【正文】 所以在撰寫論文時，我感覺有許多東西要寫，鑒于不能太啰嗦，我把非常重點的詳細(xì)寫出來，簡單的就省略。我們以往實驗時，僅僅在實驗箱上完成，我們無法看見內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。經(jīng)過指導(dǎo)老師的講解才有所了解。僅僅靠教材上的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這次的畢業(yè)設(shè)計難度和工作量都比較大，它主要體現(xiàn)在這幾個方面。 第六章 總結(jié) 論文總結(jié)通過我?guī)讉€月的努力，本次畢業(yè)設(shè)計取得了較好的成果，基本上達(dá)到了本次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求。最后，考慮到是不是因為晶振離單片機比較遠(yuǎn)的原因，導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。經(jīng)過仔細(xì)的檢查和排錯，發(fā)現(xiàn)晶振那部分電路有問題：當(dāng)用萬用表的表筆輕觸單片機的管腳19時，數(shù)碼管能顯示，然而再次碰管腳19時，數(shù)碼管又什么都不顯示了。系統(tǒng)在單片機燒進(jìn)程序后，數(shù)碼管能顯示一個正在走時的數(shù)字鐘，但是由于電源不穩(wěn)定，掉電后再次上電，數(shù)碼管什么都不顯示了。 脫機調(diào)試聯(lián)機將系統(tǒng)的軟件和硬件調(diào)試好以后，將程序燒進(jìn)單片機進(jìn)行脫機調(diào)試。時間設(shè)定程序的調(diào)試：在此過程中，程序編寫的是在讀取DS1302當(dāng)前時間的基礎(chǔ)上進(jìn)行時間的設(shè)定，這在時間校準(zhǔn)的時候是可以的，但是在四時段時間設(shè)定的時候，每一個時間設(shè)定好以后再次查看的時候，以前設(shè)定的時間再次變成DS1302當(dāng)前的時間了。在主程序里面調(diào)用按鍵掃描程序，程序運行到這里的時候，如果有按鍵按下，數(shù)碼管會立即有顯示，但是此時如果沒有按鍵按下，那么程序繼續(xù)往下執(zhí)行直到主程序結(jié)束后返回，也就是說按鍵要一直按著到主程序再執(zhí)行一次的時候才能識別。把程序修正后，問題解決。檢查程序仍然毫無頭緒，最后在一位師兄的幫助下，程序中的錯誤被找出來。在更換DS1302芯片后，這種情況仍未改變。聯(lián)機調(diào)試的時間很長，在此期間，發(fā)現(xiàn)了許多不足和錯誤。由于系統(tǒng)的軟件相對比較龐大，因此綜合調(diào)試所花的時間比較長。用于也可以自己添加自定義包括字型變量、字節(jié)變量、位變量、SFR位變量等。 設(shè)置文本編輯器窗口根據(jù)用戶的喜好，可以設(shè)置文本編輯區(qū)的顏色屬性和文本屬性。書簽窗口同斷點窗口類似，書簽窗口用來管理用于記錄、顯示用戶在上次退出環(huán)境時的所有書簽的信息，例如所在文件、所在行的行號；用戶可以在窗口中刪除任意一個書簽、迅速查找所在行。 觀察窗口斷點窗口記錄、顯示用戶在上次退出環(huán)境時設(shè)置的所有斷點的信息（包括無效斷點），例如所在的文件、所在行的行號、PC值、是否有效等信息。用戶可以添加用戶變量、設(shè)置變量類型，使用結(jié)合影子存儲器、時效分析等功能分析用戶程序、數(shù)據(jù)。在一個項目調(diào)試之前，必須經(jīng)過新建項目、設(shè)置項目、添加模塊和包含文件、保存項目、編譯項目，最后進(jìn)入調(diào)試項目，其中的所有成功和錯誤信息都會在該窗口中顯示，因此用戶在調(diào)試項目前，需要觀察此窗口是否有錯誤信息，待排除錯誤后方可正確調(diào)試項目。 偉福集成調(diào)試界面項目窗口項目窗口是用戶和源程序文件、目標(biāo)文件和用戶設(shè)置等的橋梁，通過項目窗口可以建立項目、設(shè)置項目、添加源程序到項目、編譯項目等項目操作。WAVE6000還增強了項目管理和源文件編輯方面的功能，使得項目、文件切換更方便，有效地后退、前進(jìn)功能使得修改程序更方便。如果軟件沒有邏輯錯誤，就可以看到硬件的反映了。以上都是用軟件模擬方式來調(diào)試程序的，如果要進(jìn)行在線軟硬件調(diào)試，就要連接硬件仿真器。在編譯過程中，如果有錯可以在信息窗口中顯示出來，雙擊錯誤信息，可以在源程序中定位所在行，糾正錯誤后，再次編譯知道沒有錯誤。（4）設(shè)置項目選擇“菜單－仿真器設(shè)置” ，打開仿真器設(shè)置對話框。（2）選擇“菜單－文件－保存文件” ，保存自己的程序，文件名的后綴改為 “.C”，因為程序是用C 語言寫的。 “偉?！狈抡孳浖氖褂梅抡嫫鳌⒎抡骖^的選擇使用V5/S 型號的仿真器，仿真頭的型號為PODH8X5X,用于仿真MCS51系列及兼容單片機，配有40腳DIP封裝的轉(zhuǎn)接座，插到CPU底座上即可。偉福具有多語言模塊混合調(diào)試的特點，它支持ASM(匯編)、PLM、C 語言多模塊混合源程序調(diào)試。偉福具有斷點管理功能，可快速定位程序，為編寫、查找、比較程序提供幫助。且偉福的多種仿真器，及所支持的各種CPU仿真全部集成在一個環(huán)境下，可仿真MCS51系列，MCS96系列，Microchip PIC系列CPU。 功能調(diào)試在電路中，要確保設(shè)定時間到的時候P2_2口送出的是低電平，目的是為了繼電器能夠可靠動作；DS1302要接入后備電源或者是大容量電容，從而掉電時不至于失去DS1302的數(shù)據(jù)信息；繼電器輸出部分在硬件沒有問題后上電，發(fā)現(xiàn)繼電器未動作時與繼電器同接在三極管9013集電極的電阻發(fā)燙，電阻燙的發(fā)黑了，更換功率大的電阻后仍然發(fā)燙，最后在老師的幫助下調(diào)整了電路，這個問題得到了解決。最后一個就是按鍵模塊的調(diào)試了，當(dāng)按下某個按鍵是用萬用表二極管檔測量開關(guān)的兩端，萬用表發(fā)出蜂鳴聲說明該模塊沒有故障。先將偉福仿真器的仿真頭插到單片機底座上，打開仿真器的電源，選擇硬件仿真，然后上電。檢查時，發(fā)現(xiàn)在這個環(huán)節(jié)做得還可以，沒有發(fā)現(xiàn)誤斷，誤短的地方。儀表主要是用萬用表的二極管檔（蜂鳴器）來檢測電路的通斷。電路焊接完畢后，首先對照電路原理圖認(rèn)真地檢查電路接線是否正確，主要直觀檢查電源、地線、信號線、三極管和二極管、液晶12232的接線，并在原理圖上對查過的線路作出了標(biāo)記。并且在焊接時，使用帶有絕緣表皮的連接線，以盡量避免不必要的短路。焊接時雖然也出現(xiàn)了少許的虛焊，短焊，但這是不可避免的，只要及時地檢查出來，再加以糾正就可以了。通過這一步，把一個個零散的元器件變成一個統(tǒng)一的整體，變成一個和電路圖一樣的實物，是完成設(shè)計的重要一步。接下來就是電路的焊接了。這樣在排列器件時，就輕松的多了。元件在電路板最后的排列直接關(guān)系到元器件之間連接的走線，排列的合理，不僅使各元件之間的連接線節(jié)省，美觀而且在焊接時輕松不容易出錯。4．在面包板上組裝電路時，為了便于檢查，可根據(jù)連線的不同作用選擇不同顏色的導(dǎo)線。3．有極性的電子元器件安裝時其標(biāo)志最好一致，以便于檢查和更換。正確使用得心應(yīng)手的工具可大大提高工作效率，保證裝配質(zhì)量。焊接安裝時應(yīng)注意以下幾個問題：1．準(zhǔn)備好常用的工具和材料。 硬件焊接在系統(tǒng)的總體電路圖設(shè)計出來后，就要開始焊接工作了，通過焊接使電路變成實物，使理論電路變成可以工作的、能夠達(dá)到設(shè)計要求，能夠滿足模擬顯示的完整的實物電路。 第五章 制作與調(diào)試前面所述的都是硬件電路的設(shè)計思路和方法以及軟件的流程，都是理論上的，而硬件制作就是把這些理論變成實物的過程；系統(tǒng)是由硬件和軟件的統(tǒng)一體，也就是說硬件和軟件相匹配才能使系統(tǒng)正常的工作，這就需要進(jìn)行調(diào)試。S2可以有17種狀態(tài)，對應(yīng)調(diào)整內(nèi)容見下表42。表41 S2的操作次序調(diào)整內(nèi)容0正常顯示1年2月3日4時5分6秒7星期 四路開關(guān)時間設(shè)定功能表42S2的操作次序調(diào)整內(nèi)容0正常顯示時間11第一路開時調(diào)整12第一路開分調(diào)整13第一路關(guān)分調(diào)整14第一路關(guān)分調(diào)整21第二路開時調(diào)整22第二路開分調(diào)整23第二路關(guān)時調(diào)整24第二路關(guān)分調(diào)整31第三路開時調(diào)整32第三路開分調(diào)整33第三路關(guān)時調(diào)整34第三路關(guān)分調(diào)整41第四路開時調(diào)整42第四路開分調(diào)整43第四路關(guān)時調(diào)整44第四路關(guān)分調(diào)整為實現(xiàn)該功能，系統(tǒng)設(shè)置3個功能鍵，即：S2設(shè)置（按住2秒以上）、S3調(diào)整十位數(shù)、S4 調(diào)整個位數(shù)。S2可以有8種狀態(tài)，對應(yīng)調(diào)整內(nèi)容見下表41。即：S2為設(shè)置、S3為調(diào)整十位數(shù)、S4為調(diào)整個位數(shù)。 時間校準(zhǔn)功能 可以對年、月、日、時、分、秒、星期進(jìn)行校正。后面4字節(jié)依次表示1～4路的開關(guān)狀態(tài)，1為開啟，0為關(guān)閉。若返回回應(yīng)為：DO10001。2個控制碼(ASCII)依次為：“D”,“O”。若返回回應(yīng)是DS106002000，即說明第1路電源開關(guān)06:00開，20:00關(guān)。3個控制碼(ASCII)依次為：“C”、,“D”，開關(guān)電路號。若返回回應(yīng)是CS201205208000000，即為：2012年05月20日08時00分00秒。2個控制碼(ASCII)依次為：“C”,“S”。返回回應(yīng)是GK1。11個控制碼(ASCII)依次為:“G”,“K”,“1”,“00:00 24:00”即:GK100002400，其含義為：設(shè)置第一路定時器開關(guān)時間為00:00到24:00。17個控制碼(ASCII)依次為:“S”,“Z”,若要設(shè)置時間為:“2012年5月20日星期日晚上八點三十分整，指令即為：SZ2012050207203000。命令頭為3個 ，,(23H,23H,23H),結(jié)束為0DH(13)符。將讀出的實時時間與各路繼電器時間進(jìn)行比較，控制繼電器的開與關(guān)。然后判斷開關(guān)時間的設(shè)置是否有效，當(dāng)外部寄存器24C16讀取的數(shù)據(jù)為AAH的時候，表示無需重新設(shè)置時間，否則需要重新設(shè)定時間并寫入24C16存儲器。主程序應(yīng)不停地順序查詢各種軟件標(biāo)志，并根據(jù)其變化調(diào)用有關(guān)的子程序和執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序，以完成對各種實時事件的處理。依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，將整體軟件系統(tǒng)分割成若干個獨立的程序模塊。但是軟件的設(shè)計是建立在硬件基礎(chǔ)上的，它是在硬件電路的基礎(chǔ)上，編寫程序，使得CPU能夠按照人們的設(shè)想給出脈沖從而在硬件電路上實現(xiàn)其功能。將沒有用到的接口相互連接起來，只是內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換，不僅可以抗干擾還可以降低RS232的功耗。 ，RS232的電路連接圖。第三部分是供電。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由11114腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個電源，提供給RS232串口電平的需要。第一部分是電荷泵電路。本設(shè)計采用RS232串口通信，但進(jìn)行通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。串行通信的傳送方向通常有3中：單工通信：只允許數(shù)據(jù)向一個方向進(jìn)行傳送；半雙工通信：允許數(shù)據(jù)兩個方向中的任何一方向傳送，單一次只能有一個發(fā)送，一個接受；全雙工通信：允許同時雙向數(shù)據(jù)傳送，因此全雙工通信是一對單工通信，它要求兩端的通信設(shè)備都具有完整和獨立的發(fā)送和接受能力。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。（接收） DIR=“1”，信號由 A 向B傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。當(dāng)8051單片機的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時，必須接入74LS245等總線驅(qū)動器。74LS245是我們常用的芯片，用來驅(qū)動led或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。但由于人眼有視覺暫留現(xiàn)象，只要每位顯示間隔足夠短，則可造成多位同時亮的假象，達(dá)到顯示的目的。同時，在段選線上輸出相應(yīng)位將要顯示字符的字形碼，則同一時刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位則是熄滅的。同時，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字形碼，這樣同一時刻4位中只有選通的那一位顯示出字符，而其他3位則是熄滅的。因此，同一時刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)，4位都顯示相同的字符。其中段選線占用一個8位I/O口，而位選線占用一個4位I/O口。 動態(tài)顯示在多位顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口實現(xiàn)控制，形成段選線的多路復(fù)用。比如在一個電子時鐘里至少應(yīng)該包含時、分、秒這3個單位，每個單位將會有兩個七段數(shù)碼管。由于各位分別由一個8位輸出口控制段選碼，故在同一時間里，每一位顯示的字符可以各不相同。數(shù)碼管的顯示分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。當(dāng)一個或幾個發(fā)光二極管的陽極為高低平時，相應(yīng)的段被點亮即顯示。 數(shù)碼管顯示模塊設(shè)計數(shù)碼管顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的字段組成的顯示器，有8段（含小數(shù)點段）和16段（“米”）管兩大類，這種顯示器又有共陰極共陽極之分。KA1，KA2接要控制的電器。因此D1的作用便是KM1斷電后泄流，對電路起到保護(hù)作用。 繼電器控制模塊 正常情況下1,2兩點均為高電平，所以繼電器電圈沒有電流流過，該路開關(guān)開關(guān)斷開；74LS08為與門，當(dāng)KG1與P34中任意一點電平為低，P341點即為低電平，此時三極管8550導(dǎo)通，繼電器線圈通電。總線時序： 24C16總線時序圖寫周期時序： 24C56寫周期時序24C16地址位： 24C16地址位aaa10對應(yīng)存儲陣列地址字地址。起始信號：時鐘線保持高電平期間數(shù)據(jù)線電平從高到低的跳變作為I2C總線的起始信號。I2C總線協(xié)議：I2C總線協(xié)議定義如下： （1）只有在總線空閑時才允許啟動數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)使用24C16 時最多只可連接1個器件所有地址管腳A0、AA2都未用管腳可以連接到Vss或懸空。SDA ：串行數(shù)據(jù)/地址，雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有