【正文】 5 系統(tǒng)測試 硬件測試 在 Protues仿真結(jié)束后，于焊接板上完成了硬件組裝。對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 )。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。首先選擇菜單FileNew? ，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或 C語言源程序 (或選擇 FileOpen? ，直接打開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)備選擇對話框，選擇 CPU后點(diǎn)確定返回主界面。 Keil提供包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，由以下幾部分組成： μ Vision IDE集成開發(fā)環(huán)境 C51編譯器、 A51匯編器、 LIB51庫管理器、 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 C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。 ：有三個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑，一是用 PROTEUS VSM SDK開發(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里面。畫圖的外形由風(fēng)格模板定義。無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。 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。 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 23 頁 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。 豐富的虛擬儀器： 13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓 /電流表、交流電壓 /電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì) /計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、 SPI調(diào)試器、 I2C調(diào)試器等。 可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的 BMP圖紙，可以方便地供 WORD、 POWERPOINT等多種文檔使用。 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 22 頁 4 大功能模塊 1. 智能原理圖設(shè)計(jì)（ ISIS） 豐富的器件庫：超過 27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件。 Proteus與其它單片機(jī)仿真 軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。 。 Proteus是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 } 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 21 頁 4 開發(fā)工具 Proteus 與 Keil Proteus 軟件 Proteus 簡介 Proteus軟件是英國 Labcenter electronics公司出版的 EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。 dsds=1。 dsas=0。 dsds=1。 dsrw=1； //上升沿鎖存數(shù)據(jù) dsas=1。 P0=add。// 初始化年 } 寫 12C887函數(shù) ： void write_ds(uchar add,uchar date) { //寫 12C887函數(shù) dscs=0。// 初始化時(shí)鬧鐘 write_ds(6,0)。//初始化秒鬧鐘 write_ds(2,0)。//進(jìn)入中斷表示鬧鐘時(shí)間到 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 19 頁 flag_ri=1。//打開總中斷 EX1=1。當(dāng)寫一個(gè)字符，整屏顯示不移動(dòng)。解決的方法如下：當(dāng)按鍵按下時(shí)讀取按鍵鍵值，若 5ms 后鍵值和按下是相等，則確認(rèn)為有效按鍵，以此消除按鍵抖動(dòng)帶來的問題。當(dāng) s1=5 時(shí)，地址指針指向 day 顯示位置，變量最大值為 31。當(dāng) s1=2 時(shí)，地址指針指向 fen 顯示位置處，變量最大值為 59。主程序流程圖如圖 所示： 圖 程序流程框圖 時(shí)間設(shè)置子程序流程 通過單片機(jī)判斷 S1 按下的次數(shù)來設(shè)置，由 s1num 標(biāo)志位來記錄次數(shù)，用 if 語句讀、寫日期、時(shí)間 分離日期、時(shí)間顯示值 上下調(diào)整設(shè)置時(shí)間 返回 按下調(diào)整按鍵 初始化 開始 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 17 頁 判斷執(zhí)行命令。數(shù)據(jù)指針設(shè)置：數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H)。 1602 字符型 LCD 通常有 14 條引腳線或 16 條引腳線的 LCD，多出來的 2 條線是背光電源線。 R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。其電路圖如 所示： 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 15 頁 顯示模塊 如下圖所示，采用 LCM1602 液晶顯示器，單片機(jī) P1 口作為數(shù)據(jù)輸出口， RS，R\W， E 分別通過 10K 的上拉電阻連接到單片機(jī)的 ， ,。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 1602LCD 液晶顯示屏 1602 字符型 LCD 簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，本設(shè)計(jì)采用 16 列 *2 行的字符型 LCD1602 帶背光的液晶顯示屏。位 5至位 1 指示操作單元的地址 。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 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)Vcc2 大于 Vcc1+ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。 DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)報(bào)警計(jì)時(shí)等功能，此設(shè)計(jì)采用了 DS302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。只有在 SCLK為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 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) Vcc2 大于 Vcc1+ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。復(fù)位后 pc 執(zhí)行 0000h 地址，即你的程序的第一條指令。 51 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，（在特殊寄存器介紹時(shí)再做詳細(xì)說明）至于內(nèi)部 RAM 內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各 部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 單片機(jī)的復(fù)位電路 復(fù)位電路的連接圖如下： 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 10 頁 圖 復(fù)位電路連接圖 為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。輸入緩沖器 CPU 將根據(jù)不同的指 令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址 “ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “ 1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 AT89S52 單片機(jī)為 40 引腳雙列直插芯片 ,有四個(gè) I/O 口 P0,P1,P2,P3,MCS51 單片機(jī)共有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0、 PP P3），每一條 I/O 線都能獨(dú)立地 作輸出或輸入。 AT89S51 主控模塊 LCD1602 液晶顯示模塊 DS1302 時(shí)鐘模塊。 2 硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件概述 本電路是由 AT89S52 單片機(jī)作為控制核心，能在 3V超低壓工作， AT89S52 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4kBytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案；時(shí)鐘電路由 DS1302 提供，它是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月 、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。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，并且可以關(guān)閉充電功能。 方案二： 采用 DS1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， DS130 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。 方案三： 采用 LCD 液晶顯示屏 ,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 ,對于電子萬年歷而言，一個(gè) 1602 的液晶屏即可，價(jià)格也還能接受 ,需要的接口線較多 ,但會(huì)給調(diào)試帶來諸多方便，所以此設(shè)計(jì)中采用 LCD1602 液晶顯示屏作為顯示模塊。能于 3V的超低壓工作 ,而且與MCS51 系列單片機(jī)完全兼容 ,而且運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)具備 ISP 在線編程技術(shù) ,當(dāng)在對電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略?功能需要燒入程序時(shí)，避免芯片的多次拔插對芯片造成的損壞。 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替 IBM PC 上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887，同時(shí)，它的管腳也和 MC146818B、 DS12887 相兼容。 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆通信工程專業(yè)畢業(yè)論文 第 5 頁 本時(shí)鐘還具有環(huán)保、走時(shí)無噪音、低功耗等非實(shí)時(shí)時(shí)鐘不具有的功能。該器件能提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ RTC） /日歷、定時(shí)鬧鐘。最后在老師同學(xué)的幫助以及自己的努力下完成了此次電子萬年歷的設(shè)計(jì)。 AT89S51 單片機(jī)是由 Atmel 公司推出的，功耗小，電壓可選用 4～ 6V 電壓供電 [1]； DS1302 時(shí)鐘芯片是美國 DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電功能的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且 DS1302 的使用壽命長，誤差小；數(shù)字顯示是采用的 LED 液 晶顯示屏來顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒等信息。因?yàn)檫@個(gè)課題有很好的開放性和可發(fā)揮性，對制作者的要求比較高，不僅考察了對單片機(jī)的掌握能力更加強(qiáng)調(diào)了對單片機(jī)擴(kuò)展的應(yīng)用。由其是單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn) 了千家萬戶。 DS1302 clock chip, launched in the United States