【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 入。上升沿時(shí)移位寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)入存儲(chǔ)寄存器，下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器中的數(shù)據(jù)保持不變。應(yīng)用時(shí)通常將ST_CP置為低點(diǎn)平，移位結(jié)束后再在ST_CP端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖更新顯示數(shù)據(jù)。OE：輸出允許，高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）。引腳不緊張的情況下可以用STC89C52的一個(gè)引腳來(lái)控制它，這樣可以很方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅的效果。實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以將它直接連低電平（GND）。DS：移位寄存器的串行數(shù)據(jù)輸入，接STC89C52的某個(gè)數(shù)字I/O引腳。VCC：?jiǎn)卧耍ǔ＝?5V電壓。 提示電路 提示電路，提示電路由驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)一位共陽(yáng)極數(shù)碼管構(gòu)成。其中，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。，用于接收來(lái)自單片機(jī)的數(shù)據(jù)。復(fù)位端MR接高電平，防止移位寄存器中的數(shù)據(jù)清0，輸出允許端OE因單片機(jī)引腳緊缺，所以接地，允許輸出。存儲(chǔ)寄存器的輸出Q0Q6接共陽(yáng)數(shù)碼管的ag段，用以顯示相關(guān)的提示數(shù)字（提示數(shù)字為：07）。，在需要顯示提示數(shù)字的時(shí)候，三極管導(dǎo)通，在數(shù)碼管的公共端產(chǎn)生高電平，使能數(shù)碼管；在不需要顯示提示數(shù)字是，三極管截止，數(shù)碼管的公共端為低電平，不使能數(shù)碼管。蜂鳴器由一個(gè)PNP三極管驅(qū)動(dòng)，蜂鳴器發(fā)聲；置1時(shí)，蜂鳴器不發(fā)生。用于提示按下的某個(gè)按鍵是否被檢測(cè)，成為有效按鍵。 控制電路的設(shè)計(jì) ULN2803芯片介紹 ULN2803引腳圖ULN2803是八路NPN達(dá)林管連接晶體管陣系列，特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路（諸如TTL, CMOS或PMOS/NMOS）和較高的電流/電壓要求之間的接口，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，工業(yè)用和消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品中的燈、繼電器、打印錘或其它類(lèi)似負(fù)載中。所有器件具有集電極開(kāi)路輸出和續(xù)流箱位二極管，用于抑制躍變。ULN2803的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容，而ULN2804 最適于6至15伏高電平CMOS或PMOS。，引腳說(shuō)明如下：18引腳：輸入端1118引腳：輸出端9引腳：地端10引腳：電源端 控制電路， 控制電路ULN2803的公共端接5V電源，輸出引腳1118分別經(jīng)限流電阻接LED燈燈7燈0（燈從上到下編號(hào)為07，對(duì)應(yīng)電器支路07），LED燈采用共陰極接法。實(shí)物中沒(méi)有采取ULN2803芯片，LED采用共陽(yáng)極接法；實(shí)際生活中，LED燈應(yīng)該接繼電器。，對(duì)應(yīng)的LED會(huì)亮（模擬電器支路從斷到通）；輸出為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED燈從亮到滅（模擬電器支路從通到斷）。4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序，畫(huà)出了系統(tǒng)的主程序流程圖，從圖中可以看出程序的執(zhí)行過(guò)程主要包括程序初始化、時(shí)間校準(zhǔn)模式、動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式、動(dòng)作路徑選擇模式、動(dòng)作次第與動(dòng)作性質(zhì)設(shè)定模式。程序初始化程序可以獨(dú)立完成，后面的4個(gè)模式都要鍵盤(pán)輸入電路的配合才能完成，可見(jiàn)按鍵檢測(cè)的重要性。在后面的內(nèi)容中，先介紹按鍵檢測(cè)子程序然后再分別介紹程序初始化、時(shí)間校準(zhǔn)子程序、動(dòng)作時(shí)間設(shè)定子程序、動(dòng)作路徑選擇子程序、動(dòng)作次第與動(dòng)作性質(zhì)設(shè)定子程序，每個(gè)子程序會(huì)舉例說(shuō)明，必要時(shí)會(huì)給流程圖。 按鍵檢測(cè)子程序本次畢設(shè)中，由于按鍵設(shè)置的模式較多，需要個(gè)數(shù)達(dá)到9個(gè)，為了節(jié)約I/O口，選擇使用33矩陣鍵盤(pán)，矩陣鍵盤(pán)有查詢式和中斷式兩種，本次畢設(shè)采用查詢式，采用按行查詢。在判斷鍵盤(pán)中有無(wú)按鍵按下時(shí)，先判斷是那根行線的狀態(tài)為低電平，其他線為高電平。在確認(rèn)某行線為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵?，F(xiàn)給出部分按鍵檢測(cè)程序，以便說(shuō)明。uchar ScanKey() //鍵盤(pán)掃描{ uchar temp,temp1,key。 temp=P3。 //讀取P3端口狀態(tài) tempamp。=0x87。 //判斷行線狀態(tài) switch(temp) { case 0x86: // { P3=0xB8。 delay(100)。 //延時(shí)片刻，以利于狀態(tài)的獲取否進(jìn)入路徑選擇模式進(jìn)入動(dòng)作次第與動(dòng)作性質(zhì)設(shè)定模式進(jìn)入動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式等待動(dòng)作支路動(dòng)作否是是否是程序初始化，進(jìn)入時(shí)間校準(zhǔn)時(shí)間校準(zhǔn)是否完成？動(dòng)作時(shí)間設(shè)定是否完成？開(kāi)始動(dòng)作次第與動(dòng)作性質(zhì)設(shè)定是否完成？是否連續(xù)進(jìn)行了8次動(dòng)作設(shè)置？是否需要進(jìn)行下一次動(dòng)作設(shè)定？路徑選擇是否完成？否否否是是是 系統(tǒng)總體執(zhí)行流程圖 temp1=P3。 //讀取P3端口狀態(tài)temp1amp。=P3。 //判斷列線狀態(tài) switch(temp1) { case 0xB0: //，表示”0“鍵被按下 key=0。 /鍵值為0 break。 //跳出列線判斷狀態(tài) case 0xA8: //，表示”1“鍵被按下 key=1。 //鍵值為1 break。 //跳出列線判斷狀態(tài) case 0x98: //，表示”2“鍵被按下 key=2。 //鍵值為2 break。 //跳出列線判斷狀態(tài) default: //列線沒(méi)有發(fā)生狀態(tài)變化 break。 } P3=0x87。 break。 } return (key)。}程序中只給出了按鍵0、按鍵1和按鍵2的檢測(cè)程序，先檢測(cè)行線，給P3口賦初值0x87，當(dāng)按鍵按下后P3口狀態(tài)變?yōu)?x86。后檢測(cè)列線，給P3口賦初值0xB8，當(dāng)按鍵按下后P3口狀態(tài)變?yōu)?xB0，此時(shí)檢測(cè)按鍵0被按下；當(dāng)按鍵按下后P3口狀態(tài)變?yōu)?xA8，檢測(cè)按鍵1被按下；當(dāng)按鍵被按下后P3口狀態(tài)變?yōu)?x98，檢測(cè)按鍵2被按下。 系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化包括中斷初始化、DS1302初始化和LCD1602初始化。中斷初始化，設(shè)開(kāi)始定時(shí)中斷0初始化LCD1602初始化DS1302初始化初始化結(jié)束 程序初始化流程圖置了定時(shí)器0的工作方式、定時(shí)初值、開(kāi)放總中斷和啟動(dòng)定時(shí)器0。DS1302初始化將時(shí)、分、秒、年、月、日、星期的值賦值為0。LCD初始化設(shè)置了顯示格式、清除了LCD顯示內(nèi)容。時(shí)間校準(zhǔn)就是檢查L(zhǎng)CD1602顯示的時(shí)間是否準(zhǔn)確，如果時(shí)間不準(zhǔn)確，將影響后面的設(shè)置。時(shí)間校準(zhǔn)校準(zhǔn)的是基準(zhǔn)時(shí)間（通常以當(dāng)前時(shí)間為基準(zhǔn)時(shí)間），可以消除DS1302長(zhǎng)時(shí)間走時(shí)所產(chǎn)生的累計(jì)誤差。按鍵0進(jìn)入時(shí)間校準(zhǔn)，按鍵3使校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)加1，按鍵4使校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)減1，校準(zhǔn)完一個(gè)時(shí)標(biāo)后，按鍵2右移到下一個(gè)時(shí)標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，當(dāng)所有時(shí)標(biāo)都校準(zhǔn)完成后，按鍵5退出時(shí)間校準(zhǔn)模式。校準(zhǔn)順序：年→月→日→星期→時(shí)→分→秒，現(xiàn)以校準(zhǔn)年的過(guò)程為例說(shuō)明如何校準(zhǔn)時(shí)間。 動(dòng)作時(shí)間設(shè)定子程序動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式中，可以設(shè)置動(dòng)作時(shí)間。設(shè)置過(guò)程與時(shí)間校準(zhǔn)相同，只是設(shè)置時(shí)標(biāo)只有時(shí)、分、秒，設(shè)置順序?yàn)闀r(shí)→分→秒。設(shè)置時(shí)，按鍵1進(jìn)入動(dòng)作時(shí)間模式，按鍵 LCD顯示年是否大于準(zhǔn)確年？LCD顯示年等于準(zhǔn)確年？LCD顯示年小于準(zhǔn)確年？按鍵3，使顯示年加1按鍵4，使顯示年減1否是否是是LCD顯示年等于準(zhǔn)確年？否否是按鍵0，進(jìn)入時(shí)間校準(zhǔn)模式按鍵2，右移到校準(zhǔn)月 校準(zhǔn)年流程圖鍵3使設(shè)置的時(shí)標(biāo)加1，按鍵4使設(shè)置的時(shí)標(biāo)減1，設(shè)置完一個(gè)時(shí)標(biāo)按鍵2向右移位，當(dāng)最后一個(gè)時(shí)標(biāo)都設(shè)置好了之后，按鍵5退出動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式。例如設(shè)置動(dòng)作時(shí)間為12:50:10。（1）按鍵1進(jìn)入動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式，LCD顯示第二行顯示Alarm:00:00:00，且小時(shí)在閃爍。（2）多次按鍵3，使顯示的小時(shí)為12后，按鍵2右移到時(shí)標(biāo)分。（3）多次按鍵4，使顯示的分為50后，按鍵2右移到時(shí)標(biāo)秒。（4）多次按鍵3，使顯示的秒為10后，按鍵5退出動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式。動(dòng)作路徑選擇是緊接動(dòng)作時(shí)間設(shè)定后的操作，就是當(dāng)你設(shè)定的動(dòng)作時(shí)間到后，哪幾條電器支路動(dòng)作，可以選擇18條動(dòng)作路徑。在這個(gè)模式中，數(shù)碼管顯示的數(shù)字十分重要，顯示數(shù)字范圍為07，對(duì)應(yīng)支路07，數(shù)碼管的數(shù)字是通過(guò)按鍵3（按一下數(shù)碼管數(shù)字加1）和按鍵4（按一下使數(shù)碼管數(shù)字減1）來(lái)改變的。按鍵2的作用是選中支路，如數(shù)碼管顯示0時(shí)，按下按鍵2就代表選中了支路2。當(dāng)你選中支路2后，可以繼續(xù)改變數(shù)碼管的數(shù)字，接著選中其他的路徑，也可以按鍵5退出路徑選擇。注意在此模式中，按下的鍵要求有效，即按下某個(gè)鍵蜂鳴器發(fā)聲，才能保證設(shè)置無(wú)誤。例如，選中支路2和支路3的操作步驟如下：（1）按鍵6，進(jìn)入動(dòng)作路徑選擇模式，此時(shí)數(shù)碼管顯示為0，對(duì)應(yīng)支路0.（2）多次按鍵3，使數(shù)碼管顯示為2，按鍵2，選中支路2.（3）按鍵3，是數(shù)碼管顯示為3，按鍵2，選中支路3，兩條支路選擇完成后，按鍵5退出動(dòng)作路徑選擇模式。此程序是緊接動(dòng)作路徑選擇之后的程序，也是最后需要按鍵設(shè)置的程序，設(shè)置動(dòng)作次第就是用一個(gè)多維數(shù)組，存放動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式中設(shè)定好的動(dòng)作時(shí)間，人為的給其確定一個(gè)次第，這個(gè)次第的取值范圍是07，建議逐次設(shè)置，這樣不容易出錯(cuò)；動(dòng)作性質(zhì)設(shè)置，就是給在動(dòng)作路徑選擇模式中選擇的路徑一個(gè)信號(hào)，讓它們?cè)趧?dòng)作時(shí)間到的時(shí)候產(chǎn)生動(dòng)作開(kāi)或者動(dòng)作關(guān)。動(dòng)作開(kāi)對(duì)應(yīng)實(shí)物上的燈亮，動(dòng)作關(guān)對(duì)應(yīng)實(shí)物上的燈滅。動(dòng)作性質(zhì)是通過(guò)一系列算法產(chǎn)生的。例如，設(shè)置路徑2和路徑3動(dòng)作次第為0、動(dòng)作性質(zhì)為開(kāi)，設(shè)置步驟如下：（1）按鍵7，進(jìn)入動(dòng)作次第與動(dòng)作性質(zhì)設(shè)定模式，此時(shí)數(shù)碼管顯示0，對(duì)應(yīng)次第0，在該模式中，數(shù)碼管顯示幾表示對(duì)應(yīng)的次第是幾，不再對(duì)應(yīng)支路。數(shù)碼管顯示的數(shù)字可以通過(guò)按鍵3和按鍵4改變。（2）按鍵2，設(shè)定動(dòng)作性質(zhì)為開(kāi)。（按鍵8，設(shè)定動(dòng)作性質(zhì)為關(guān)）設(shè)定完成，按鍵5退出動(dòng)作次第與動(dòng)作性質(zhì)設(shè)定模式。5 系統(tǒng)的安裝調(diào)試 仿真與編程軟件簡(jiǎn)介 仿真軟件簡(jiǎn)介仿真軟件采用Proteus ISSI軟件，ProteusISIS是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤(pán)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(hào)發(fā)生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類(lèi)型有：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。③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如KeilC51uVision2等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。 編程軟件簡(jiǎn)介編程軟件采用Kei C51軟件，Keil C51是德國(guó)Keil 公司推出的單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件，它是一個(gè)基于32位Windows環(huán)境的應(yīng)用程序，支持C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程，（通常稱為μV2）。Keil提供包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，由以下幾部分組成：μVisionIDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（包括工程管理器、源程序編輯器、程序調(diào)試器）、C51編譯器、A51匯編器、LIB51庫(kù)管理器、BL51連接/定位器、OH51目標(biāo)文件生成器以及Monitor5RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 系統(tǒng)安裝調(diào)試 硬件調(diào)試硬件調(diào)試步驟如下：，檢測(cè)所有的線路是否有漏焊，焊錯(cuò)的地方。檢查結(jié)果：?jiǎn)纹瑱C(jī)上的EA管腳未接電源；DS1302的主電源引腳為VCC2，接成了VCC1。檢查結(jié)果：LCD1602有條數(shù)據(jù)線虛焊；按鍵也存在虛焊。 軟件調(diào)試軟件編譯不成功，主要有以下方面的問(wèn)題：1. 定義變量過(guò)多，超出范圍；2. 使用了未聲明的變量和函數(shù)；3. 定義了函數(shù)但為使用；4. 變量名和函數(shù)名寫(xiě)錯(cuò)；5. 在語(yǔ)句的結(jié)尾漏寫(xiě)結(jié)束符號(hào)“；”。 軟硬結(jié)合調(diào)試硬件和軟件調(diào)試之后，進(jìn)行軟硬結(jié)合調(diào)試。，程序功能是通電后8個(gè)LED燈全亮，實(shí)物顯示時(shí)有的燈時(shí)亮?xí)r滅，原因是單片機(jī)沒(méi)插牢。插牢之后，所有的燈正常顯示。，編寫(xiě)小程序檢測(cè)按鍵程序是否好使，程序功能是按下鍵幾燈幾亮，結(jié)果按鍵不好使，所有按鍵都試了，按鍵檢測(cè)無(wú)效。檢查程序知，是P3口賦初值不正確，修改初值后按鍵好使。，針對(duì)蜂鳴器編寫(xiě)一段小程序，功能是按下一個(gè)按鍵，蜂鳴器發(fā)聲一次，結(jié)果蜂鳴器一直發(fā)聲，原因是蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)三極管焊錯(cuò)，把PNP型三極管，當(dāng)成了NPN型三極管。，功能是通電后數(shù)碼管顯示8，結(jié)果是數(shù)碼管顯示8但亮度弱，原因是數(shù)碼管為共陰數(shù)碼管，換數(shù)碼管，改相關(guān)程序后亮度夠。，燒錄進(jìn)單片機(jī)進(jìn)行最后的調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程中，主要遇到以下問(wèn)題：（1）在時(shí)間校準(zhǔn)過(guò)程中出現(xiàn)按下鍵3，時(shí)標(biāo)不加1的現(xiàn)象，查找原因是因?yàn)榘存I檢測(cè)程序有問(wèn)題，解決方法：在按鍵檢測(cè)函數(shù)后添加一個(gè)Yes函數(shù)，作用是確認(rèn)有按鍵按下，按鍵檢測(cè)只能檢測(cè)出按下鍵的鍵值，然后在每個(gè)涉及按鍵語(yǔ)句的前面都加上一條“K=Yes()”語(yǔ)句。（2）在動(dòng)作時(shí)間設(shè)定過(guò)程中，出現(xiàn)進(jìn)入動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式難的問(wèn)題，原因是條件復(fù)雜，需要按下按鍵1和顯示“：”時(shí)，才能進(jìn)入。解決方法：改變進(jìn)入條件，使按鍵1按下就可以進(jìn)入動(dòng)作時(shí)間設(shè)定模式。（3）在路徑選擇過(guò)程中，出現(xiàn)按一次鍵3，數(shù)碼管顯示數(shù)字加2的現(xiàn)象。解決方法：延長(zhǎng)按鍵檢測(cè)程序中的去抖時(shí)間。（4）在動(dòng)作次第與動(dòng)作時(shí)間設(shè)定過(guò)程中，設(shè)置完成后，動(dòng)作不準(zhǔn)確。如上一次動(dòng)作結(jié)果為燈0和燈7亮，其他燈滅。這次預(yù)計(jì)結(jié)果為燈0和燈7滅，其他燈狀態(tài)不改變。動(dòng)作時(shí)間到后，燈0和燈7滅，其他燈亮。解決方法：修改程序中的算法。結(jié)論本文主要闡述了基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的