【文章內(nèi)容簡介】 按鍵模塊設(shè)計本系統(tǒng)用到了5個按鍵，其中一個用作系統(tǒng)手動復位，另外4個采用獨立按鍵，該種接法查詢簡單，程序處理簡單,可節(jié)省CPU資源，、。 按鍵電路（1） 對以上4個按鍵作簡要說明：S2——SET(時間設(shè)置鍵)，S3——UP鍵，S4——DOWN鍵，S5——SET1(鬧鐘設(shè)置鍵)。SET鍵：按下SET鍵進入時間校準狀態(tài)，按一下進入秒調(diào)整，兩下分調(diào)整，依此類推可進行各年月日，時分秒以及星期的校準；UP鍵：當SET鍵按下時，UP進行SET選定項（如：小時）的加操作；DOWN鍵：當SET鍵按下時，DOWN進行SET選定項（如：小時）的減操作；SET1鍵：當SET鍵按下時，此鍵功能為設(shè)置鬧鐘時間和開關(guān)鬧鐘功能。（2）按鍵消抖設(shè)置：由于從鍵按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的抖動，鍵松開時也有同樣的問題，這樣會引起一次按鍵多次讀數(shù)，因此需要消除抖動來解決這個問題。解決鍵的抖動可使用軟件或硬件的方法。鍵數(shù)較多時，采用軟件延時的方法。本產(chǎn)品按鍵較少可實驗RS觸發(fā)器來克服抖動，如下圖所示： RS觸發(fā)器按鍵消抖電路圖：在本設(shè)計中，蜂鳴器連接關(guān)系如圖所示單片機T1腳輸出接Q1基極，通過控制Q1導通或截止來控制蜂鳴器上是否有電流，從而發(fā)出聲音。當前的時間值等于設(shè)定的鬧鈴時間值的時候，蜂鳴器會發(fā)出聲音報警。5 軟件設(shè)計整個軟件系統(tǒng)采用C語言編程，主要實現(xiàn)以下功能：（1）LCD的驅(qū)動；（2）按鍵的識別處理；（3）溫度的采集；（4）時間數(shù)據(jù)的采集；（5）鬧鈴的設(shè)置。 軟件總體部分的設(shè)計程序從main()函數(shù)開始運行，隨后對LCD、DS18BDS130鬧鐘模塊等器件進行初始化操作并對標志位賦初值，隨后進入while(1)循環(huán)中運行按鍵掃描程序及液晶顯示程序，詳細程序見附錄B。（1）初始化標志位DS1302初始化鬧鐘模塊初始化LCD1602初始化DS18B20初始化模式標志位done=?調(diào)整模式LCD顯示模塊鬧鐘模塊按鍵掃描模塊=0=1程序開始 主函數(shù)流程圖 LCD驅(qū)動及液晶顯示LCD驅(qū)動：LCD的驅(qū)動包括初始化操作、寫指令、寫數(shù)據(jù)、顯示模塊的設(shè)定等操作。LCM1602有以下幾個基本時序：① 讀狀態(tài)：RS=L，RW=H，E=H；② 寫指令：RS=L，RW=L，D0～D7=指令碼，E=高脈沖；③ 讀數(shù)據(jù)：RS=H，RW=H，E=H；④ 寫數(shù)據(jù)：RS=H，RW=L，D0～D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；驅(qū)動函數(shù)是根據(jù)這幾個基本時序來完成的，下面是LCD的幾個主要驅(qū)動函數(shù)(詳細見附錄)：① LCD_Write() **功能：LCD寫指令/數(shù)據(jù)；② LCD_Initial() **功能：LCD初始化；③ GotoXY(unsigned char x, unsigned char y)**功能：字符顯示的位置；④ Print(unsigned char *str) **功能：輸出字符串到LCD。 按鍵識別及處理本設(shè)計中按鍵采用查詢法識別按鍵，程序簡單。本系統(tǒng)中含有四個調(diào)整按鍵，分別命名為SET、UP、DOWN、SET1。在主函數(shù)里面查詢SET、SET1P兩個按鍵是否按下，UP、DOWN鍵的功能由SET和SET1鍵激活。這樣設(shè)計可以減少CPU的工作量，下面簡單介紹本設(shè)計中鍵盤掃描程序(以偽代碼的形式)，詳細見附錄B中。 溫度數(shù)據(jù)采集由于DS18B20的單線通信功能是分時完成的，而且會有很嚴格的時隙的概念，因此讀/寫時序就會顯的很重要。整個系統(tǒng)對于DS18B20的每一種種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復位的脈沖信號）——發(fā)ROM的功能命令——發(fā)存儲操作命令——處理此次數(shù)據(jù)。根據(jù)單總線操作協(xié)議，首先要對DS18B20進行初始化，而初始化有嚴格的時序控制，即總線控制器（TX）發(fā)出一個復位脈沖（至少480us的低電平），然后釋放總線進入接收狀態(tài)，探測到I/O引腳上的上升沿后，DS18B20等待15us～60us后，然后發(fā)出一個存在脈沖（60us～240us的低電平信號）。下面是幾個驅(qū)動函數(shù)：（1）Init_DS18B20(void) **功能：DS18B20初始化（2）ReadTemp(void) **功能：讀取溫度值：開始DS18B20初始化溫度采集送STC89C52RC處理LCM1602顯示是否超范圍？YN 時間數(shù)據(jù)采集串行的DS1302時鐘芯片的期中主要包括了控制邏輯、移位寄存器、實時時鐘、振蕩器以及內(nèi)、外部RAM。要是任意的數(shù)據(jù)傳送初始化，就應(yīng)把RST置為高電平，而且還應(yīng)該給移位寄存器裝入8位的提供地址和命令信息。數(shù)據(jù)應(yīng)該串行輸入在脈沖信號（SCLK）的上升沿。不管是發(fā)生‘讀’周期還是‘寫’周期，也不管是傳送的方式是單個字節(jié)的傳送或是多字節(jié)的傳送，開始時候的8位指定的四十個字節(jié)中的那一個將被其訪問。在初始八個時鐘周期之后就把命令字裝入到移位的寄存器，之外的時鐘正在讀操作時的輸出/輸入的數(shù)據(jù)。時鐘脈沖（SCLK）的數(shù)量在單個字節(jié)方式下應(yīng)該8加8，其在多個字節(jié)的方式下最大可以能夠達到248的數(shù)。（1）DS1302的時鐘部分子程序主要涉及以下幾個主要函數(shù)：①void DS1302InputByte(unsigned char d)； **功能：實時的時鐘寫到里面一字節(jié)(內(nèi)部函數(shù))②unsigned char DS1302OutputByte(void)； **功能：實時的時鐘讀取一個字節(jié)(內(nèi)部函數(shù))③Write1302() **功能：DS1302寫到里面數(shù)據(jù)函數(shù)④Read1302（） **功能：讀取DS1302某某地址地數(shù)⑤void DS1302_GetTime(SYSTEMTIME *Time)。 **功能：獲取時鐘芯片的時鐘數(shù)據(jù)到自定義的結(jié)構(gòu)型數(shù)組（2）：開始結(jié)束初始化DS1302讀時間和日期調(diào)整時間和日期NLCM1602顯示需要調(diào)整時間嗎？Y是否繼續(xù)顯示NY 鬧鐘程序這一部分的實現(xiàn)是采用E2PROM存儲器來儲存鬧鐘信息，因為它具有掉電仍能保存數(shù)據(jù)的特性。所以本設(shè)計中把鬧鐘信息寫先寫入AT24C02存儲器中，然后在程序中讀出數(shù)據(jù)與當前時間進行比較，如果相等則發(fā)出鬧鐘警告。如果要對鬧鐘值進行修改，可通過幾個按鍵進行，系統(tǒng)能根據(jù)用戶的設(shè)定自動更新鬧鐘信息。：將所定時間寫入存儲器響鈴繼續(xù)響鈴停止響鈴是否停止鬧鈴當前時間與所定時間是否相等鬧鈴是否響夠10sYYYNNN開始6 系統(tǒng)的測試 多功能電子萬年歷實物圖 初始開啟實物圖(1)時間、日期和鬧鈴設(shè)置的測試：打開開關(guān)顯示器顯示初始化數(shù)據(jù)，按時間調(diào)節(jié)按鈕，光標會從秒位開始閃爍，進入設(shè)定調(diào)整狀態(tài)。此時按加按鈕，當前數(shù)字就可改變。按一次，數(shù)字加1。此時，調(diào)整的位一直在閃爍，直到再次按時間設(shè)置按鈕，光標跳到下一位閃爍。調(diào)整順序依次為：秒、分、時、星期、日期、月份、年。當年份點整結(jié)束后按時間設(shè)置按鈕退出，光標停止閃爍，退出設(shè)定調(diào)整狀態(tài)。按下鬧鈴設(shè)置按鈕，光標從鬧鈴開關(guān)狀態(tài)“ON”開始閃爍；接下來的調(diào)整與前面時間日期設(shè)置相同。、： 實物調(diào)試時間、日期、星期、溫度顯示圖計時器最關(guān)鍵的是計時的精度。電子萬年歷中DS1302電路使用專用的晶振，經(jīng)測試制作的電子萬年歷，一個小時快了1s左右，誤差較大，實驗設(shè)計中可換用標準晶振或用軟件進行修正。（2）鬧鈴設(shè)定的響鈴測試：測試地點五號樓613，2013年5月10號：表6鬧鈴設(shè)定的響鈴測試比較表時間本產(chǎn)品時間設(shè)置鬧鈴時間14點20分鬧鈴開始響鈴時間14點20分1秒（3）溫度的測試：測試地點五號樓613，2013年5月10號：表7 間隔5分鐘同一地點溫度采集比較時間實際測量本產(chǎn)品測量14點℃℃14點5分℃℃通過比較本產(chǎn)品采集的溫度和溫度計采集的溫度，兩者之間溫度值相差不大，因此本產(chǎn)品可以完成溫度采集的要求。通過調(diào)式證實本系統(tǒng)可以完成上文介紹的有共能，但在測試過程中發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)沒有記憶功能?？? 結(jié)論文首先對本設(shè)計作了簡要描述，隨后提出了不同的設(shè)計方案，經(jīng)過論證最后確定該設(shè)計采用電源模塊、時鐘模塊、顯示模塊、鍵盤接口模塊、溫度測量模塊和鬧鐘模塊共六個模塊組成，接著分別從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩方面對基于單片機的電子萬年歷設(shè)計作了詳細論述，另外還簡要介紹了一下系統(tǒng)的調(diào)試。在整個設(shè)計過程中，硬件方面主要設(shè)計了STC89C52RC單片機的最小系統(tǒng)、DS1302接口電路、DS18B20接口電路、鬧鐘及LCD顯示；軟件方面借助各個渠道的資料，主要設(shè)計了陽歷數(shù)據(jù)讀取程序、陽歷轉(zhuǎn)陰歷程序、溫度采集程序、鬧鈴程序以及LCD顯示程序；系統(tǒng)的調(diào)試主要是通過一塊STC89C52RC開發(fā)板，再借助于Keil、STC以及少許自己搭建的外圍電路實現(xiàn)的；再此過程中，分步調(diào)試時顯示出了陽歷的日期及時間，還有實時溫度，集中調(diào)試時沒有達到預期效果。但在此過程中培養(yǎng)了自己的動手能力。此多功能電子萬年歷具有讀顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。致 謝經(jīng)過幾個月的探索與努力，在指導老師的精心指導寫，終于完成了畢業(yè)設(shè)計及論文。在論文完成之際，我的心情萬分激動。從論文的選題、資料的收集到論文的撰寫編排整個過程中，我得到了許多的熱情幫助。其中無不凝聚著指導老師王老師的汗水和心血，在此本人深表感謝！首先我要感謝我的畢業(yè)論文指導老師王濤老師，從論文最初的選題，到后來的開題報告，直到論文完成的整個過程都的到了王老師的精心指導。王老師認真仔細的學風、踏實勤儉的工作態(tài)度每時每刻都激勵著我要努力的學習，并將鞭策我在未來的工作中銳意進取、奮發(fā)努力。導師的指導將使我終生受益。還要對所有授課老師表示深深的謝意！感謝我的各位同學和朋友，只因為有你們我的論文寫作才能順利文成！再者我要感謝各位到場老師，是你們在百忙之中抽出時間來對我的論文進行指導，你們的意見和建議將是我一生的財富！最后，再次向所有關(guān)心我、幫助我、支持我的人們表示深深的謝意！參考文獻[1][M]. 北京：清華大學出版社，.[2][M]. 北京：北京航空航天大學出版社，.[3]－51系列單片機接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗齕M]. 北京：北京航空航天大學出版社，.[4] 朱思榮．51單片機實現(xiàn)公歷與農(nóng)歷、星期的轉(zhuǎn)換[Z].當當電子網(wǎng).[5] AT24WC01/02/04/08/16 1K/2K/4K/8K/16K 位串行E2PROM[D].廣州周立功單片機有限公司.[6] DS1302 Trickle Charge Timekeeping Chip datasheet[D].[7] ．單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M]．北京航空航天大學出版社, 2001年.[8] 陳明熒，8051單片機課程設(shè)計實訓教程[M]．北京：清華大學出版社.[9] 何立民．單片機高級教程[M]．北京:北京航空航天大學出版社，2003年.[10] 新編單片機原理與應(yīng)用（第二版）.西安電子科技大學出版社，.[11] 李廣弟. 單片機原理及應(yīng)用[M] 北京航空航天大學出版社,2004年.[12] [J].黑龍江科技信息，2004年.[13] SCM1602 LCM 使用說明書［DB］.長沙:長沙太陽人電子有限公司.[14] 趙亮. 單片機C語言編程與實例[M] 人民郵電出版社,2003年.[15] . [16] .[17] .附 錄附錄A 源程序：include include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code tabe1[]=20 。 //液晶一直顯示的字符uchar code tabe2[]= : : 。uchar code tabe3[]=Alarm set:。uchar miao,fen,shi,nian,yue,ri,week,wendu_shi,wendu_ge,wendu_shu,variate,alarm_shi,alarm_fen,alarm_miao。uchar flag=1,count=0,flag_up=0,flag_down=0,flag_alarm=0,alarm_on,alarm_count=0,done=0。uint wendu。//定義IOsbit DQ = P1^0。 //ds18b20溫度傳送數(shù)據(jù)IO口sbit ds1302_rst = P1^1。 //1302復位sbit ds1302_io = P1^2。 //數(shù)據(jù)輸入輸出sbit ds1302_sclk= P1^3。 //串行時鐘sbit alarm_out = P3^6。 sbit lcd1602_rs = P2^0。 // 1602命令、數(shù)據(jù)選擇sbit lcd1602_rw = P2^1。 // 1602寫sbit lcd1602_e = P2^2。 // 1602使能sbit set = P2^4。 //選擇按鍵sbit up = P2^5。 //加sbit down= P2^6。