【正文】 設(shè)計(jì)是在單片機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，所以必須先確定單片機(jī)基礎(chǔ)電路能否正常工作。為了正確顯示時(shí)間，接下來(lái)還要確定顯示電路能否正常工作。硬件調(diào)試的過(guò)程，也是軟件調(diào)試的過(guò)程。然后，要準(zhǔn)備好調(diào)試的工具。硬件調(diào)試需要萬(wàn)用表、示波器等，軟件調(diào)試一般需要諸如 Keil 等仿真編輯器。 硬件調(diào)試 單片機(jī)基礎(chǔ)電路調(diào)試單片機(jī)基礎(chǔ)電路包括電源、單片機(jī)、外部時(shí)鐘震蕩電路、復(fù)位電路和外部接口電路。調(diào)試過(guò)程需要注意以下幾點(diǎn)：1. 檢查電源是否完好。2. 單片機(jī)電源要連接正確，并且保證 AT89C51 的 31 號(hào)引腳接高電平。AT89C51 的 31 號(hào)引腳是外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)端，當(dāng)該引腳為高電平時(shí)，單片機(jī)會(huì)一直從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器內(nèi)取指令。3. 如果使用 P0 口做 I/O 口，要接上拉電阻。4. 使用萬(wàn)用表排查電路中是否存在斷路或者短路情況。筆者在制作外部接口湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝23電路時(shí)使用的是排針，焊接時(shí)容易出現(xiàn)管腳之間短路，所以在上電以前必須先排查電路。5. 編輯一個(gè)使一組發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮的程序并燒錄到單片機(jī)內(nèi)，上電運(yùn)行，檢查單片機(jī)是否正常工作，復(fù)位電路是否正確。如下編輯了使一組 P1 口點(diǎn)亮 8 個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮的程序，程序代碼如下：include void delay(void) //延時(shí)子程序{ Unsigned char i， j，k。 //延時(shí)時(shí)間根據(jù)變量 i，j，k不同而改變 for(i=50。i0。i)for(j=50。j0。j)for(k=k0。i)。}void main(){ unsigned int n。 unsigned char code ledp[8]={0xfe，0xfd，0xfb，0xf7，0xef，0xdf，0xbf，0x7f}。 while(1) { P1=0xFFH。 //初始化 P1 口 for(n=0。n8。n++) {P1=ledp[n]。 delay()。 }}} 顯示電路調(diào)試本設(shè)計(jì)的顯示電路使用了共陰 LED 和 74LS164。在連接顯示電路之前要明確共陰型 8 段 LED 的 10 個(gè)管腳與各段發(fā)光二極管的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟悉 74LS164 管腳位置，然后才能開(kāi)始進(jìn)行連接 [14]連接過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)：湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝241. LED 數(shù)碼管各管腳與 74LS164 各管腳的對(duì)應(yīng)關(guān)系要十分清楚，所有 LED 數(shù)碼管與 74LS164 的連接方式要統(tǒng)一。2. 因?yàn)槭且莆伙@示，所以需要注意前一位 74LS164 的 QH 腳要與下一位74LS164 的 A、B 腳連接。3. 明確單片機(jī)管腳功能。本設(shè)計(jì)定義了 連接 74LS164 的 A、B 腳，連接 74LS164 的 CLK 腳。4. 74LS164 的 CLR 腳接高電平。5. 編寫一段顯示程序，燒錄進(jìn)單片機(jī)，檢查好電源正負(fù)端和 、 連接是否正確。檢查無(wú)誤后上電，檢查顯示電路是否正確。如下編寫的一段顯示程序：上電后，7 位數(shù)碼管分別顯示 0～6。include define uint unsigned intdefine uchar unsigned charvoid dis()。 void sendbyte()。sbit DAT=P1^0。sbit CLK=P1^1。uchar disp_buffer[7]。unsigned char tab[]={0xfe，0xfd，0xfb，0xf7，0xef，0xdf，0xbf，0x7f }。 void delay_50ms(unsigned int t) //延時(shí)子程序 { unsigned int j。 for(。t0。t) for(j=6245。j0。j) {。} } void dis() //顯示子程序，0～6 { unsigned char gsb，led，led1，jj。 disp_buffer[0]=tab[0]。 disp_buffer[1]=tab[1]。 disp_buffer[2]=tab[2]。 湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝25 disp_buffer[3]=tab[3]。 disp_buffer[4]=tab[4]。 disp_buffer[5]=tab[5]。 disp_buffer[6]=tab[6]。for(gsb=0。gsb7。gsb++) { led=disp_buffer[gsb]。 for(jj=0。jj8。jj++) { led1=ledamp。0x1。 if (led1==0x1) DAT=1。 else DAT=0。 CLK=0。CLK=1。 led=led1。 }}}void main() //主程序{ while(1) { dis()。 delay_50ms(10)。 }} DS1302 電路測(cè)試該電路包含 DS1302 芯片、主電源、備用電源、晶振等部分。在與單片機(jī)連接的過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：清楚 DS1302 與單片機(jī)連接的管腳。本設(shè)計(jì)定義為：DS1302 的 SCLK 連接，I/O 連接 ，RST 連接 。注意電源正負(fù)極連接。DS1302 接 的晶振。該晶振體型比較小，在焊接時(shí)要小心，注意不要將晶振引腳弄斷。同時(shí)也要盡量使晶振離 DS1302 的 XX2 引腳近距離焊接。編寫 DS1302 的時(shí)鐘/ 日歷程序，只要求能夠正確顯示時(shí)間。燒錄進(jìn)單片機(jī)，湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝26檢查電路電源正負(fù)極連接是否正確，檢查 和 引腳接線是否正確。檢查無(wú)誤后可以上電檢查。筆者編寫了一段時(shí)鐘/日歷顯示程序，設(shè)置初始時(shí)間為 14:28:00，初始日期為2022 年 5 月 12 日。上電后 LED 數(shù)碼管顯示“142800 ”，之后開(kāi)始走時(shí)。觀察 32分鐘之后，數(shù)碼管顯示“150000” ，證明 DS1302 電路正確。源程序見(jiàn)附錄 A 按鍵電路測(cè)試按鍵電路比較簡(jiǎn)單，故調(diào)試起來(lái)也很容易。如果確保按鍵焊接正確，只需在DS1302 的調(diào)試程序上加上一段日歷顯示子程序，并在主程序中寫入：If(P_7==0){dis_calendar。}日歷顯示子程序原理與時(shí)鐘顯示子程序原理相同，源程序見(jiàn)附錄 A 該程序的功能是：當(dāng)按下 K7 時(shí)，第 1～6 位 LED 數(shù)碼管馬上由時(shí)間顯示日期。當(dāng) K7 彈出后，數(shù)碼管 1～6 位有顯示日期轉(zhuǎn)為顯示實(shí)時(shí)時(shí)間 [16] 軟件測(cè)試在硬件調(diào)試完畢的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步完善程序，也就是進(jìn)入軟件調(diào)試階段。在本設(shè)計(jì)中，軟件調(diào)試主要分三大部分：實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷子程序調(diào)試、環(huán)境溫度采集子程序調(diào)試、按鍵子程序調(diào)試。將這三部分調(diào)試成功，那么整個(gè)設(shè)計(jì)的軟件部分也就基本完成了。在硬件調(diào)試部分，已經(jīng)將實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷子程序調(diào)試完畢了，只需在主程序中調(diào)用按鍵子程序即可，源程序見(jiàn)附錄 A，這里不再贅述 環(huán)境溫度采集子程調(diào)試DS18B20 溫度傳感器使用起來(lái)非常方便，不但接線少，而且編程容易。該溫度傳感器在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)需要嚴(yán)格的時(shí)序，為了方便編寫對(duì)應(yīng)的延時(shí)程序，此時(shí)單片機(jī)一般都選用 的晶振 [13] 。為了能正常顯示溫度，需要將讀取到的 TL 和 TH 組合成一個(gè)字節(jié)，再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。本設(shè)計(jì)使用 DS18B20 時(shí)采用了溫度傳感器出廠默認(rèn)設(shè)置——12 位分辨率，所以定義溫度值 temp 等于 TH，左移 8 位，再與 TL 進(jìn)行“或”運(yùn)算，即可得到溫度值。由于條件限制，筆者無(wú)法做出溫度采集部分，所以應(yīng)用了 Proteus 軟件進(jìn)行仿真。仿真過(guò)程見(jiàn)附錄 D。溫度顯示子程序與時(shí)間顯示子程序原理相同，源程序見(jiàn)附錄 A湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝27結(jié) 論本文采用 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，當(dāng)然也可以應(yīng)用匯編語(yǔ)言編程。由于筆者能力有限，提供的程序還可以進(jìn)一步優(yōu)化，并且還可以根據(jù)需求為電子時(shí)鐘增設(shè)新功能，通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握編譯程序工作的基本過(guò)程及其各階段的基本任務(wù)，熟悉了編譯程序流程框圖，了解了編譯程序的生成過(guò)程、構(gòu)造工具及其相關(guān)的技術(shù)，對(duì)課本上的知識(shí)有了更深的理解，課本上的知識(shí)是機(jī)械的，表面的。此次設(shè)計(jì)把原本以為很深?yuàn)W的書本知識(shí)變的更為簡(jiǎn)單，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有更深的理解。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要注意到每個(gè)單獨(dú)模塊的編寫實(shí)現(xiàn)不僅要使該模塊完成相應(yīng)的子任務(wù)，而且要使這個(gè)模塊與主程序相匹配。尤其是各種命令必須相互匹配，所以就需要在編寫過(guò)程中，經(jīng)常性的調(diào)試運(yùn)行、修改完善。在電子鐘設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，很多理論并不能直接為我們所用，必須考慮到客觀條件，根據(jù)已有的條件進(jìn)行調(diào)整完善，使得整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)難度得以降低，邏輯性也更強(qiáng)。作為一個(gè)基礎(chǔ)性的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，相信該電子鐘的實(shí)現(xiàn)會(huì)為許多新型實(shí)用系統(tǒng)提供理論與實(shí)踐的技術(shù)改善。湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝28致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師唐啟見(jiàn)老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，我獲得了豐富的理論知識(shí)，極大地增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力，并對(duì)當(dāng)前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解和掌握，為我今后在單片機(jī)領(lǐng)域進(jìn)一步提高打下良好基礎(chǔ)。另外,此次畢業(yè)設(shè)計(jì)還得到了學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)和老師的大力支持。在此，我忠心感謝唐啟見(jiàn)老師以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程系各位老師的指導(dǎo)和支持。在未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績(jī)來(lái)回報(bào)各位領(lǐng)導(dǎo)和老師。此外，我們還要感謝在一起度過(guò)愉快的大學(xué)生活的全班同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我們才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本次課程設(shè)計(jì)的順利完成，特別感謝和我們一起做課程設(shè)計(jì)的同學(xué)們，他們給予了不少的幫助。謝謝大家！湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 129參考文獻(xiàn)[1]. AT89C51 的電子鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]，機(jī)電產(chǎn)片開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2022年第 2 期[2]. 黃智偉，王彥. FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M]，北京：電子工業(yè)出版社，[3]. 劉皖等. FPGA 設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2022，6[4]. 姜煜等. 基于 FPGA 芯片設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘的研究[J]，應(yīng)用科技，2022 年12 月第 28 卷 12 期[5]. 馮育長(zhǎng). 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例分析[M]，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，[6].李及， 系列單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)社，1995.[7].何力民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 5[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社[8]. 潘永雄. 新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，.[9]. 萬(wàn)勝前. 基于 KeilC51 軟件的電子鐘設(shè)計(jì)與制作[J]，鄂州大學(xué)學(xué)報(bào)，2022年第 2 期[10]. 蔣敏. 單片微機(jī)萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)[J]，職大學(xué)報(bào)，2022 年第 2 期[11]. 彭小軍. 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘[J].新余高專學(xué)報(bào)，2022 年 4 月第 9 卷第2 期[12]. 逢玉臺(tái)等. 集成溫度傳感器 AD590 及其應(yīng)用[J]，國(guó)外電子元器件，2022 年第 7 期[13]. 戴佳，戴衛(wèi)恒. 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M]，北京：電子工業(yè)出版社，[14]. 付家才. 單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，.[15].[M]，上海：華東理工大學(xué)出版社，.[16]. 何書森等. 用電子線路設(shè)計(jì)速成[M]，福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，.[17]. 李曉靜等. 液晶顯示控制器與單片機(jī)的接口及編程[J]，電子技術(shù)，2022 年第 6 期湖南軟件職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 130[18]. 張迎新. 單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)（第二版）[M]，北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄