【文章內(nèi)容簡介】 寫操作，都必須在開頭的8個時鐘周期把提供地址和命令信息的8位數(shù)據(jù)裝入到DS1302的移位寄存器。地址/命令子節(jié)用于指明40個寄存器中的哪個進行何種操作。數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿串行輸入，在開始的8個時鐘周期把命令字裝入移位寄存器之后，若跟隨的是寫命令字節(jié)，則在下8個SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，若跟隨在讀命令字節(jié)的8個SCLK周期之后，在下8個SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。167。DS1302有控制寄存器和年、月、日、周、時、分、秒等工作寄存器組成。本系統(tǒng)中只用到工作寄存器中的時分秒及控制寄存器，所應(yīng)用的各寄存器地址(命令): DS1302內(nèi)部寄存器寄存器名命令字取值范圍各位內(nèi)容寫操作讀操作76543210SEC80H81H00~59CH10SECSECMIN82H83H00~59010MINMINHR84H85H01~02或00~2312/24010HRA/PCONTROL8EH8FHWP0000000CHARGER90H91HTCSTCSTCSTCSDSDSRSRSCLOCKBURSTBEHBFH說明：(1) 上表中，時鐘寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)是以BCD碼的形式存在的。其中秒寄存器的位7定義為時鐘暫停位，當此位設(shè)置為邏輯1時，時鐘振蕩器停止，DS1302進入低功耗的備份狀態(tài)。當把此位置為0時，時鐘將啟動。(2) 小時寄存器的位7定義為12或24小時方式選擇位。當為低電平時，選擇24小時方式，本系統(tǒng)在設(shè)計中采用的就為24小時方式。(3) 寫保護寄存器的位7是寫保護位，在對時鐘進行些操作之前，位7應(yīng)先置為0,當它是高電平時，寫保護防止對任何其它寄存器進行寫操作。167。： DS1302操作流程圖 針對DS1302時鐘芯片的操作，在程序中我們單獨以頭文件的方式給出，具體內(nèi)容會在附錄中給出。167。系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)顯示是人機交互對話的一個重要通道。通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的顯示，我們才可以更好的了解系統(tǒng)運行的狀態(tài)，從而便于對整個系統(tǒng)進行必要的操作。167。：其顯示子程序名稱為：display()，具體內(nèi)容會在附錄中給出。每次先送一位要顯示的數(shù)據(jù)位地址字節(jié)，然后再送該位LED的顯示數(shù)據(jù)字節(jié)，直到8位顯示完全。正常工作中8位數(shù)碼管顯示實時時鐘，時間顯示小時、分鐘和秒鐘，其中有兩位用來顯示“”，用以分隔小時、分鐘和秒鐘，這樣顯示更加清晰。167。按鍵是系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)設(shè)備應(yīng)用最廣泛的一種，它也是人機交互對話。本系統(tǒng)在按鍵不多的情況下采用中斷方式，把按鍵信號采集放在中斷程序中，按鍵的功能放在任務(wù)操作模式中完成。本系統(tǒng)通過紅外遙控器來作為按鍵使用。首先通過紅外線遙控器解碼程序來獲得紅外按鍵的編碼值。再通過相應(yīng)碼值來設(shè)置對應(yīng)的按鍵操作。其對紅外遙控程序的操作，我們單獨以頭文件的方式給出，其頭文名稱件程序為IR .h，具體內(nèi)容會在附錄中給出。第5章 系統(tǒng)調(diào)試運行及問題分析整個系統(tǒng)設(shè)計完成后，要進行運行調(diào)試，排除軟件和硬件的故障，同時驗證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，使系統(tǒng)符合設(shè)計要求。本系統(tǒng)的調(diào)試主要分兩個步驟:單片機系統(tǒng)調(diào)試(硬件調(diào)試和軟件調(diào)試)及整個控制系統(tǒng)試運行調(diào)試。167。單片機系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)包括硬件及軟件兩部分，主要是通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)硬件及軟件中存在的問題，查看其運行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。 系統(tǒng)硬件和軟件的研制可以相互獨立的平行進行，軟件調(diào)試可以在硬件完成之前，硬件也可以在無完整應(yīng)用軟件的情況下進行調(diào)試，但它們需要借助另外的工具提供調(diào)試環(huán)境。硬件和軟件分調(diào)完成之后，還要再進行軟件和硬件的聯(lián)調(diào)，在調(diào)試中找出問題，判斷故障源，修改軟硬件。 在對系統(tǒng)進行實際調(diào)試時，首先應(yīng)對硬件進行靜態(tài)調(diào)試，同時對系統(tǒng)軟件進行初步調(diào)試，此后再對軟件和硬件進行動態(tài)調(diào)試，最后才能使系統(tǒng)進入正常工作。1. 靜態(tài)調(diào)試:靜態(tài)調(diào)試主要是排除明顯的硬件故障。在電路搭建好后，對其進行仔細檢查，查看端口是否正確連接，連接是否可靠。同時還應(yīng)當用萬用表檢查電路，看應(yīng)當開路的地方是否開路，應(yīng)當短路的地方是否短路，電源地線連接是否可靠。在焊接后，查看焊接是否牢固，有無虛焊或短路等。在將芯片、傳感器等元件插到電路板上時，要保證各處電源極性、電壓正確，以防止因電源極性接反或電壓過高損壞芯片或傳感器。此外，插入芯片必須在斷電的情況下進行，特別注意芯片的方向不要插反。2. 軟件調(diào)試:系統(tǒng)軟件程序在編制好以后，可通過匯編軟件對源程序進行匯編，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標代碼，在匯編過程中出現(xiàn)的錯誤，要及時糾正。在軟件調(diào)試時采用軟件模擬開發(fā)系統(tǒng)對程序進行調(diào)試，這種模擬開發(fā)系統(tǒng)是在計算機上利用模擬軟件實現(xiàn)對單片機的硬件模擬、指令模擬及運行狀態(tài)模擬，從而完成應(yīng)用軟件開發(fā)的全過程。調(diào)試過程中的運行狀態(tài)、各寄存器狀態(tài)、端口狀態(tài)等都可以在指定的窗口區(qū)域顯示出來，通過這些顯示結(jié)果隨時跟蹤程序運行狀態(tài)，以確定程序運行無錯誤。3. 動態(tài)調(diào)試:控制系統(tǒng)的軟件和硬件是密切相關(guān)的，軟件模擬開發(fā)系統(tǒng)不能對硬件部分進行診斷，同時也不能實時在線仿真，所以用戶程序還需跟硬件連接起來進行聯(lián)調(diào)，同時對軟件和硬件進行檢查和診斷。整個單片機系統(tǒng)進行在線調(diào)試時，需借助仿真開發(fā)工具來對用戶軟件及硬件電路進行診斷、調(diào)試。在應(yīng)用系統(tǒng)各電路板調(diào)試成功后，將用戶程序加載到在線仿真器上，這時就能單步、多步或連續(xù)地執(zhí)行目標程序，同時也可以根據(jù)需要分段設(shè)置斷點執(zhí)行用戶程序。系統(tǒng)中的硬件故障(如各個部件內(nèi)部存在的故障和部件之間連接的邏輯錯誤)主要是靠聯(lián)機仿真來排除的。對于與硬件無聯(lián)系的用戶程序，例如定時標志等，雖然已經(jīng)沒有語法錯誤，但可能存在邏輯錯誤，這時，就借助于動態(tài)在線調(diào)試手段發(fā)現(xiàn)邏輯錯誤，直至邏輯錯誤糾正為止。而對于一些與硬件相關(guān)的用戶程序，如接口驅(qū)動程序等，則需要配合硬件，進行在線調(diào)試，如果有邏輯錯誤，也要及時糾正修改。程序調(diào)試完畢后，利用在線編程器將程序固化到單片機中，使整個系統(tǒng)運行起來。167。系統(tǒng)調(diào)試一般來講是一種復(fù)雜，而仔細的工作，所以在調(diào)試過程中需要有耐心，仔細檢查、解決出現(xiàn)的一切問題。只有所有問題都得到解決后，才能保證整個系統(tǒng)的正常運行。在本系統(tǒng)的調(diào)試過程中遇到的主要問題及分析解決: 問題1: 電源供電電路中集成穩(wěn)壓器溫度過高。分析解決:穩(wěn)壓器溫度過高的原因之一是:12V變壓器整流濾波后加到集成穩(wěn)壓器輸入端的電壓較高，使7805上的壓降過大。此問題可通過使用9V變壓器，在集成穩(wěn)壓器前串入兩只二極管降壓，同時增大散熱片來解決。問題2: 人體存在傳感器有人存在時輸出高電平的電壓偏低分析解決:人體存在傳感器輸出高電平的電壓偏低，單片機會產(chǎn)生誤判，或采集不到正確的信號，于是在人體存在傳感器的輸出端加一個100千歐的上拉電阻。問題3: 有人存在的教室中，若人體超過十秒沒有活動，人體傳感器是不會有信號輸出的，那么如何判定教室此時有人的問題。 分析解決: 有人存在的教室中，若人體超過十秒沒有活動，人體傳感器是不會有信號輸出的問題。此問題在系統(tǒng)軟件設(shè)計時，將有人體存在的狀態(tài)保持二至五分鐘再繼續(xù)采集信號，并加以處理。 問題4: 單片機控制信號輸出后，繼電器沒按預(yù)定設(shè)計產(chǎn)生動作。 分析解決: 單片機輸出控制信號，在控制繼電器時，必須加驅(qū)動模塊，否則信號電流過小將不能使繼電器產(chǎn)生吸合動作，在本電路中我們加入的驅(qū)動模塊是芯片ULN2003來驅(qū)動繼電器使其能正常運行，最終帶動負載。 問題5: 每次開機插上電源后，硬件時鐘顯示的時間都從所設(shè)初始值開始計時。 分析解決: 硬件時鐘顯示的時間不正常。解決辦法一方面是充電電池沒有充電功能。另一方面是應(yīng)對硬件時鐘先進行自檢。結(jié) 論本課題對適合應(yīng)用于教室燈光控制系統(tǒng)部分進行了研究。以環(huán)境光、人體存在狀況等外界環(huán)境為控制器的輸入?yún)?shù)，比單純的人員管理教室燈光更合理更有效的降低教室燈光的資源費用，同時還加入時間控制參數(shù)，使教室燈光的控制更加符合學(xué)校的作息時間。本控制系統(tǒng)的設(shè)計對于各類大、中專院校的教師燈光管理具有重要的意義，也使用于各類辦公室的燈光控制。該教室燈光系統(tǒng)的控制是以AT89C2051單片機主控單元為核心，通過相關(guān)電腦的驅(qū)動，完成對系統(tǒng)設(shè)備（燈光）的控制，采用一個二極管閃爍顯示整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對教室燈光的自動開燈、關(guān)燈控制。系統(tǒng)設(shè)計智能化控制的同時還設(shè)置了手動和遙控器控制，這樣在系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)故障時，可采用手動操縱，不至于影響教室燈光的正常使用。在保證系統(tǒng)與已有的教室燈光配套使用時，不需要對原有設(shè)備電路進行大的改動，以降低成本實現(xiàn)教室燈光的智能控制。由于教室大小面積各不相同教室燈光數(shù)量不一教室內(nèi)部安裝智能控制設(shè)備的數(shù)量也會有所不同，特別是人體傳感器使用的數(shù)量受面積的影響很大，一套教室燈光控制系統(tǒng)也只是在有限的范圍內(nèi)。若教室面積很大，超過傳感器的輻射范圍，這樣采集的信號可能會不夠準確，進而影響控制設(shè)備的運行。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，使系統(tǒng)更加的可靠，最好采用多個傳感器。初步試驗表明，基于C51單片機的教學(xué)樓智能照明系統(tǒng)，能完成對教學(xué)樓內(nèi)各種教室及樓道照明的智能控制，精度在要求指標范圍內(nèi)。參考文獻[1] 主要責(zé)任者．書名[M]．版本(初版不寫)．翻譯者．出版地：出版者，出版年　[2] 主要責(zé)任者．篇名[J]．刊名(外文刊名可按標準縮寫)．出版年，卷號(期號)：起止頁碼．[3] 主要責(zé)任者．題名[D]．保存地：保存單位，授予年，起止頁碼[4]． [4] 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值此設(shè)計完成時，謹向所有給予過幫助和支持的各位老師、同學(xué)和資料撰寫者表示深深地謝意！ 另外，此次畢業(yè)設(shè)計的順利完成還得益于實驗室老師的大力幫助，給我提供了一個相對舒適的學(xué)習(xí)，設(shè)計環(huán)境。最后，凡在本次設(shè)計中曾給予我方便的各位領(lǐng)導(dǎo)和同學(xué)在此一并致謝。由于時間倉促，水平有限，設(shè)計中的錯誤在所難免，懇請各位專家，教授不吝賜教并大加斧正！附錄一附錄二 單片機STC89C521 C程序如下：/********************************************************************/include include sbit WEIX=P1^0。sbit DUANX=P1^1。sbit LEDON=P1^2。sbit DAT=P1^3。sbit HC_SR0=P2^0。sbit HC_SR1=P2^1。sbit HC_SR2=P2^2。sbit HC_SR3=P2^3。sbit LED0=P2^4。sbit LED1=P2^5。sbit LED2=P2^6。sbit LED3=P2^7。sbit IRON=P3^6。sbit SPK=P3^7。uchar code SEG_DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。// 顯示段碼值0~9uchar code SEG_WeiMa[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。//分別對應(yīng)相應(yīng)的數(shù)碼管點亮,即位碼uchar TempData[8]。 //存儲顯示值的全局變量uint dat_c。void display(uchar Num,uchar Firstbit) //Num:顯示位數(shù) Firstbit:表示需要顯示的第一位{ uchar i。 P0=0。 //清空數(shù)據(jù)，防止有交替重影 DUANX=1。 DUANX=0。 P0=SEG_WeiMa[i+Firstbit]。 //取位碼 WEIX=1。 WEIX=0。 P0=TempData[i]。 //取顯示數(shù)據(jù)，段碼 DUANX=1。 DUANX=0。 i