【導(dǎo)讀】進(jìn)行了全面的闡述。該電子萬(wàn)年歷在硬件方面主要采用AT89C51單片機(jī)作為主控核心，由DS1302. 時(shí)鐘芯片提供時(shí)鐘、1602LCM點(diǎn)陣液晶顯示屏顯示。AT89C51單片機(jī)是由Atmel公司推出的，功。示，可以同時(shí)顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒等信息。此外，該電子萬(wàn)年歷還具有時(shí)間校準(zhǔn)。在軟件方面，主要包括日歷程序、時(shí)間調(diào)整程序，顯示程序等。所有程序編寫完成后，在Keil軟件中進(jìn)行調(diào)試，確定沒(méi)有問(wèn)題后，在Proteus軟件中嵌入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真。信，對(duì)數(shù)種硬件連接方案進(jìn)行了詳盡的比較，在軟件方面對(duì)日歷算法也進(jìn)行了論述。求做到物美價(jià)廉，才能擁有更廣闊的市場(chǎng)前景。

　　

【正文】 瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等。 3. 獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（ VSM） 支持主流的 CPU類型：如 ARM 8051/5 AVR、 PIC10/1 PIC1 PIC1 PIC2dsPIC3 HC1 BasicStamp、 808 MSP430等， CPU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持 CORTEX、 DSP處理器。 支持通用 外設(shè)模型：如字符 lED模塊、圖形 lED模塊、 LED點(diǎn)陣、 LED七段顯示模塊、鍵盤 /按鍵、直流 /步進(jìn) /伺服電機(jī)、 RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其 COMPIM（ COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過(guò) PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信。 第 23 頁(yè) 實(shí)時(shí)仿真：支持 UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、 SPI/I2C仿真、 MSSP仿真、 PSP仿真、 RTC仿真、 ADC仿真、 CCP/ECCP仿真。 編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言的編輯 /編譯 /源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶 805 AVR、PIC的匯編編譯器，也可以 與第三方集成編譯環(huán)境（如 IAR、 Keil和 Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試。 4. 實(shí)用的 PCB設(shè)計(jì)平臺(tái) 原理圖到 PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入 ARES的 PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 先進(jìn)的自動(dòng)布局 /布線功能：支持器件的自動(dòng) /人工布局；支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線；支持引腳交換 /門交換功能使 PCB設(shè)計(jì)更為合理。 完整的 PCB設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì) 16個(gè)銅箔層， 2個(gè)絲印層， 4個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查， 3D 可視化預(yù)覽。 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括 Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它 PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如 protel）和 PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 ISIS 智能原理圖輸入系統(tǒng) ISIS是 PROTEUS系統(tǒng)的中心 ,它遠(yuǎn)不僅是一個(gè)圖表庫(kù)。它是具有控制原理圖畫圖的外觀的超強(qiáng)的設(shè)計(jì)環(huán)境。無(wú)論用戶的要求是快速實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的仿真以及 PCB設(shè)計(jì) ,還是設(shè)計(jì)精美的原理圖以供出版 ,ISIS都可以很好的完成。 ISIS提供給用戶圖形外觀包括線寬、填充類型、字符等的全部控制，使用戶能夠生成如雜志上看到一樣精美的原理圖 ，遠(yuǎn)勝過(guò) CAD軟件繪制出的稀薄的線條。畫完圖可以以圖形文件輸出，或者拷貝到剪切板以便其他文件使用。這就使得 ISIS成為制作技術(shù)文件，學(xué)術(shù)論文，項(xiàng)目報(bào)告的理想工具，也是 PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)出色的前端。畫圖的外形由風(fēng)格模板定義。此外，此方案允許用戶定制元件庫(kù)提供的庫(kù)部件的外觀。 Proteus 簡(jiǎn)單應(yīng)用 ：繪制原理圖要在原理圖編輯窗口中的藍(lán)色方框內(nèi)完成。原理圖編輯窗口的操作是不同于常用的 WINDOWS應(yīng)用程序的，正確的操作是：用左鍵放置元件；右鍵選擇元件；雙擊右鍵刪除元件；右鍵拖選多個(gè)元件； 先右鍵后左鍵編輯元件 第 24 頁(yè) 屬性；先右鍵后左鍵拖動(dòng)元件；連線用左鍵，刪除用右鍵；改連接線：先右擊連線，再左鍵拖動(dòng)；中鍵放縮原理圖。 ：有三個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑，一是用 PROTEUS VSM SDK開(kāi)發(fā)仿真模型，并制作元件；另一個(gè)是在已有的元件基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，比如把元件改為 bus接口的；還有一個(gè)是利用已制作好 (別人的 )的元件，我們可以到網(wǎng)上下載一些新元件并把它們添加到自己的元件庫(kù)里面。 ：用一個(gè)子電路可以把部分電路封裝起來(lái)，這樣可以節(jié)省原理圖窗口的空間。 Keil 軟件 Keil 軟件簡(jiǎn)介 Keil C51是美國(guó) Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí) 語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 Keil C51軟件是一個(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，其 μ Vision(通常稱為 μ V2)。 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： μ Vision IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 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 Monitor5 RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 Keil 軟件調(diào)試功能 應(yīng)用 Keil進(jìn)行軟件仿真開(kāi)發(fā)的主要步驟為：編寫源程序并保存 — 建立工程并添加源文件 — 設(shè)置工程 — 編譯 /匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件 — 程序調(diào)試。 Keil使用 “ 工程 ”(Project)的概念，對(duì)工程 (而不能對(duì)單一的源程序 )進(jìn)行編譯 /匯編、連接等操作。工程 第 25 頁(yè) 的建立、設(shè)置、編譯 /匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單FileNew? ，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語(yǔ)言或 C語(yǔ)言源程序 (或選擇 FileOpen? ，直接打開(kāi)已用其它編輯器編輯好的源程序文檔 )并保存，注意保存時(shí)必須在文件名后加上擴(kuò)展名 .asm(.a51)或 .c；然后選擇菜單 ProjectNew Project? ，建立新工程并保存 (保存時(shí)無(wú)需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名 .uv2)；工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇 CPU后點(diǎn)確定返回主界面。這時(shí)工程管理窗口的文件頁(yè) (Files)會(huì)出現(xiàn)“ Target1” ，將其前面 +號(hào)展開(kāi)，接著選擇 Source Group1，右擊鼠標(biāo)彈出快捷菜單，選擇 “ Add File to Group ‘ Source Group1’” ，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找并加入源文件 (在加入一個(gè)源文件后，該對(duì)話框不會(huì)消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件 )。加 入文件后點(diǎn) close返回主界面，展開(kāi) “ Source Group1” 前面 +號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開(kāi)該源程序文件。緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇 ProjectOption for Target‘ Target1’ (或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng) )，打開(kāi)工程屬性設(shè)置對(duì)話框，共有 8個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在 Target選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在 Debug選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如要寫片，還必須在 Output選項(xiàng)卡中選中 “ Creat Hex Fi” ；其它選項(xiàng)卡 內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按 F7鍵(或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo) )進(jìn)行編譯 /匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)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(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)， Keil提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)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(guò)程單步執(zhí)行 (按F10或選擇 DebugStep Over)、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編 功能對(duì)程序進(jìn)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(duì)工程重新進(jìn)行編譯 /匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對(duì)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(jìn) 行 調(diào) 試 的 程 序 行 ， 可 采 用 斷 點(diǎn) 設(shè) 置 的 方 法 處 理(DebugInsert/Remove Breakpoint或 DebugBreakpoints? 等 )。在模擬調(diào)試程序后，還須通過(guò)編程器將 .hex目標(biāo)文件燒寫入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實(shí)的運(yùn)行狀況。 本章小結(jié) 本章主 要簡(jiǎn)單介紹了研究本課題需要用到的仿真軟件 Proteus和編譯軟件 Keil，了 第 26 頁(yè) 解了這兩種軟件發(fā)展，功能和初步用法，了解了 proteus的四大功能模塊，以及 keil的調(diào)試功能等，為以后設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。相信通過(guò)后面的學(xué)習(xí)會(huì)有更深體會(huì)。 5 系統(tǒng)測(cè)試 硬件測(cè)試 在 Protues仿真結(jié)束后，于焊接板上完成了硬件組裝。在調(diào)試硬件時(shí)遇到過(guò)很多問(wèn)題，但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問(wèn)題都是可以避免的，主要問(wèn)題及解決辦法現(xiàn)列如下： (1) 接通電源后 LCM1602沒(méi)有正確的顯示。在不通電狀態(tài)下用萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否正常連接， 在檢查回路時(shí)發(fā)現(xiàn)有的點(diǎn)之間看似連接，但由于虛焊導(dǎo)致其并無(wú)電氣連接，只能對(duì)焊腳進(jìn)行在加工直到解決問(wèn)題。 (2) 電路工作一段時(shí)間之后有的芯片發(fā)熱嚴(yán)重。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)原來(lái)是有尖銳的管腳刺破鄰近的漆包線造成短路，斷掉該線并再次連接可解決問(wèn)題。 軟件測(cè)試 由于本系統(tǒng)涉及到多個(gè)子程序，多個(gè)芯片的編程。首先必須對(duì)可編程芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次，芯片很多都有時(shí)鐘輸入端，需要晶振支持。對(duì)芯片的讀寫都需要在相應(yīng)的觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)才能進(jìn)行。由于 DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個(gè)口線傳輸，在處理采集的模擬信號(hào)時(shí) 需要一定的時(shí)間，會(huì)對(duì)延時(shí)有較高要求。所以在調(diào)用溫度子程序時(shí)，先關(guān)閉定時(shí)器 1中斷允許，在溫度子程序反回時(shí)再打開(kāi)定時(shí)器 1中斷允許。 結(jié)束語(yǔ) 以上所述即是電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)全過(guò)程，經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)測(cè)試與分析 ,對(duì)電路的原理及功能更加熟悉 ,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對(duì)電路的分析能力。經(jīng)過(guò)此設(shè)計(jì)，基本完成了設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。硬件層面而言操作相對(duì)簡(jiǎn)單，界面比較友好。在硬件電路方面，詳盡解析了各個(gè)獨(dú)立元件的選擇依據(jù)，對(duì)數(shù)種方案進(jìn)行了全面的比較。在時(shí)鐘芯片的選擇上，若直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日 、 第 27 頁(yè) 星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然可以減少時(shí)鐘芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。因此采用專業(yè)的時(shí)鐘芯片 DS1302,它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能；在顯示模塊的選擇上，若采用 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,LED數(shù)碼管價(jià)格雖適中 ,對(duì)于顯示數(shù)字也最合適 ,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí) ,占用的單片機(jī)口線少。但是由于數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描需要借助 74LS164移位寄存器進(jìn)行移位，該芯片在電路調(diào)試時(shí)往往會(huì)有很多障礙 ，因此本次設(shè)計(jì)選擇了LCM1602，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大 ,可顯示大量文字 ,圖形 ,顯示多樣 ,清晰可見(jiàn)，最后選擇了 DS18B20,此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以避免 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，降低硬件成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。從元件性能和組裝電路后的測(cè)試結(jié)果來(lái)看，硬件電路的設(shè)計(jì)是比較成功的。在軟件設(shè)計(jì)方面，對(duì)日歷算法和時(shí)間調(diào)整算法都做了比較詳細(xì)的闡述，可讀性較強(qiáng)。 美中不足的是并沒(méi)有給出與陽(yáng)歷同步的陰歷算法，久經(jīng)思索卻終究未能達(dá)成。 綜上所述，本設(shè)計(jì)雖然實(shí)現(xiàn)了電子萬(wàn)年歷的 功能，但在硬件的選擇上應(yīng)該更優(yōu)化，使成本更低；在軟件方面也需要完善，一個(gè)真正實(shí)用的萬(wàn)年歷應(yīng)該具有計(jì)算陰歷歷法的功能。 致謝 在 淮南師范 學(xué)院的 四 年學(xué)習(xí)時(shí)間即將過(guò)去， 四 年時(shí)間并不算長(zhǎng)，但對(duì)我而言，是磨礪青春、揮灑書生意氣的 四 年，也是承受師恩、增長(zhǎng)才干、提高學(xué)識(shí)的 四 年。我將以積極的面貌重新投入到火熱的工作和事業(yè)中。在此，謹(jǐn)對(duì)培育我的母校、教導(dǎo)我的老師、幫助我的同學(xué)們致予最誠(chéng)摯的謝意和敬意。 這次 畢業(yè) 設(shè)計(jì) ,我一直很努力地去做 ,過(guò)程中得到了老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們大力 熱心幫助，并對(duì)我的設(shè)計(jì)提出許多有益的建 議，在此對(duì)他們表示衷心的感謝。同時(shí)也要感謝學(xué)校能給我這次機(jī)會(huì)去嘗試自己設(shè)計(jì)一些東西，使自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。最后也要感謝有關(guān)我參考過(guò)的文獻(xiàn)的作者，是他們?yōu)槲姨峁┲R(shí)的源泉，使我最終能順利地完成這次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)。 在畢業(yè)之際，我衷心地同學(xué)和朋友們?cè)谝院蟮娜松缆飞显阶咴綄拸V，也深深相信在未來(lái)的日子里我們將一路攜手前行，會(huì)遇到很多的碰撞和交流，我們將始終記得我們?cè)?淮南師范 學(xué)院同窗學(xué)習(xí)，這將是我克服困難、不斷前進(jìn)的精神動(dòng)力。 第 28 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 邱關(guān)源．電路（上下冊(cè)） [M]．高等教育出版社 ,2020. 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