【正文】 存儲報警溫度與鬧鐘 。 時間 部分主要實現(xiàn)時鐘功能，本設(shè)計并未采用 1302，而是利用單片機(jī)的中斷編寫了一個時鐘程序 。本設(shè)計的軟件設(shè)計分為 4 個子模塊，下面進(jìn)行簡單介紹： 按鍵 部分主要功能是對按鍵功能進(jìn)行定義，并對相應(yīng)功能進(jìn)行設(shè)計。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 當(dāng)系統(tǒng)的硬件調(diào)試完成以后，我們要進(jìn)行的是系統(tǒng)的軟件調(diào)試，系統(tǒng)的軟件調(diào)試是結(jié)合到板子來進(jìn)行的，首先我們要對流程圖中的每個單元功能所實現(xiàn)的功能進(jìn)行編程，然后在 keilc 中逐句的查看是否有錯誤，若無錯誤，則通過電腦下載 到板子上面看能否實現(xiàn)相應(yīng)的功能，若能則，本單元所要實現(xiàn)的功能調(diào)試完成。 第 頁 14 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 5 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)硬件調(diào)試 系統(tǒng)的硬件調(diào)試分為在 protel 上的模擬調(diào)試查看各連接線是否有問題，以及在實際板子上面的調(diào)試，當(dāng)板子焊完以后我們要逐個的調(diào)試板子上面的器件，看是否焊接正確，是否有少焊，錯焊等情況。現(xiàn)今的 PROTEL 已發(fā)展到 PROTEL99（網(wǎng)絡(luò)上可下載到它的測試板），是個龐大的 EDA 軟件 ，完全安裝有 200 多 M，它工作在 WINDOWS95環(huán)境下，是個完整的板級全方位電子設(shè)計系統(tǒng)，它包含了電路原理圖繪制、 模擬電路與數(shù)字電路 混合信號仿真、多層 印制電路板 設(shè)計（包含印制電路板自動布線）、 可編程邏輯器件 設(shè)計、圖表生成、 電子表格 生成、支持宏操作等功能，并具有 Client/Server （客戶 /服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的 文件格式 ，如 ORCAD， PSPICE，EXCEL 等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度 PCB 的 100％布通率。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接 對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。然后分 別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)中 uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿 真等整個開發(fā)流程。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。如果沒有按鍵按下，直接返回主程序。 軟件設(shè)計流程圖 初 始 化正 常 顯 示 時 間 溫 度判 斷 鬧 鐘 數(shù) 碼 管 閃 爍判 斷 溫 度 L E D 燈 亮YYNN按 鍵 掃 描 NC L O C KT I M E M A X _ C S U BA D D L E F TS U R E R I G H TYS U R E = 1T I M E = 0C L O C K = 0M A X _ C = 0S U R E = 0C L O C K = 0M A X _ C = 0S U R E = 0T I M E = 0M A X _ C = 0S U R E = 0T I M E = 0C L O C K = 0T I M E = 1C L O C K = 1M A X _ C = 1加T I M E = 1C L O C K = 1M A X _ C = 1T I M E = 1C L O C K = 1M A X _ C = 1T I M E = 1C L O C K = 1M A X _ C = 1減左移右移I I C 存 儲 器b r e a k 圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計的流程圖 本設(shè)計主要流程：初始化后正常顯示時間與溫度，同時將存在 24C02 中的鬧鐘值、 第 頁 13 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 報警溫度與當(dāng)前時間，溫度比較，滿足條件就報警。 (1).寬范圍的工作電壓 ~ (2).低電壓技術(shù)： (3).儲存器組織結(jié)構(gòu) (4).2 線串行接口，完全兼容 I2C 總線 (5).施密特觸發(fā)輸入噪聲抑制 (6).硬件數(shù)據(jù)寫保護(hù) (7).內(nèi)部與周期（最大 5ms） (8).自動遞增地址 (9).可按照字節(jié)寫 第 頁 11 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 (10).esd 保護(hù)大于 (11).高可靠性： 擦寫壽命： 100 萬次 數(shù)據(jù)保持時間： 100 年 (12).無鉛工藝，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn) 圖 24C02 引腳圖 第 頁 12 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 4 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計原理及設(shè)計所用工具 本次設(shè)計利用 protel 的特點畫出原理圖和 PCB 圖，并用電氣規(guī)則檢查無誤以后，就可以直接買元器件，焊板子。低功耗的閑置和掉電模式 5 個中斷源 32 可編程 I/O 線 三級程序存儲器鎖定 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 8K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 其主要特性如下： 斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1 的預(yù)置值。計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃ 所對應(yīng)的一個基數(shù)值。低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一 根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。電路的參數(shù)在買元件之前預(yù)先計算好。 在本設(shè)計中， 24C02 用于存儲鬧鐘時間與報警溫度。 IIC 總線的特點有：二線制，支持多主控，位速率 100 Kbit/s 到 kbit/s。 IIC 的存儲電路 I2C 串行總線一般有兩根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線 SDA，另一根是時鐘線 SCL。 P0 口用作數(shù)碼管的使能端， P2 口用作數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端， P1 口與 P3 口的一部分用作按鍵掃描與 24C02 的端口。該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容 。 在該電路中， P0 口作為 8 個數(shù)碼管的使能端， P2 口作為 8 個數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端，通過動態(tài)掃描，讓 數(shù)碼管顯示我們需要的內(nèi)容 。動態(tài)顯示的優(yōu)點是節(jié)省硬件電路；缺點是采用軟件掃描時占用 CPU 時間多，當(dāng)顯示位數(shù)較多時，顯示器亮度將受到影響。 在本設(shè)計中定義了 8 個按鍵，其功能如下： S2: 確定 S6：設(shè)置當(dāng)前時間 S3：設(shè)置鬧鐘 S7：設(shè)置報警溫度 S4：加 S8：減 S5：左移 S9：右移 12345678J5C O N 8S2K E Y 4S3K E Y 4S4K E Y 4S5K E Y 4S6K E Y 4S7K E Y 4S8K E Y 4S9K E Y 4S 1 0K E Y 4S 1 1K E Y 4S 1 2K E Y 4S 1 3K E Y 4S 1 4K E Y 4S 1 5K E Y 4S 1 6K E Y 4S 1 7K E Y 4 圖 按 鍵電路圖 第 頁 6 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 LED 顯示電路 對于數(shù)碼顯示管單元，我們選用的是七段數(shù)碼顯示管，七段數(shù)碼顯示管有共陰極和共陽極兩種，顯示器接口按驅(qū)動方式可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。而靠軟件編程來識別的鍵盤稱為非編碼鍵盤，在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用得較多的是非編碼鍵盤。 第 頁 5 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 162738495J1D B 9V C CT X DR X DR 1 i n13R 2 i n8T 1 i n11T 2 i n10V+2V6VCC16R 1 o u t12R 2 o u t9T 1 o u t14T 2 o u t7C 1 +1C 1 3C 2 +4C 2 5GND15R S 2 3 2R S 2 3 2T T LT T LI C 1M A X 2 3 2C71 0 u FC11 0 4C51 0 4C31 0 4C21 0 4V C C 圖 串口通信電路 按鍵電路 鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。 J1_1 為串口接口，一端連接 MAX232，另一端通過串口線和電腦連接。 123J 1 5D S 1 8 b 2 0R 2 3WRV C C 圖 溫度傳感器電路圖 串口通信電路 RS232串口通信通過 CPU發(fā)送控制信號控制 RS232的發(fā)送和接受。 第 頁 4 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 3 硬件接 口設(shè)計 各硬件功能介紹及電路設(shè)計 DS18B20 溫度傳感器 DS18B20 的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器，溫度傳感器的精度為用戶的可編程的 9， 10， 12 位，分別為 ， ， 和 度增量遞增，在上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為 12 位。這樣可以大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低材料的成本。 所以綜合考慮，我們選擇用基于 LED 的方案一更為合適。有機(jī) LED顯示屏的單個元素反應(yīng)速度是 LCD 液晶屏的 1000 倍，在強光下也可以照看不誤，并且適應(yīng)零下 40 度的低溫。 LED 與 LCD 的功耗比大約為 1:10，而且更高的刷新速率使得 LED 在視頻方面有更好的性能表現(xiàn)，能提供寬達(dá) 160176。 按鍵電路L CD 顯示IIC 電路電源電路溫度檢測時鐘電路報警電路MC 52 單片機(jī)按鍵電路LED 顯示IIC 電路電源電路溫度檢測時鐘電路報警電路MC 52 單片機(jī) 第 頁 3 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 方案論證和方案選擇 LED 是發(fā)光二極管屬于二極管的一種 ,lcd 是液晶顯示屏 ,兩者相差太多 .但是用 LED的點陣也能組成顯示器 ,適用于戶外大屏幕顯示 ,分辨率較低。報警電路用的是二極管代替的，按鍵設(shè)置能夠自由的設(shè)計門限值。近年來，隨著 科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們對計時器的要求也越來越高，多功能計時器不論在性能還是在樣式上都發(fā)生了質(zhì)的變化，為人們的生活帶來便利。 高精度的計時工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘，石英表，石英鐘都采用了石英晶振技術(shù)，因此走時精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)校。通過鍵盤可以進(jìn)行定時、校時功能。但是卻很少知道它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理。數(shù)字化的鐘表給人們帶來了極大的方便。 現(xiàn)在是一個知識爆炸的新時代，在這快速發(fā)展的年代，時間對人們來說是越來越寶貴，在快節(jié)奏的生活時，人們往往忘記了時間，一旦遇到重要的事情而忘記了時間，這將會帶來很大的損失。 0 莀襖袀肇蒃蚇螆肇薅蒀肅肆芅蚅肁肅蕆蒈羇肄蕿螃袃肅艿薆蝿肂莁螂肇肂蒄薄羃膁薆螀衿膀芆薃螅腿莈螈螁膈薀蟻肀膇芀袇羆膆莂蠆袂膆蒄裊螈膅薇蚈肆芄芆蒀羂芃荿蚆袈節(jié)蒁葿襖芁芁螄螀芀莃薇聿芀蒅螃羅艿薈薅袁羋芇螁螇莇莀薄肅莆蒂蝿羈蒞蚄薂羇莄莄袇袃羈蒆蝕蝿羀薈袆肈罿羋 蠆羄羈莀襖袀肇蒃蚇螆肇薅蒀肅肆芅蚅肁肅蕆蒈羇肄蕿螃袃肅艿薆蝿肂莁螂肇肂蒄薄羃膁薆螀衿膀芆薃螅腿莈螈螁膈薀蟻肀膇芀袇羆膆莂蠆袂膆蒄裊螈膅薇蚈肆芄芆蒀羂芃荿蚆袈節(jié)蒁葿襖芁芁螄螀芀莃薇聿芀蒅螃羅艿薈薅袁羋芇螁螇莇莀薄肅莆蒂蝿羈蒞蚄薂羇莄莄袇袃羈蒆蝕蝿羀薈袆 肈罿羋蠆羄羈 莀襖袀肇蒃蚇螆肇薅蒀肅肆芅蚅肁肅蕆蒈羇肄蕿螃袃肅艿薆蝿肂莁螂肇肂蒄薄羃膁薆螀衿膀芆薃螅腿莈螈螁膈薀蟻肀膇芀袇羆膆莂蠆袂膆蒄裊螈膅薇蚈肆芄芆蒀羂芃荿蚆袈節(jié)蒁葿襖芁芁螄螀芀莃薇聿芀蒅螃羅艿薈薅袁羋芇螁螇莇莀薄肅莆蒂蝿羈蒞蚄薂羇莄莄袇袃羈蒆蝕蝿羀薈袆肈罿羋 蠆羄羈莀襖袀肇蒃蚇螆肇薅蒀肅肆芅蚅肁肅蕆蒈羇肄蕿螃袃肅艿薆蝿肂莁螂肇肂蒄薄羃膁薆螀衿膀芆薃螅腿莈螈螁膈薀蟻肀膇芀袇羆膆莂蠆袂膆蒄裊螈膅薇蚈肆芄芆蒀羂芃荿蚆袈節(jié)蒁葿襖芁芁螄螀芀莃薇聿芀蒅螃羅艿薈薅袁羋芇螁螇莇莀薄肅莆蒂蝿羈蒞蚄薂羇莄莄袇袃羈蒆蝕蝿羀薈袆 肈罿羋蠆羄羈 莀襖