時間 及溫度信息 陽歷轉(zhuǎn)陰歷 液晶顯示相關(guān)信息 判斷時間調(diào) 整標(biāo)志 flag 鬧鐘時 間比較 判斷是否半點 或整點 判斷 key5是否按 下 判斷 key6是否按下 判斷 key7是否按下 判斷 key2是否按下 鬧鐘調(diào)整 進入錄 音模式 進入放音模式 進入秒表計時模式 將相關(guān)信息輸入時鐘芯片 將相關(guān)信息輸送到外部 RAM 日程調(diào)整 鬧鐘標(biāo)志 flag=1 語音報時 語音提示時間、溫度、公歷日期、農(nóng)歷日期 日期、時間調(diào)整 液晶顯示 模塊 液晶顯示采用 LCD128*64 規(guī)格 .程序主要有液顯初始化 、 數(shù)據(jù)寫入 、 指令寫入 、 顯示數(shù)據(jù) 、顯示字符串、定行定點顯示數(shù)據(jù)、忙碌狀態(tài)檢查。 主要為 : void init(void) 。 void write_date(uchar date) 。 void write_(uchar )。 void writestring(uchar * str)； void write_sfm1(uchar add,uchar date)； bit checkBusy(void)； 語音模塊 這個模塊程序主要是用來 實現(xiàn)語音提示數(shù) 據(jù)，錄放相關(guān)信息， 此模塊的程序主是包括 ,語音芯片的初始化 ,數(shù)據(jù)輸入，上電、掉電、停止、放音等。 主要是如下函數(shù)名 : void init2()； void ISDX(unsigned char d)。 void UP()； void STOPP()。 void fangyin(uchar dz,uint time)。 18B20 溫度傳感測溫模塊 18B20 溫度傳感的程序時序要求主要包括溫度 信息提取，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等程序。 調(diào)用 get_temper_value()獲取溫度值 。 調(diào)用 conversion1()二 十進制 。 buf1[3]正負符號位 。 buf1[2]百位 。 buf1[1]十位 。 buf1[0]個位 ； 實時時鐘模塊 這個模塊的的程序主要用來實現(xiàn)對實時時鐘芯片 DS12R887 進行數(shù)據(jù)傳輸。主要包括有時鐘芯片初始化、數(shù)據(jù)寫入、數(shù)據(jù)讀出、指令寫入等程序。 主要為 : init()； void ds_write(uchar add,uchar date)； uchar ds_read(uchar add)； void set_time()； 陰陽歷轉(zhuǎn)換模塊 該模塊主要是實現(xiàn)公歷年、月、日到農(nóng)歷年、月、日 的轉(zhuǎn)換；使用時，調(diào)用函數(shù) void Conversion(bit c,uchar year,uchar month,uchar day) ，輸入公歷年、月、日，函數(shù)會自行進行尋址、運算和轉(zhuǎn)換； 然后 就可以讀取對應(yīng)農(nóng)歷 閏年標(biāo)志 （ run） 世紀(jì) （ c_moon） ,年 （ year_moon） ,月 （ month_moon） ,日 （ day_moon）的值。 第 四 節(jié) 、 Protues 軟件仿真 軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件， Proteus 軟件有十多年 的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，您不需要別的， Proteus為您建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境！ 打開 Proteus 軟件，并 出 畫萬年歷 測試模塊電路的 具體 實驗 電路圖。檢查所畫電路運行圖，確保沒有錯誤以后，在 Proteus 下 對原理圖進行加載 keil 下的源程序。加載完成后，單擊電路圖框下的開始按鈕，進行仿真，觀察 LCD現(xiàn)實情況，此時 LCD開始顯示 相關(guān)信息。 作品設(shè)計過程中有關(guān)模塊的仿真圖如下 圖 31 圖 32 第二章 作品功能與 特色 第一節(jié) 、作品功能與相關(guān)操作介紹 能顯示 當(dāng)前 年、月、日、時、分、秒及星期 并提示是否為陽歷閏年。 按下“電源”鍵，系統(tǒng)能夠自動提取實時芯片中年、月、日、星期、時、分、秒等信息，并通過運算判斷輸入年份是否為“閏年”，并用“ RN（“閏年”中文首字母）”標(biāo)記出來，最后將數(shù)據(jù)進行處理，通過 LCD 顯示出來，如圖 11所示： 圖 11 顯示陰歷月、日，在顯示陰歷時間時能標(biāo)明是否為閏 月； 系統(tǒng)能自動將公歷年、月、日進行轉(zhuǎn)換，輸出相應(yīng)的農(nóng)歷年、月、日，并判段是否為陰歷“閏年”以及“閏月”，并用“ RN（‘閏年’中文首字母）” 、“ RY（‘閏月’中文首字母）”標(biāo)記。結(jié)果通過 LCD 顯示出來。如圖 21所示： 圖 21 陽歷閏年 陰歷閏年 陰歷閏月 顯示當(dāng)前溫度； 作品裝有溫度傳感器，能不斷地提取周邊環(huán)境的溫度信息，經(jīng)轉(zhuǎn)換得出溫度值；再通過 LCD 顯示出當(dāng)前氣溫。如圖 31所示。 圖 31 可調(diào)整 顯示 日期和時間 ； 作品帶有鍵盤輸入模塊，用戶可直接按“設(shè)置”鍵進入時間調(diào)整模式，此時再按“設(shè)置”鍵可實現(xiàn)調(diào)整對象的切換， LCD 會以閃爍的形式進行標(biāo)記，通過按“ +”或“ ”可對具體對象值進行調(diào)整。之后按“設(shè)置”直到退出時間調(diào)整模式。如下圖 41 所示 圖 41 可設(shè)置定時鬧鐘提示 。 設(shè)置對象閃爍 用戶可直接按“鬧鐘”鍵進入鬧鐘調(diào)整模式，在通過按“設(shè)置”進行時、分、秒調(diào)整的切換， LCD 會以閃爍形式標(biāo)記，按“ +”、“ ”對具體值得調(diào)整。之后按“設(shè)置”直到退出鬧鐘調(diào)整模式。如下圖所示 之后按“ 設(shè)置”知道退出時間調(diào)整模式。如下圖 51所示 圖 51 能夠進行整點和半點語音報時 ； 系統(tǒng)會自動對當(dāng)前時間進行監(jiān)測，如果是半點、或整點，系統(tǒng)會自行啟動語音模塊，并將當(dāng)前時間輸入，之后通過揚聲器將具體時間用語音方式報出。 能用語音提示任意時刻的時間、溫度、公歷日期、農(nóng)歷日期 。 用戶按下“語音提示”鍵后，作品會將當(dāng)前時間，溫度，公歷日期，農(nóng)歷日期全部信息輸入到語音模塊，經(jīng)單片機處理轉(zhuǎn)換后，將全部信息通過揚聲器告知用戶。 能在掉電的情況下保存用戶之前的所有設(shè)置 系統(tǒng)在工作的過程中會將用戶設(shè)置的所 有信息輸送到外部 RAM 進行存儲，在掉電的情況下， RAM 中的信息不會丟失，實時芯片也因嵌有鋰電池可以正常工作，再次上電時，系統(tǒng)會將外部 RAM 的信息重新載入，保證用戶信息的安全。 具有日程管理 與音樂提示功能 用戶可直接按“鬧鐘”鍵進入日程管理模式，按“設(shè)置”進行日程設(shè)置對象選擇，其中有多達 38 個日程可供設(shè)置，用戶設(shè)定日期時間后，系統(tǒng)會將設(shè)置信息傳送到外部 RAM 存儲，然后再定時的進行信息提取與監(jiān)測，如果符合條件，就調(diào)用歌曲就行提示，有五首歌可供選擇。具體數(shù)值可用“ +”、“ ”鍵進行調(diào)整。歌曲可重復(fù)播放，可按任意鍵退出。 圖 91 能夠?qū)崿F(xiàn)錄音、留言功能 。 按下“錄音”鍵可實現(xiàn)即時錄音的功能，用戶留言后，可通過按“放音”鍵播放留言信息，用戶可將錄音內(nèi)容設(shè)為鬧鐘響鈴。例如可錄“時間到了”等當(dāng)鬧鐘響鈴。 1能夠無線控制相關(guān)操作并實現(xiàn)竊聽 。 本作品主機上裝有無線接收與譯碼模塊，與之配合的有一帶有無線發(fā)射與編碼模塊的遙控器。遙控器上帶有與主機對應(yīng)的“ ”、“語音提示”、“錄音”、“放音”。用戶可隨時、隨地通過按遙控上“語音提示”鍵控制主機播放有關(guān)信息。按“錄音”鍵可竊聽有關(guān)信息。按“ ”鍵退出鬧鐘提示。這樣使得作品的實用性更高。 1 能夠?qū)崿F(xiàn)秒表計時 。 按“秒表”鍵進入秒表計時模式，“ ”控制計時開始與暫停，按“ *” 實現(xiàn)計時清零，按“ +”鍵退出秒表計時模式；回到主頁面。如圖下圖所示： 圖 121 1 能夠?qū)崿F(xiàn)收音功能 。 本作品帶有無線收音模塊，能夠作為一臺收音機使用。打開收音機開關(guān)，按“復(fù)位”鍵復(fù)位， 按 “切換”鍵調(diào)節(jié)頻道。 第二節(jié) 、作品特色 本作品除實現(xiàn)要求的所有功能指標(biāo)外。另具有 以下 多個功能特色。 語音提示任意時刻的時間、溫度、日期； 無線進行相關(guān)操做，使用者可在任何時間、地方通過遙控器進行控制或得到相關(guān)信息。 作品加 入收音機模塊，共用無線模塊中的接收電路，實現(xiàn)收音機功能 ； 能復(fù)讀、 留言、錄音； 擁有 秒表計時 功能； 溫度測量并顯示； 能精 確地推算 陽歷閏年、陰歷閏年、以及陰歷閏月； 模塊睡眠待機 等 ； 第三節(jié) 、 個別功能指標(biāo) （ 1） 溫度測量精確到 ； （ 2） 實時時鐘在 +25 攝氏度的溫度下運行天的誤差不超過兩秒 ； （ 3） 無線控制距離 不小于 10m； （ 4）秒表計時誤差不超過 ； 第三章 設(shè)計問題總結(jié) 從方案的制定到如今的總結(jié)，前后經(jīng)歷了整整一個月，其間設(shè)計進程曲曲折折、進進退退。問題更是接二連三出現(xiàn)，但事實上，問題正為我們提供了一個學(xué)習(xí)、思考、鍛煉的平臺。從問題的提出到解決就是一個進步成長的過程，參加比賽設(shè)計的目的所在。似乎 整個設(shè)計過程就是由問題串聯(lián)起來的。讓我們踏著問題的腳步一起回顧我們的設(shè)計之路。 一開始，我們選用 ISD4002 做為語音模塊的主芯片，還未調(diào)試，就碰到的第一個棘手的問題， I