【正文】 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在我們以后的人生中，還會遇到很多新事物的挑戰(zhàn)，需要我們敢于理論付諸實(shí)踐，敢于創(chuàng)新，不斷反思。在此設(shè)計(jì)完成之際， 我要感謝在本次硬件設(shè)計(jì)中給與我鼓舞和幫助的指導(dǎo)老師，以及一直跟我 一起工作的隊(duì)友們。 本設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下順利的完成。 開 始初 始 化寫 入 時(shí) 鐘 初值開 始 計(jì)時(shí)讀 出 數(shù) 據(jù)返 回 圖 44 DS1302子程序 基于 DS1302 的數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 第 5 章 結(jié)論 本設(shè)計(jì)采用 DS1302 與 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)間、日期和星期，正常顯示時(shí)、分、秒、星期，使用按鍵可切換顯示年、月、日，并且本設(shè)計(jì) 具有鬧鐘功能，使用鍵盤設(shè)定 鬧鈴時(shí)間，由蜂鳴器產(chǎn)生鬧鈴 。在讀寫操作子程序中都執(zhí)行了關(guān)中斷指令，因?yàn)樵诖型ㄐ艜r(shí)對時(shí)序要求比較高，而且在此是用 I/O口軟件模擬串行時(shí)鐘脈沖，所以在通信過程中最好保證傳輸?shù)倪B續(xù)性，不要允許中斷。 開 始初 始 化顯 示 子 程 序鍵 盤 掃 描 子 程 序DS1302子 程 序鬧 鐘 子 程 序延 時(shí) 子 程 序 圖 42主程序流程圖 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 中斷子程序 中斷子程序流程圖如圖 43 所示，當(dāng)鍵盤電路有按鍵被按下時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入中斷，通過判斷哪個(gè)按鍵被按下，選擇性執(zhí)行相應(yīng)子程序。 主程序 主程序流程圖如圖 42 所示，單片機(jī)主程序主要完成系統(tǒng)片內(nèi)功能模塊的初始化，包括系統(tǒng)時(shí)鐘的初始化、定時(shí)器初始化。 第五步 編譯程序。 第三步 創(chuàng)建并編輯一個(gè) C文件并加載到所創(chuàng)建的 workspace(Target)。 FMQ1T790124K7R16 圖 38蜂鳴器與單片機(jī)接口圖 基于 DS1302 的數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 第四章 基于 DS1302 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)軟件調(diào)試 KeiuVision3 軟件使用 第一步 創(chuàng)建一個(gè) workspace(Target)。蜂鳴器在電路中用字母“ H”或“ HA” （ 舊標(biāo)準(zhǔn)用“ FM”、“ LB”、“ JD”等 ） 表示。 采用直流電壓供電 ， 廣泛應(yīng)用 于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。如此循環(huán)，就可以使各位顯示出要的結(jié)果，所以在不同時(shí)刻顯示不同的字符，但是由于 LED 顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要間隔時(shí)間足夠短就可以造成多位同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。這樣在同一時(shí)刻， 6位 LED中只有選通的那一位顯示出字符，而其他 5位則熄滅。對于三極管的位選控制是通過單片機(jī)的 到 。其中的8 條段選線分別與 74HS164 的 Q1到 Q7 相連接。這種顯示器有共陰和共陽極兩種，本設(shè)計(jì) 采用共陽極數(shù)碼管。 LED 顯示屏則是將文字、圖像、動畫等各種靜態(tài)或動態(tài)信息，在由 LED器件陣列組成的顯示屏上進(jìn)行顯示。 AN1(TEST)AN2(SET)AN3(UP)AN4(DOWN)D3D4D2D1 圖 36 按鍵電路圖 LED 數(shù)碼管 LED 發(fā)光原理 LED(Light Emitting Diode)發(fā)光二極管，利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓時(shí)，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。 按鍵電路 鍵盤電路圖如圖 36 所示，四個(gè)獨(dú)立按鍵一端同時(shí)接地，另一端分別接單片機(jī) 、 、 、 上，四個(gè)二級管正極連接接單片機(jī) 口上，負(fù)極分別與四個(gè)按鍵沒有接地的一端相連接。其穩(wěn)壓電路圖如圖 。 （ 2）固定三端穩(wěn)壓器用途 一般穩(wěn)壓管和穩(wěn)壓三級管的用途是一樣的，都用于控制板電路的穩(wěn)壓，以防止電壓過高燒毀電路。但壓差取得大時(shí)，又會增加集成塊的功耗，所以，兩 者應(yīng)兼顧，即保證在最大負(fù)載電流時(shí)調(diào)整管不進(jìn)入飽和，又不至于功耗偏大。 （ 1）固定三端穩(wěn)壓器使用注意事項(xiàng) 在使用時(shí)必須注意 :Vi和 VO之間的關(guān)系，以 7805 為例，該三端穩(wěn)壓器的固定輸出電壓是 5V，而輸入電壓至少大于 7V，這樣輸入 /輸出之間有 23V及以上的壓差。 三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有 78 系列 (正電源 )和 79 系列 (負(fù)電源 )輸出電壓由具體型號中的后而兩個(gè)數(shù) 字代表，有 5V, 6V, 8V, 9V, 12V,15V, 18V, 24V 等檔次。 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 用萬用表判斷三端穩(wěn)壓器的方法與三極管的判斷方法相同當(dāng)于大功率三極管。對于 78**正壓系列，輸入是最高電位，自然是 1 腳，地端為最低電位，即 3 腳。引腳 1為最高電位， 3 腳為最低電位， 2 腳居中。這兩種封裝的圖形以及引腳序號、引腳功能，如圖 352 所示。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。 X25045 內(nèi)部還集成了 512BEEPROM和電壓運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)，只需這樣一塊芯片，外加晶振和復(fù)位電路就可以組成單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)，非常適合于便攜式儀器和嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 /*產(chǎn)生 cs 脈沖 */ cs=1。 main() { ...。系統(tǒng)就不會復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)跑飛，用軟件陷阱等別的方法無法捕捉回程序時(shí)，則看門狗定時(shí)時(shí)間很快增長到預(yù)置時(shí)間，迫使系統(tǒng)復(fù)位。 看門狗電路的定時(shí)時(shí)間長短可由具體應(yīng)用程序的循環(huán)周期決定，通常比系統(tǒng)正常工作時(shí)最大循環(huán)周期的時(shí)間略長即可。 WD1＝ 1， WD0=0，預(yù)置時(shí)間為 。 X25045 狀態(tài)寄存器 WD1＝ 0， WD0=0，預(yù)置時(shí)間為 。 看門狗定時(shí)器的預(yù)置時(shí)間是通過 X25045的狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來設(shè)定的。 CPU的復(fù)位信號共有 3 個(gè)：上電復(fù)位 (C R2)，人工復(fù)位 (S、R R2)和 Watchdog 復(fù)位 (C R3)，通過或門綜合后加到 RESET 端。 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 12348765CSSOWPGNDVccRSTCLKSIX50454K7R13VCCRST 圖 343 X25045與單片機(jī)連接圖 X25045 芯片內(nèi)包含有一個(gè)看門狗定時(shí)器，可通過軟件預(yù)置系統(tǒng)的監(jiān)控時(shí)間。 X25045 在讀寫操作之前， 需要先向它發(fā)出指令，指令名及指令格式如表 1 所示。各管腳功能如下： 12348765CSSOWPGNDVccRSTCLKSIX5045 圖 342 X25045管腳圖 CS：片選擇輸入； SO：串行輸出，數(shù)據(jù)由此引腳逐位輸出； SI：串行輸入，數(shù)據(jù)或命令由此引腳逐位寫入 X25045； SCK：串行時(shí)鐘輸入，其上升沿將數(shù)據(jù)或命令寫入，下降沿將數(shù)據(jù)輸出； WP：寫保護(hù)輸入。 f2g1e10d9Vcc3c7DP6b5a4Vcc850827610f2g1e10d9Vcc3c7DP6b5a4Vcc850827610f2g1e10d9Vcc3c7DP6b5a4Vcc850827610f2g1e10d9Vcc3c7DP6b5a4Vcc850827610f2g1e10d9Vcc3c7DP6b5a4Vcc850827610f2g1e10d9Vcc3c7DP6b5a4Vcc850827610T69012T59012T49012T19012T29012T390124K7R64K7R54K7R44K7R14K7R24K7R3A1B2QA3QB4QC5QD6GND7CLK8CLR9QE10QF11QG12QH13VCC1474LS164120R7120R8120R9120R10120R11120R12120R14120R15+5 圖 3331 74HS164應(yīng)用電路圖 74HS164ABQAQBQCQDGND1413121110981234567VCCQHQGQFQECLRCLK 圖 3332 74HS164引腳圖 基于 DS1302 的數(shù)字鐘設(shè)計(jì) MCU 監(jiān)控芯片 X25045 X25045 芯片簡介 X25045 是美國 Xicor 公司的生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化 8 腳集成電路，它將 EEPROM、看門狗定時(shí)器、電壓監(jiān)控三種功能組合在單個(gè)芯片之內(nèi)，大大簡化了硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了對印制電路板的空間要求 ，降低了成本和系統(tǒng)功耗，是一種理想的單片機(jī)外圍芯片。 C 。 C 和 40 176。 74HS164 特性 74HS164 特性：門控串行數(shù)據(jù)輸入；異步中央復(fù)位符合 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn) no. 7A；靜電放電 (ESD) 保護(hù)； HBM EIA/JESD22A114B 超過 2020 V； MM EIA/JESD22A115A 超過 200 V；多種封裝形式，如 DIP1 SO1 SSOP14 和 TSSOP14 封裝；額定從 40 176。 時(shí)鐘 (CP) 每次由低變高時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到 Q0， Q0 是兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端（ DSA 和 DSB）的邏輯與，它將上升時(shí)鐘沿之前保持一個(gè)建立時(shí)間的長度。數(shù)據(jù)通過兩個(gè)輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。 12JZDS130212348765Vcc2X1X2GNDVcc1SCLKI/ORSTVCC 圖 324 DS1302與單片機(jī)的連接電路圖 74HC164 芯片 74HC164 簡介 74HC16 74HCT164 是高速硅門 CMOS 器件，與低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引腳兼容。 DS1302 的第 8 管腳與一個(gè)獨(dú)立充 電電池連接， 3 管腳接標(biāo)準(zhǔn) 石英晶振。對于單字節(jié)操作，包括命令字節(jié)在內(nèi)，每次為 2 個(gè)字節(jié)，需要 16 個(gè)時(shí)鐘；對于時(shí)鐘 /日歷多字節(jié)模式操作，每次為 7 個(gè)字節(jié)，需要 72 個(gè)時(shí)鐘；而對于 RAM 多字節(jié)模式操作，每次則為 32 字節(jié)，需要多達(dá) 256 個(gè)時(shí)鐘。在開始 8 個(gè)時(shí)鐘周期把命令字（具有地址和控制信息的 8 位數(shù)據(jù)）裝入移位寄存器之后，另外的時(shí)鐘在讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時(shí)輸入數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的下降沿變化。 圖 3231 DS1302多字節(jié)傳送時(shí)序圖 圖 3232 DS1302單字節(jié)傳送時(shí)序圖 為了啟動數(shù)據(jù)的傳輸， CE 引腳信號應(yīng)由低變高，當(dāng)把 CE 驅(qū)動至邏輯 1 的狀態(tài)時(shí)，