【正文】 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。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。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。 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(shū)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。 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。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。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。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)。硬件層面而言操作相對(duì)簡(jiǎn)單，界面比較友好。 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。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。其次，芯片很多都有時(shí)鐘輸入端，需要晶振支持。 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。 (2) 電路工作一段時(shí)間之后有的芯片發(fā)熱嚴(yán)重。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。相信通過(guò)后面的學(xué)習(xí)會(huì)有更深體會(huì)。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(xiě)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。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。 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。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(xiě)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。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 )。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。 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(xiě)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 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)。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。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。 ：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。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。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。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。 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。它是具有控制原理圖畫(huà)圖的外觀的超強(qiáng)的設(shè)計(jì)環(huán)境。 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。 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。 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。 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。 生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件 （如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)高級(jí)圖形仿真功能（ ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、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。 多樣的激勵(lì)源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使用 wav文件）、指數(shù)信號(hào)、單頻 FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號(hào)輸入。 2. 完善的電路仿真功能（ Prospice） ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字 /模擬電路的混合仿真。 支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰。 智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索 可以快速定位所需要的器件。同時(shí)，當(dāng)硬件調(diào)試成功后，利用 Proteus ARES軟件，很容易獲得其 PCB圖，為今后的制造提供了方便。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變 ,而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。 。如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。 該軟件的特點(diǎn)是： SPICE電路仿真相結(jié)合，具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、各種單片機(jī) (51系列、 AVR、 PIG等常用的 MCU)及其外圍電路 (如 lED、 RAM、 ROM、鍵盤、 LED、 A/D、 D/A?? )組成的系統(tǒng)仿真。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型 仿 真 軟 件 三 合 一 的 設(shè) 計(jì) 平 臺(tái) ， 其 處 理 器 模 型 支 持 8051 、 HC11 、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086和 MSP430等， 2020年即將增加 Cortex和 DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它 EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。//關(guān)掉片選信號(hào) return ds_date。 //下降沿鎖存地址 dsas=1。 ds_date=P0。 //下降沿鎖存地址 dsds=0。打開(kāi)片選信號(hào) P0=add。 dsrw=1。 dsas=1。//上升沿清除地址 dscs=1。 第 20 頁(yè) P0=date。 dsas=0。 dsrw=1。 打開(kāi)片選信號(hào) dsas=1。//初始化月 write_ds(9,0)。//初始化星期 write_ds(7,0)。//初始化時(shí) write_ds(5,0)。// 初始化分 write_ds(3,0)。//初始化秒 write_ds(1,0)。 //設(shè)置標(biāo)志位，用以大程序中報(bào)警 c=read_ds(0x0c)。 void exter() interrupt 2 //外部中斷 1服務(wù)程序 { uchar c。//打開(kāi)外部中斷 IT1=1。 數(shù)據(jù)指針設(shè)置 指令碼 80H+地址碼（ 027H）顯示第一行的字符 指令碼 80H+地址碼（ 40H67H）顯示的第二行字符 中斷設(shè)置 EA=1。 顯示清屏，寫(xiě)入指令碼 write_(0x01)。 寫(xiě)入指令碼 write_(0x06)，設(shè)置當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一。 S1=1 秒 S1=2 秒 S1=7 秒 S1=8 退出 S2 調(diào)加秒 S3 調(diào)減秒 S2 調(diào)加年 S3 調(diào)減年 第 18 頁(yè) 蜂鳴器設(shè)置 蜂鳴器報(bào)警時(shí)，設(shè)置響 100 毫秒，停 100 毫秒，循環(huán)響應(yīng)，產(chǎn)生滴滴的聲音。 程序設(shè)計(jì)問(wèn)題 按鍵抖動(dòng)問(wèn)題 按鍵在按下時(shí)因?yàn)闄C(jī)械原因會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，抖動(dòng)的后果就是當(dāng)按下一次按鍵時(shí)因?yàn)槎秳?dòng)的原因讓系統(tǒng)讀取到多次的按鍵按下的次數(shù)，由此導(dǎo)致設(shè)置時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。當(dāng) s1=6 時(shí)，地址指針指向 month 顯示位置，變量最大值為 12。隨著 s s3 值的的變化顯示不同的字符串。當(dāng) s1=3 時(shí)，地址指針指向 shi 顯示位置處，變量最大值設(shè)為 23。當(dāng) s1=1 時(shí)進(jìn)入秒的設(shè)置，地址指針指向 miao 顯示位置處，通過(guò)兩個(gè) if 語(yǔ)句分別循環(huán)控制顯示秒數(shù)的加和減。系統(tǒng)程序不斷掃面鍵盤，當(dāng) s1 鍵按下后產(chǎn)生一個(gè)低電平，即 s1num加一。當(dāng)有 S1 鍵按下時(shí)，執(zhí)行時(shí)鐘設(shè)置，當(dāng)有 S4 鍵按下時(shí)，則進(jìn)入鬧鐘設(shè)置，無(wú)論是時(shí)鐘還是鬧鐘，設(shè)置完后退出，溫度 、時(shí)鐘恢復(fù)實(shí)時(shí)顯示。其他設(shè)置： 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針 =0，所有顯示 =0)； 02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針 =0)。 000001NS 第 16 頁(yè) N=1(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加 1 并且光標(biāo)加 1)， N=0(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址 指針減 1 并且光標(biāo)減 1)， S=1 且 N=1(當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符后，整屏顯示左移 )， S=0 當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符后，整屏顯示不移動(dòng)。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符 ,圖形寄存器選擇控制表如表所示： 表 2 1602 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說(shuō)明 0 0 寫(xiě)入指令寄存器 0 1 讀 busy flag,以及讀取位址計(jì)數(shù)器 1 0 寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 1602 通過(guò) D0～ D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。 BLA、 BLK 分別為顯示器背光燈的正、負(fù)極。 E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇 數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 VDD 接 5V電源，VSS 接地。 蜂鳴器鬧鈴電路 當(dāng)單片機(jī)給蜂鳴器一個(gè)低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音作為定時(shí)鬧鈴，其電路圖如圖 所示： 按鍵調(diào)整電路 系統(tǒng)四個(gè)獨(dú)立鍵盤均采用查詢方式， S2 用于設(shè)置年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的數(shù)值加，以及鬧鐘開(kāi) ,S3 用于設(shè) 置年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的數(shù)值減以及鬧鐘關(guān)， s1 用于具體設(shè)置時(shí)鐘位的切換， s4 鍵用于設(shè)置鬧鐘。 第 15 腳：背光源正極。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳： R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 1602 引腳功能說(shuō)明 各引腳接口說(shuō)明如表所示 : 表 1 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫(xiě)選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D