【導(dǎo)讀】使用的各種智能IC卡、電子寵物等，這些都離不開單片機(jī)。單片機(jī)是集CPU，RAM，ROM，定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛。應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上。以設(shè)置時(shí)間、鬧鐘等。能實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘日歷和時(shí)間顯示的功能，能進(jìn)行時(shí)、分、秒的顯示。且將會(huì)出現(xiàn)更多的輔助功能。

　　

【正文】 月，每月 31天； 11 月，每月 30天；二月最為特殊，非閏年為 28天，閏年為 29天，所以，要想實(shí)現(xiàn)日期加一，除了要判斷月份值外，還需要判斷年份是否為閏年。日期加一的程序流程如圖 。 19 圖 時(shí)間調(diào)整程序流程圖 開始 控制鍵有效，進(jìn)入年調(diào)整程序 等待按 鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 年加一 年減一 控制鍵有效，進(jìn)入日調(diào)整程序 控制鍵有效，進(jìn)入月調(diào)整程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 月加一 月減一 控制鍵有效，進(jìn)入星期調(diào)整程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 日加一 日減一 控制鍵有效，進(jìn)入小時(shí)調(diào)整程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 星期加一 星期減一 控制鍵有效，進(jìn)入分鐘調(diào)整程序 等待按鍵程序 等待按鍵程序 加鍵有效 減鍵有效 小時(shí)加一 小時(shí)減一 加鍵有效 減鍵有效 分鐘加一 分 鐘減一 按鍵有效，跳出時(shí)間調(diào)整程序，進(jìn)入主循環(huán)程序 20 時(shí)鐘芯片讀寫程序流程 在該系統(tǒng)中，微控制器所做的主要工作就是不斷的讀取時(shí)鐘芯片內(nèi)部的日歷寄存器數(shù)據(jù)并將其顯示在液晶屏幕上。 DS1302 采用三總線與 微控制器對(duì)話，微控制器讀寫時(shí)鐘芯片內(nèi)日歷寄存器數(shù)據(jù)的程序流程如圖 、 。 移 位 寄 存 器 寫 保 護(hù) 關(guān) 閉發(fā) 送 多 字 節(jié) 方 式 讀 取 指 令接 收 所 有 日 歷 數(shù) 據(jù) 并 保 存 到緩 沖 區(qū) 圖 DS1302多字節(jié)讀取數(shù)據(jù)程序流程 移 位 寄 存 器 寫 保 護(hù) 關(guān) 閉發(fā) 送 多 字 節(jié) 方 式 讀 取 指 令接 收 所 有 日 歷 數(shù) 據(jù) 并 保 存 到緩 沖 區(qū) 圖 DS1302多字節(jié)寫入程序流程 溫度測量元件控制程序流程 室內(nèi)環(huán)境溫度和人們的生活息息相關(guān)，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)和氣候相關(guān)的數(shù)據(jù)越來越關(guān)心。本系統(tǒng)具有室內(nèi)溫度測量功能，并且通過液晶顯示器顯示出來，界面直觀，可以讓人們很方便的了解 當(dāng)前的環(huán)境溫度。該系統(tǒng)采用 DS18B20 作為溫度傳感器，一個(gè)微控制器引腳可以掛接多個(gè) DS18B20，在微控制器發(fā)送指令時(shí)，究竟哪一個(gè) DS18B20 接收指令，由 ROM 匹配環(huán)節(jié)確定。本設(shè)計(jì)只用到一片 DS18B20，所以不需要 ROM匹配，直接發(fā)送跳過 ROM匹配指令即可。溫度傳感器 DS18B20控制程序流程如圖 。 21 圖 DS18B20控制程序流程 操作與調(diào)試 軟件調(diào)試 在本系統(tǒng)中，硬件電路全部采用集成芯片設(shè)計(jì)。每一個(gè)集成芯片都有相應(yīng)的控制方法 ，即工作時(shí)序。在應(yīng)用一個(gè)集成芯片的時(shí)候，首先要認(rèn)真閱讀其讀寫時(shí)序，再了解它的初始化流程及指令集。該系統(tǒng)除含有單總線溫度傳感器芯片外，還含有液晶顯示模塊，其控制方式都非常麻煩，對(duì)軟件的設(shè)計(jì)要求很嚴(yán)格，尤其是溫度傳感器芯片，在對(duì)其讀寫過程中，要求有嚴(yán)格的延時(shí)。 （ 1）時(shí)鐘芯片軟件調(diào)試 在開始的時(shí)鐘芯片讀寫過程中，發(fā)現(xiàn)不能正確讀出時(shí)鐘芯片數(shù)據(jù)，讀出的時(shí)鐘芯片數(shù)據(jù)全部為 0FFH。經(jīng)仔細(xì)閱讀資料發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘芯片 DS1302 內(nèi)部含有寫保護(hù)寄存器，當(dāng)其最高位為 0時(shí)，可以寫入移位寄存器，反之則不能寫入，而在開始初始化 DS1302時(shí)，并沒有包含寫保護(hù)寄存器最高位清零的環(huán)節(jié)，所以程序中的所有寫入、讀出語句全部無效，不能被 DS1302所接收。在程序設(shè)計(jì)的開始加入關(guān)閉寫保護(hù)語句，可以正確寫入、讀出時(shí)鐘芯片日歷寄存器數(shù)據(jù)。 （ 2）顯示部分軟件調(diào)試 為了使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，該系統(tǒng)采用液晶顯示器顯示所有數(shù)據(jù)，但是，液晶顯示模塊的控制要比 LED 數(shù)碼管復(fù)雜得多。液晶模塊采用 8 位并口和微控制器對(duì)話，在時(shí)鐘下降沿有效。在開始的顯示部分軟件調(diào)試過程中，液晶顯示模塊白屏，即所送指令和數(shù)據(jù)根本沒有被液晶模塊所接收。 復(fù)位 DS 18 B 20跳過 R O M匹配送溫度轉(zhuǎn)換指令延時(shí)等待溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束復(fù)位 DS 18 B 20跳過 R O M匹配送讀溫度指令接收并保持溫度指令 22 R/W RS E 延時(shí) 有效 低電平“寫” 命令、數(shù)據(jù)選擇 DB0DB7 DB0DB7 圖 液晶顯示模塊寫時(shí)序 閱讀液晶模塊寫入時(shí)序，如圖 ，發(fā)現(xiàn)在 E下降沿后，要保持?jǐn)?shù)據(jù)一段時(shí)間，以等待液晶模塊完成內(nèi)部動(dòng)作。在每一個(gè) E下降沿之后加一段延時(shí)程序，發(fā)現(xiàn)顯示部分工作正常。 （ 3）按鍵部分軟件調(diào)試 在本系統(tǒng)中，用戶可以使用鍵盤修改時(shí)間、設(shè)定鬧鈴時(shí)間。以前學(xué)習(xí)過讀取微控制器引腳狀態(tài)的基本語句。按照理論設(shè)計(jì)程序，并觀察按鍵按下之后顯示界面是否按照理論設(shè)計(jì)的結(jié)果變化，發(fā)現(xiàn)在按下一次“選擇”鍵之后，游標(biāo)不是移動(dòng)一位，而是移動(dòng)很多位，這說明硬件有抖動(dòng)。本設(shè)計(jì)在 最后按鍵部分軟件設(shè)計(jì)過程中，采用軟件消抖和按鍵釋放判斷，很好的解決了這個(gè)問題。 單片機(jī)開發(fā)板實(shí)物圖 如圖 ，本次設(shè)計(jì)的最終結(jié)果展示： 23 圖 實(shí)物結(jié)果參考 1 圖 2 本次設(shè)計(jì)采用 AT89S52 作 為主控系統(tǒng)， 采用 DS1302 作為時(shí)鐘電路基礎(chǔ)，采用DS18B20作為溫度傳感器設(shè)計(jì)電路，采用 12864作為顯示電路設(shè)計(jì)方案，采用四按鍵可調(diào)可設(shè)裝置 。本萬年歷擁有 年、月、日、星期、時(shí)、分、秒等功能，擁有閏月識(shí)別顯示 24 功能，通過按鍵可以實(shí)現(xiàn) 顯示 年、月、日、星期、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)功能，擁有溫度報(bào)警、節(jié)日提醒、鬧鐘功能，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 實(shí)物設(shè)計(jì)采用單片機(jī)開發(fā)板。 25 總結(jié)與展望 在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試完成之后，對(duì)最后的成功進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合在調(diào)試過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行綜合分析，總結(jié)在實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中的寶貴經(jīng)驗(yàn)。 在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)之前，要結(jié)合當(dāng)前系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行定位，使系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有競爭力。該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是界面友好，走時(shí)準(zhǔn)確 ，和現(xiàn)在使用 LED 顯示數(shù)據(jù)的萬年歷相比，體積更小，可以作為轎車車載顯示裝置。系統(tǒng)采用液晶顯示器，可以使該系統(tǒng)應(yīng)用到更加現(xiàn)代化的地方。該系統(tǒng)采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，同時(shí)保留了很多的微控制器 I/O口，擴(kuò)展十分方便。以往的采用 LED顯示數(shù)據(jù)的萬年歷要想實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展，除需要對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行修改外，還必須增加或刪減 LED 數(shù)碼管，同時(shí)要對(duì) LED圖片界面進(jìn)行更換，硬件改動(dòng)較大。 本次設(shè)計(jì)中 在最初的設(shè)計(jì)中，對(duì)于 52 單片機(jī)進(jìn)行了充分的了解，并與 51 相比較，了解了兩種單片機(jī)的不同，并最終決定使用 89S52 單片機(jī)制作。程序編 寫中，由于思路不清晰，開始時(shí)遇到了很多的問題，通過和老師及同學(xué)的討論，以及對(duì)大量書籍資料和論壇中成功的品進(jìn)行借鑒，明白了編程中的的主要算法和實(shí)現(xiàn)，從而解決問題。對(duì)于液晶屏幕，開始并不是很了解，在運(yùn)用時(shí)查看了大量的手冊資料，并閱讀了網(wǎng)友對(duì)于 12864 液晶的驅(qū)動(dòng)編寫代碼，從而掌握了 12864 液晶的使用。 該系統(tǒng)本身不僅具有很大的靈活性、友好的界面、方便的可擴(kuò)展性，同時(shí)，在其基礎(chǔ)上的系統(tǒng)的市場需求也很可觀。而且對(duì)時(shí)間進(jìn)行控制。學(xué)校的電鈴，要根據(jù)時(shí)間進(jìn)行動(dòng)作；自動(dòng)配電系統(tǒng)，要根據(jù)時(shí)間進(jìn)行通電或斷電等很多場合需 要根據(jù)時(shí)間量進(jìn)行控制，本系統(tǒng)可以很好的滿足這些系統(tǒng)的要求。 該系統(tǒng)在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，方便調(diào)試中找出錯(cuò)誤。 26 參考文獻(xiàn) [1] 譚浩強(qiáng) ． C程序設(shè)計(jì) (第二版 )． 北京：清華大學(xué)出版社， 1999 [2] 龍忠琪，賈立新 ． 數(shù)字集成電路教程 [M]． 北京：科學(xué)出版社， 2020 [3] 楊振江，杜鐵軍，李群 ． 流行單片機(jī)實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例 [M]． 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2020 [4] 馮建華，趙亮 ． 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個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師，她對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最 忠心 的感謝 。 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中 提供熱情的幫助。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正 。 學(xué)生簽名： 日 期湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 28 。