【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 大于 Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)，DS1302 由 Vcc1 供電。 X1和 X2是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ 之前， RST必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說明。 SCLK 始終是輸入端。 DS1302 的控制字節(jié)的最高有效位 (位 7)必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 13 把數(shù)據(jù)寫入 DS1302 中，位 6 如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。位 5至位 1指示操作單元的地址 。最低有效位 (位 0)如為 0表示要進(jìn)行寫操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1902，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK脈沖的下降沿讀出 DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302 與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 DS1302 與 CPU 的連接需要三條線，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。 DS1902與 89C2051 的連接圖，其中，時(shí)鐘的顯示用 LED。 DS1302 與 CPU 的連接 ， 實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè) 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入 DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。只要占用 CPU 一個(gè)口線即可。 LED還可以換成 LCD，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 10位多功能 8 段液晶顯示模塊 LCM101，內(nèi)含看門狗 (WDT)/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示 RAM，可顯示任意字段 筆劃，具有 3－ 4 線串行接口，可與任何單片機(jī)、 IC接口。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為 2μA ( 典型值 )，省電模式時(shí)小于 1μA ，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 14 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 電子萬年歷的功能是在程序控制下實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法與硬件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，按整體功能分成多個(gè)不同的程序模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，最后通過主程序?qū)⒏鞒绦蚰K連接起來。這樣有利于程序修改和調(diào)試，增強(qiáng)了程序的可移植性。 主程序圖如圖 41所示。 圖 41 主程序圖 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 15 第五章 PROTEUS 使用 第一節(jié) 編程環(huán)境 PROTEUS PROTEUS 軟件是由英國 LabCenter Electronics 公司開發(fā)的 EDA 工具軟件，由 ISIS 和 ARES 兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中 ISIS 是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，ARES 是一款高級(jí)的布線編輯軟件，它集成了高級(jí)原理布線圖、混合模式 SPICE電路仿真、 PCB 設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)。 第二節(jié) 用 PROTEUS ISIS 對(duì)電子萬年歷的硬件電路設(shè)計(jì) 通過 PROTEUS ISIS 軟件的 VSM（虛擬仿真技術(shù)），用戶可以對(duì)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。 用 PROTEUS ISIS 設(shè)計(jì)硬件電路的過程 ： ① 選擇設(shè)計(jì)圖紙的到小 ； 根 據(jù)設(shè)計(jì)所使用到元器件的多少，選擇合適大小的設(shè)計(jì)圖紙，操作是單擊菜單欄上的 System→ Set Sheet Size ，然后彈出如圖 51所示的對(duì)話框，從中選擇合適大小的圖紙，也可以選擇 User 進(jìn)行圖紙的自定義設(shè)置。在設(shè)計(jì)過程中也可以通過此方法調(diào)整圖紙的大小。 圖 51調(diào)整大小 ② 選取仿真所需的元器件 選取元器件的方式是，單擊如圖 52 所示的按鈕“ P”。會(huì)彈出如圖 52所示的窗口。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 16 圖 52選取元器件 從此窗口的左上角的“ Keywords”中輸入電子萬年歷設(shè)計(jì)用到的器件，如輸入“ AT89C51”，在中間會(huì)列出帶有輸入關(guān)鍵字的元器件，選擇合適的元器件并雙擊它，則已經(jīng)選擇好了該元器件。然后再在“ Keywords”中輸入其他所需的元器件，用同樣的方法進(jìn)行操作。最后選擇好所有的元器件如圖 53 所示。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 17 圖 53 所用器件 其中 74LS174 表示三個(gè)串行接口， AT89C51 代表單片機(jī)會(huì)， DS1302 代表時(shí)鐘芯片， RESPACK8 代表八排電阻。 ③ 把元器件放到圖紙的合適位置，進(jìn)行布線 單擊 如圖 54 所示的元器件 AT89C51，再在右邊圖紙上單擊，就把元器件放入到了圖紙上。再用同樣的方法把 ds1302 放入到圖紙的合適位置。如果元器件放置錯(cuò)誤，這可通過兩次右擊刪除所放置的元器件，如果位置放得不理想，可以先右擊該器件，然后按住左鍵進(jìn)行移動(dòng)。在布線之前，如果覺得元器件的引腳的方向不好布線，則可以通過單擊 這四個(gè)按鈕進(jìn)行調(diào)整，這四按鈕的意思分別是：順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。，沿 Y軸對(duì)稱，沿 X軸對(duì)稱。通過這樣的調(diào)整，可以使整個(gè)布局合理一些。接著進(jìn)行布線，由于 PROTEUS ISIS有自動(dòng)布線的功 能，比如要把 AT89C51 的 P2口連到 74LS164 的 OUT8 口，只要先在 P2 引腳上單擊一下，再在 OUT8 引腳上單擊，則 ISIS 自動(dòng)將兩個(gè)引腳連上線。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 18 圖 54 AT89c51與 DS1302的連接 ISIS 還提供了網(wǎng)絡(luò)布線，即不使用線連接也可以把兩個(gè)引腳虛擬的連接了起來。具體操作是：?jiǎn)螕粢B線的一個(gè)引腳，連出適當(dāng)?shù)木嚯x后雙擊，另一個(gè)引腳也同樣操作，在單擊如圖 65 所示的“ LBL”按鈕，再在圖中 引腳的 A處單擊，在彈出的窗口中的“ String”中填入名稱，如“ A”。 ④ 編輯窗口連接端子 要讓最后的設(shè)計(jì)成功仿真時(shí)，必須放置并連接端子。選擇 ，從中可以選擇電路原理中的兩個(gè)通用的端子，一個(gè)是接地，一個(gè)是電源。 如圖 55所示。 圖 55連接端子 在 PROTEUS ISIS 中的最終設(shè)計(jì)圖如圖 56所示 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 19 圖 56仿真圖 最后分別對(duì)各元器件的屬性值進(jìn)行設(shè)置，單擊 按鈕，進(jìn)行電氣檢測(cè)，查看接線是否合理，說明硬件電路已經(jīng)順利的完成。 第三節(jié) 用 PROTEUS ISIS 進(jìn)行電子萬年歷的仿真測(cè)試 ① 添加 Keil 中編寫的代碼文件 單擊工具欄中的 Source→ Add/Remove Source files...，彈出一個(gè)對(duì)話框，分別單擊“ New”，然后選擇在 Keil 中編寫的數(shù)字電壓表 。 ASM 匯編語言程序，單擊“ OK”，完成添加代碼文件。 ② 編譯源程序，生成 .HEX 目標(biāo)代碼文件 單擊 Source→ Build All。如果編譯結(jié)果沒有錯(cuò)誤，會(huì)出現(xiàn)如圖 57所示的結(jié)果。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 20 圖 57編譯無錯(cuò)誤提示圖 ③ 加載 .HEX 目標(biāo)代碼文件 通過如圖 58 所示的對(duì)話框，選擇剛才編譯生成的 .HEX 文件。設(shè)置使單片機(jī)的運(yùn)行頻率為 6MHz。 圖 58設(shè)置 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 21 ④ 單擊 按鈕，進(jìn)行對(duì)電子萬年歷的仿真測(cè)試 ， 運(yùn)行結(jié)果如圖 59 所示。 圖 59仿真測(cè)試 ⑤ PROTEUS 的調(diào)試功能 由于使用的是匯編語言編寫的程序，如果在測(cè)量的時(shí)候測(cè)量值顯示錯(cuò)誤，說明程序中存在問題，這個(gè)問題只用在仿真測(cè)量的時(shí)候才能被發(fā)現(xiàn)，這時(shí)可以使用PROTEUS 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。單擊 按鈕，再單擊菜單欄中的 Debug，可以在最下面選擇打開內(nèi)存觀察窗口，寄存器值觀察窗口，匯編語言源代碼窗口等等。在匯編語言源代碼窗口中，也可以在所需要設(shè)置斷點(diǎn)的語句前雙擊設(shè)置斷點(diǎn)，當(dāng)設(shè)置斷點(diǎn)的時(shí)候，程序運(yùn)行到所設(shè)斷點(diǎn)處停止，從而可以在內(nèi)存、寄存器等的值的變化， 從而找出程序出錯(cuò)的地方。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 22 結(jié)束語 本課題從理論到實(shí)際應(yīng)用，用 AT89C51 單片機(jī)與 8 位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 74LS164等一些電路的組合，成功的設(shè)計(jì)出了一個(gè)電子萬年歷。而且 所設(shè)計(jì)的 電子萬年歷設(shè)計(jì)也按當(dāng)初要求的能夠在 PROTEUS 中進(jìn)行仿真，并且能夠很精確的顯示年歷。可以說該電子萬年歷具有很高的實(shí)用價(jià)值。 在軟件設(shè)計(jì)的過程中，利用了 Keil 這個(gè)軟件在程序錄入和調(diào)試的時(shí)候的優(yōu)越性，讓我能夠在編寫軟件的時(shí)候很方便的發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，現(xiàn)在已經(jīng)能夠使用 Keil 對(duì)所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行調(diào)試。對(duì)于 PROTEUS 這款軟件，也能熟練掌握 電路設(shè)計(jì)仿真。由于平時(shí)沒有接觸過這兩個(gè)軟件，加上畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，對(duì)于他們的連接調(diào)試程序，未能熟練掌握，但以后有機(jī)會(huì)的話會(huì)再好好學(xué)習(xí)的。 本次設(shè)計(jì)的 電子萬年歷 也存在的不足的地方，有待于以后的改進(jìn)。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 23 謝 辭 經(jīng)過 三 個(gè)多月的時(shí)間，畢業(yè)設(shè)計(jì)按照預(yù)期完成了，由于本人的知識(shí)水平有限，論文和設(shè)計(jì)中有遺漏和缺陷的地方懇請(qǐng)指正。 感謝我的導(dǎo)師 段莉 老師給了我莫大的幫助，在她悉心的指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求下，作品和論文順利完成了。論文從選題和最終完成，凝結(jié)著導(dǎo)師的辛勤的汗水，她不辭勞苦的教導(dǎo)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)使我終生受益。在此畢業(yè)設(shè) 計(jì)完成之際，謹(jǐn)向?qū)熀退袔椭^我的老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。 成都工業(yè)學(xué)院成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （ 基于 AT89C51 單片機(jī)的多功能電子萬年歷的設(shè)計(jì) ） 24 參考文獻(xiàn) 1. 趙長(zhǎng)德 ， 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) [M]， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999：98350. ,單片機(jī)的原理與接口技術(shù) [M]， 北京 :電子工業(yè)出版社， 2020： 1113. 3. 王忠民 ,微型計(jì)算機(jī)原理 [M]， 西安 :西安科技大學(xué)出版社， 2020： 1555. ,計(jì)算機(jī)組成原理 [M]， 北京 :經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社， 2020： 4356. ,單片機(jī)外圍器件使用手冊(cè) [M]， 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社，622655. ,模擬電子技術(shù) [M]西安 : 西安電子科技大學(xué)出版社， 2020： 8195. ,電子與模擬電子技術(shù) [M]， 北京 :電子工業(yè)出版社， 2020： 105131. ,單片機(jī)開發(fā)環(huán)境