【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)送入液晶屏顯示。這時若有設置鍵按下時，進行時間修改，完成后將數(shù)據(jù)送入時鐘芯片；若沒有按鍵按下，則直接存入EPROM，送入液晶屏顯示。初始化送EPROM 讀時鐘芯片送顯示送時鐘芯片開中斷開 始設置鍵有否按下？是否修改當前時間？NYYN 時鐘流程圖DS1302是SPI總線驅(qū)動方式。它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應寄存器的數(shù)據(jù)。要想與DS1302通信，首先要先了解DS1302的控制字。765432101RAMA4A3A2A1A0RDGKWR DS1302的控制字控制字總是從最低位開始輸出。在控制字指令輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（0位）開始。同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個SCLK脈沖的下降沿，讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。、。 單字節(jié)讀 單字節(jié)寫在進行任何數(shù)據(jù)傳輸時，RST必須被置高電平，每個SCLK為上升沿時數(shù)據(jù)被輸入，下降沿時數(shù)據(jù)被輸出。先把RST置低，禁止數(shù)據(jù)傳輸，SCLK置低，清零時鐘總線，RST再置高，允許數(shù)據(jù)傳輸。傳送完成后，RST置低，禁止字節(jié)的傳送。 LCD顯示程序流程圖。流程圖分析：首先對1602顯示屏進行初始化（初始化大約持續(xù)10ms左右），然后檢查忙信號，若BF=0，則獲得顯示RAM的地址，寫入相應的數(shù)據(jù)顯示；若BF=1，則代表模塊正在進行內(nèi)部操作，不接受任何外部指令和數(shù)據(jù)，直到BF=0為止。 對1602初始化寫入顯示設置命令延時5ms延時5ms 獲得顯示 RAM地址寫入相應的數(shù)據(jù)檢查忙信號開 始數(shù)據(jù)顯示完畢？BF=0？NYYN結 束 LCD顯示程序流程圖1602通過D0~D7的8位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令，其模塊內(nèi)的控制器有11條控制指令。當液晶顯示屏的接口電路與單片機系統(tǒng)I/O按照并行數(shù)據(jù)傳輸方式連接完成以后，即可以對AT89C52單片機進行編程。在液晶屏完成顯示之前首先要對液晶進行初始化。5 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 調(diào)試包括：keil軟件對程序進行編譯與調(diào)試。根據(jù)硬件原理圖，畫出proteus仿真圖，通過proteus對系統(tǒng)進行功能的仿真。最后調(diào)試做出實物，調(diào)試，得到正確的實物圖效果。 軟件簡介 Keil軟件簡介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)。這款軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的是，Keil C51軟件編譯后生成的匯編代碼，就能展現(xiàn)出生成的目標代碼效率非常高，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。Keil軟件中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，可載入Proteus仿真軟件中的MCU中，進行功能仿真。 Proteus ISIS簡介Proteus ISIS是英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它由ISIS和ARES兩個軟件構成，其中ISIS是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺軟件，它運行于Windows操作系統(tǒng)上，用戶可以對模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真。該軟件的特點是：a）全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。b）具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS－232動態(tài)仿真、I2 C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。c）目前支持的單片機類型有：ARM7系列、68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。d）支持大量的存儲器和外圍芯片?？傊?，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大 ，可仿真ARM、5AVR、PIC。Proteus啟動畫面：此外，ARES軟件是一款高級的布線編輯軟件，它采用了32位數(shù)據(jù)庫的高性能PCB設計系統(tǒng)，以及高性能的自動布局和自動布線方法。集成了高級原理布線圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB設計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設計[11]。 Keil軟件調(diào)試流程首先選擇菜單FileNew…，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或C語言源程序（或選擇FileOpen…，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，（.a51）。然后選擇菜單ProjectNew Project…，建立新工程并保存（保存時無需加擴展名，），工程保存后會立即彈出一個設備選擇對話框，選擇CPU后點確定返回主界面。這時工程管理窗口的文件頁（Files）會出現(xiàn)“Target1”，將其前面+號展開，接著選擇Source Group1，右擊鼠標彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group ‘Source Group1’”，出現(xiàn)一個對話框，要求尋找并加入源文件（在加入一個源文件后，該對話框不會消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件）。加入文件后點close返回主界面，展開“Source Group1”前面+號，就會看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接著對工程進行設置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇ProjectOption for Target ‘Target1’（或點右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項），打開工程屬性設置對話框，共有8個選項卡，主要設置工作包括在Target選項卡中設置晶振頻率、在Debug選項卡中設置實驗仿真板等，如果要寫片，還必須在Output選項卡中選中“Creat Hex Fi”；其它選項卡內(nèi)容一般可取默認值。工程設置后按F7鍵（或點擊編譯工具欄上相應圖標）進行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標文件。成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單DebugStart/Stop Debug Session（或按Ctrl+F5鍵）進入程序調(diào)試狀態(tài)，Keil提供對程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個功能強大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。Keil能以單步執(zhí)行（按F11或選擇DebugStep）、過程單步執(zhí)行（按F10或選擇DebugStep Over）、全速執(zhí)行等多種運行方式進行程序調(diào)試[12]。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進行在線修改（DebugInline Assambly…），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進行編譯/匯編和連接、然后再次進入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進行調(diào)試的程序行，可采用斷點設置的方法處理（DebugInsert/Remove Breakpoint或DebugBreakpoints…等）。在模擬調(diào)試程序后。Keil軟件由于其強大的軟件仿真功能，友好的用戶界面以及易于掌握的特點，應用此軟件來編寫程序有著巨大的優(yōu)勢，熟悉此軟件也是調(diào)試整個數(shù)字時鐘系統(tǒng)的基礎。 Proteus軟件運行流程Proteus ISIS的工作界面是一種標準的Windows界面。包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。運行Proteus程序后，進入軟件的主界面（）。通過左側(cè)工具欄中的P(從庫中選擇元件命令)命令，在Pick Devices 左側(cè)窗口中選擇所需元件的關鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設置，最后進行連線。Proteus ISIS的工作界面： Proteus ISIS的工作界面： Pick Devices窗口將所需要的元器件放置好后， proteus仿真數(shù)字時鐘的原理圖 數(shù)字時鐘的功能仿真模擬調(diào)試：當電路搭建好之后，選中單片機AT89C52，左鍵點擊AT89C52，在出現(xiàn)的對話框里點擊Program File按鈕，找到剛才Keil軟件編譯得到的HEX文件，載入然后點擊“OK”按鈕就可以模擬了。點擊模擬調(diào)試按鈕的運行按鈕，進人調(diào)試狀態(tài)。最后得到仿真圖， 系統(tǒng)仿真圖 系統(tǒng)調(diào)試數(shù)字時鐘的電路系統(tǒng)比較復雜，對于焊接方面不可輕視，只要電路系統(tǒng)中出于一處的錯誤，就會對檢測造成很大的不便，而且電路的交線較多，對于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會刺破帶有包皮的導線，則會對電路造成短路現(xiàn)象。在本次數(shù)字時鐘的設計調(diào)試中遇到了很多的問題?；叵脒@些問題只要認真多思考都是可以避免的，以下為主要的一個問題。問題：燒入程序后，LCD液晶顯示屏不顯示或者亮度不好。解決：不顯示時首先使用萬用表對電路進行測試,觀察是否存在漏焊,虛焊,或者元件損壞的現(xiàn)象。若無此問題查看燒寫的程序是否正確無誤，對程序進行認真修改。當顯示亮度不好時一遍旋轉(zhuǎn)10K歐的滑動變阻器，一遍觀看LCD顯示屏，直到看到合適的亮度為止。 經(jīng)過多次的反復調(diào)試試與分析,可以對電路的原理及功能更加熟悉,同時提高了設計能力與及對電路的分析能力。同時在軟件的編程方面得到更到的提高,對編程能力得到加強，同時對所學的知識得到很大的提高與鞏固。如下為硬件圖 實物圖結 論本設計通過各種方案的比較與芯片的選擇，最終確定以AT89C52單片機為主控制器，DS1302為時鐘芯片計時，DS18B20溫度采集，LCD1602液晶屏顯示。以硬件軟件化為指導思想，充分發(fā)揮單片機功能，大部分功能通過軟件編程來實現(xiàn)，電路簡單明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。系統(tǒng)主要由單片機控制電路溫度傳感器電路，顯示電路以及按鍵校正電路。硬件電路包括單片機模塊的設計，時鐘電路模塊的設計，溫度傳感器的設計，獨立式鍵盤的設計，顯示模塊的設計。其中單片機模塊設計中，包括復位電路設計與晶振電路的設計。 軟件設計包括主流程圖，溫度程序流程圖，DS1302時鐘程序流程圖，LCD顯示程序流程圖。系統(tǒng)程序采用C語言編寫,經(jīng)Keil軟件進行調(diào)試后在Proteus軟件中進行仿真，能夠準確顯示時間，顯示格式為：年，月，日，星期，時，分，秒，可通過按鍵隨時進行時間調(diào)整，能夠?qū)r鐘所在的環(huán)境溫度進行模擬測量并顯示。最后焊接實物，開始沒有任何現(xiàn)象，通過調(diào)節(jié)電位器，調(diào)節(jié)了顯示屏的對比度，得到了正確的數(shù)字時鐘實物，驗證了設計的可行性。 致 謝畢業(yè)設計的完成，為我的大學學習生活畫下了最后一筆。應該感謝的人很多，首先感謝學院給我們提供了一個展現(xiàn)自己的舞臺，給我們一次難得煅煉的機會，使得我們的動手能力和專業(yè)技能都有了很大的提高。其次要感謝指導老師對我的悉心指導，為我創(chuàng)造了良好的學習和完成畢業(yè)設計的環(huán)境，使我能夠順利地完成課題的設計工作和制作，在此向我的指導老師致以誠摯的謝意。同時還要感謝給我提供幫助的各位老師和同學，你們的支持和鼓勵使我對這次的設計完成有了信心和動力，在此深表謝意。最后，還要特別感謝我的父母，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。正是他們在我四年大學學習期間給予了各方面的關心和支持，才讓我得以全身心投入學習和研究中，順利完成學業(yè)。所有這些，都將激勵我在將來的工作崗位上勤奮實干，積極進取，用優(yōu)異的成績來回報大家對我的關心和幫助！參考文獻 1 ，機電產(chǎn)片開發(fā)與創(chuàng)新，2007年第2期 2 姜煜等. 基于FPGA芯片設計多功能數(shù)字鐘的研究，應用科技，2008年12月第28卷12期 3 馮育長. 單片機系統(tǒng)設計與實例分析，西安：西安電子科技大學出版社， 4 蔣敏. 單片機數(shù)字時鐘設計，職大學報，2009年第2期 5 李及，:吉林科學技術社，. 6 張曄，2006. 7 歐陽文. ATMEL89系列單片機的原理與開發(fā)實踐. 北京：中國電力出版社，2007. 8 DS1302 Datasheet ,DALLAS Semiconductor，2004 9 DS18B20 Datasheet ,DALLAS Semiconductor ,2004 10 李曉靜等. 液晶顯示控制器與單片機的接口及編程，電子技術，2004年第6期 11 Proteus教程：電子線路設計制版與仿真（第2版）,清華大學出版社,2011年06月 12 萬勝前. 基于KeilC51軟件的電子鐘設計與制作，鄂州大學學報，2007年第2期 13 張洪潤主編. ：科學出版社，2003 14 ．北京：機械工業(yè)出版社，2003 15 李玉鋒、倪虹霞主編．MCS51系列單片機原理與接口技術．北京：人民郵電出版社，2004 附錄1 、硬件電路圖附錄仿真圖附錄程序include include //include //include define uint unsigned intdefine uchar unsigned charsbit DS1302_CLK = P1^