【正文】 函 數(shù) 鬧鐘？ 開鬧 鐘 調(diào)用星期轉(zhuǎn)換函數(shù) 調(diào)用顯示時間 函 數(shù) 調(diào)用顯示溫度 函 數(shù) 顯示？ Y Y N N 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 是芯 片能正常工作，它是通過串行輸出的，一次只能讀或?qū)懸晃贿B續(xù)進行 8 此此操作。在初始化中 要對只讀程序存儲器操作，其常用的指令代碼有：跳過讀序號列號的操作碼 [CCH] 、啟動溫度轉(zhuǎn)換指令代碼 [44H]和讀取溫度寄存器指令代碼 [BEH]等。流程圖如圖 42所示。實時顯示溫度函數(shù) void display_wdu(uint ii)。讀一字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù) uint read_bit()。各函數(shù)的名字為：初始化函數(shù) init_1820()。主程序流程圖如圖 41 所示，程序見附錄 二 。 此外本章的軟件設(shè)計說的是一種設(shè)計的思路，或者方法，因此并沒有把所設(shè)計好的程序?qū)懭胂铝懈鞴?jié)，全部放在附錄二 中。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法與硬件設(shè)計一一 對應(yīng)，按照整體功能分 割 成多個程序模塊， 它們是 分別進行設(shè)計、編程和調(diào)試 出來的 ，最后通過主程序?qū)⒏?子 程序模塊 結(jié)合 。 時間設(shè)置鍵（ SET）接單片機的 ，確定 /鬧鐘（ OK）接單片機的 ，加鍵（ +）接單片機的 ，減鍵（ — ）接單片機的。 由于獨立鍵盤在按鍵少時實現(xiàn)容易，電路簡單，編程方便。如圖 3— 6 所示 圖 3— 6 顯示模塊的原理圖 鍵盤 根據(jù)它是硬件編碼，還是軟件編程實現(xiàn) 可 分 兩類，一為編碼鍵盤，一為非編碼鍵盤，編碼鍵盤是指鍵的閉合識別是由專用的硬件電路實現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵值或編碼，例如電腦鍵盤； 非編碼鍵盤是指鍵的閉合由軟件編程的方式來識別；在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，非編碼鍵盤用的非常廣泛，編碼鍵盤用的很少。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 3— 5 時鐘模塊的原理圖 ． LCD1602芯片的引腳功能 LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn) 16 腳接 口 ，分別為： VSS（ 1 腳 ） 為電源地 ； VDD（ 2 腳 ） 接 +5V電源 ； V0（ 3 腳 ） 為 對比度調(diào)整端， 使 LCD1602 液晶顯示器顯示達到最佳效果， 在 接 電源正極時對比度 是 最弱 的 ， 在 接 電源負極時對比度 是 最高 的 ，對比度不宜過高也不宜過低，過高 會 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，過低會很模糊， 使用時可 接 一個 10K 的 可變電阻 調(diào)整對比度 ； RS（ 4 腳 ） 為寄存器 功能 選擇， 在 高電平 時表示選擇了操作存放數(shù)據(jù)的寄存器， 在低電平 時表示選擇了指令代碼寄存器； RW（ 5 腳 ） 表示讀 /寫信號選擇端， 高電平時 表示讀操作，而 低電平 表示 寫操作 ； EN 或 E 端 （ 6 腳 ） 為使能端 ； 第 DB0～ DB7（ 7～ 14腳 ） 為 8 位 I/O 口（一字節(jié)的雙向數(shù)據(jù)端）； 15～ 16 腳 為 背景燈光電源接口， 當(dāng)為 背 景燈 光 電源 時， 15 腳 為 背 景 燈 光電源 正極， 16為 腳 為 背 景 燈 光電源負極 。其它引腳的連接如下： GND接地； RESET 和 VCC 接電源， 選擇 DS12887 時鐘芯片的地址總線 AS 端口和 AT89C55 單片機的 直接相聯(lián)； 而 IRQ、 R/W、 DS、 CS 讀寫控制線 分別 與單片機的 、 、 口 相連； DS12887 芯片 的 SQW 端口可編程產(chǎn)生方波輸出信號 ，在本設(shè)計中沒有使用 ， NC 不接 ； AD0— AD7(雙向地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用線 )總線接口 與 AT89C55 單片機的 P2口相接。 在無 中斷 產(chǎn)生時， IRQ 一直 保持為高阻態(tài)， 由于 IRQ 端口內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是 漏極開路 ， 故 它工作時 要求 接 上 拉電阻 ； RESET 表示復(fù)位端它復(fù)位時低電平的持續(xù)時間應(yīng)大于 200ms， 才能使 DS12887實時時鐘芯片復(fù)位成功。如圖 3— 4所示： 圖 3— 4 DS18B20 測溫模塊的原理圖 斜率 累加器 預(yù)置 計數(shù)比較器 減法計數(shù)器 1 溫度寄存器 高溫系數(shù)振蕩器 減法計數(shù)器 2 減到 0 預(yù)置 減到 0 低溫系數(shù)振蕩器 增加 停止 圖 33 DS18B20 測溫原理圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 ． DS12887芯片 的引腳功能 管腳功能： GND 接地 ， VCC 接 +5V 的 電源 ， 當(dāng) +5V 電壓在正常范圍內(nèi)，數(shù)據(jù) 能 讀寫；當(dāng) VCC 低于 ，讀寫 操作 被禁止，計時功能 正常進行 ；當(dāng) VCC 下降 至 3V 以下時， 隨機存儲器 RAM 和計時器 的供電 被切換到內(nèi)部鋰電池 ； MOT(模式選擇 )接 VCC 時，選擇Motorola 時序，當(dāng)接 GND時，選擇 Intel 時序 ； SQW(方波信號同 )能從 RTC 內(nèi)部 15 級分頻器的 13 個 分頻 中選擇一個輸出，其輸出頻率 通過對寄存器 A 編程 來控制； AD0—AD7(雙向地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用線 )總線接口，可與 Motorola 各種類型的微機和 Intel 各種類型的微機 接口 AS 即地址信號選通的輸入端口 用 來 實現(xiàn)信號 的 分離， 可 在 AD/ALE 下降沿把地址 寫 入 DS12887 芯片； DS 腳表示數(shù)據(jù)的選擇端或讀信號的輸入，它有兩種類型的操作模式，它 由 MOT 的電平?jīng)Q定的， 當(dāng) MOT 接高電平時 ， DS 為 正脈沖，出現(xiàn) 于 總線周期之后， 稱 作 數(shù)據(jù)選通 ， 在讀周期 時 ， DS 指示 芯片 雙向驅(qū)動總 的時刻 ，在寫周期 時 ， DS 的下降沿 使 芯片 寫入數(shù)據(jù)， 當(dāng) MOT 接低電平時 ， DS（ RD）當(dāng)作與儲存器的信號允許（ OE）有 相同 的定義 ； R/W(讀 /寫輸入 )的操作模式有兩種。 寄生電源供電時， VDD、 GND 接地， DQ 接單片機的 I/O 口，為了 確保 在有效的DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流， 一般要 用一個 MOSFET 來完成對總線的上拉；外部電源供電時， VDD 接電源，在它和電源之間接一個 的電阻， GND 接地， DQ 接單片機的 I/O 口。只要沒有關(guān)閉計數(shù)門就一直重復(fù)上述處理，直到（溫度）寄存器中的溫度值達到被檢測的溫 度值， 此來 DS18B20溫 度檢測 原理。 計數(shù)門開啟 的 時間 是由 （高溫系數(shù)）振蕩器 來確 定， 在 每次檢測之前， 先將 基準(zhǔn)溫度 55 ℃ 存入溫度的寄存器和減法計數(shù)器 1 中， 使溫度寄存器與減法計數(shù)器 1 被初始化，低溫系數(shù)的晶振產(chǎn)生的脈沖信號由減法計數(shù)器 1 進行減法計數(shù)，當(dāng)其值減至 0 時，溫度寄存器中的數(shù)值將進行加 1 操作，而減法計數(shù)器 1 將重新賦值，它 又重新開始對低溫系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的信號脈沖進行計數(shù)，一直重復(fù)下去直到（減法）計數(shù)器 2 中的值減到 0 時，終止溫度寄存器中的數(shù)值的增加，此時它內(nèi)部的數(shù)值就是所檢測的溫度值。電源的連接，把單片機 20 引腳接地，單片機 40 引腳接 +5V 電壓，完成電源的連接。 最小系統(tǒng)的復(fù)位電路 和電源 單片機的 復(fù)位電路的設(shè)計 ,其 第 9 引腳為復(fù)位輸入端 , 20 引腳為接地端 ,40 引腳為電源端 .此系統(tǒng)的 的復(fù)位電復(fù)位路設(shè)計兩種情況，一為上電復(fù)位電路，一為手動復(fù)位。 55 單片機可內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式兩種電路形式，本設(shè)計采用的是內(nèi)部振蕩方式。其第二功能如表 31所示。 P1 主要用于單片機的用戶的控制量畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 的輸入或數(shù)據(jù)的輸出，它是一個通用準(zhǔn)雙向 I/O 口，但它與 AT89C51 略有區(qū)別，它的 與 有第二功能。 P2 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 端口，它即可作通用的 I/O 口使用，也可與 P0 口相配合，作為片外存儲器的高 8 位地址總線。 P0 口即可用地 址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，有可作通用的 I/O 口使用。 主控核心 AT89C55 單片機總共有 40 個引腳，其中包含 4 組 8 位的 I/O 口； RST、ALE/PROG、 XTAL XTAL VSS、 GND、 EA/VPP、 PSEN 各一個。 圖 31 系統(tǒng)總框圖 最小系統(tǒng)原理圖 單片機的最小系統(tǒng)是指由最基本的電路元器件組成，外接部分簡單的電路就能獨立完成一定的工作任務(wù)的單片機系統(tǒng)。通過 AT89C55 讀取時鐘芯片的時間和溫度芯片的溫度，用 LCD1602 來顯示，并可以通過初始化時鐘芯片和鍵盤設(shè)置鬧鈴時間． 系統(tǒng)總框圖如 ： 圖 3— 1。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第 三 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用的是 自頂向下設(shè)計模式， 頂層開始 ,連續(xù)地逐層向下分解 ,起到系統(tǒng)的所有模塊都小到便于掌握為止 。所以 也 不 采用了 LED 數(shù)碼管作為顯示。 數(shù)據(jù)的顯示有多種方式可 使 用 （ 點陣式 的 或 LED的動態(tài)掃描） 數(shù)碼管或 （ LCD）液晶來顯示 ，點陣式 的 數(shù)碼管由 64 個發(fā)光的二極管（八行八列）構(gòu)成，用 于顯示 一些 文字會很 適合 ,而 用 來 顯示數(shù)字 實在 浪費 ,并 且價格 是 較高 ,故 不 使 用 它來 顯示 。 采用DS12887 芯片設(shè)計的時鐘電路勿需 其它 外圍電路并具有良好的微機接口。 12 小時或 24 小時制， 12 小時時鐘模式帶有 PM 和 AM 指導(dǎo)，有夏令時功能。 本設(shè)計將 采用 DS2887 時鐘芯片 來 實現(xiàn)時鐘，DS12887 為 DALLAS 公司 最新推出的 的實時時鐘芯片，除具有實時鐘功能外，它還具有128 字節(jié)的通用 RAM 其中 14 個作為字節(jié)時鐘和控制寄存器， 114 字節(jié)為通用 RAM， 所有ARAM 單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護功能。采用此種方案雖然減少芯片的使用， 達到電路簡潔、 節(jié)約成本，但是，實現(xiàn)的時間誤差較大 ，不符合實際情況 。 因此， DS18B20完全滿讀取方便、電路簡潔、功耗低、成本低廉的設(shè)計要求。 提供 9 位 (二進制 )溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20 或從 DS18B20 送出，因此 ， 從主機 CPU 到 DS18B20 僅需一條線 。與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被溫度。 它通常是通過 溫度傳感器 來測量，在眾多的溫度傳感器中， 可 分兩類即模擬溫度傳感器與數(shù)字溫度傳感器 ，本次設(shè)計的電子萬年歷為了簡 潔 硬件電路 簡潔、系統(tǒng)穩(wěn)定性、易于實現(xiàn)。 它有多種封裝方式，本設(shè)計采用 DIP— 40 直插式封裝的AT89C55?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 這個 AT89C55 是一種低功耗，高性能的 8 位 CMOS 單片機，提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 20k字節(jié) Flash 閃速存儲器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 4 個（ P0、 P P P3） 8 字節(jié)端口，三個16 位定時／計數(shù)器， 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 (單片機 ) 本方案在主控核心方面采用的是 AT89 系列 ,AT89 系列是美國 Atmel 公司生產(chǎn)的 cmos 單片機，片內(nèi)含 有可多次擦寫的只可讀取 程序存儲器（ PEROM）和 隨機的可存取 數(shù)據(jù)的存儲器 （ RAM），器件采用 的生產(chǎn)技術(shù)是 Atmel 公司高密度的、非 易失的存儲技術(shù) ，兼容了 標(biāo)準(zhǔn) 的 mcs51 指令系統(tǒng)；其內(nèi)部含有通用的 8 位 (中央 )處理器 CPU 和存儲器（ Flash存儲單元） 功能強大 AT89 系列單片機 可以生產(chǎn)高性價比的 產(chǎn)品用于各種場合，因其靈活性強常常應(yīng)用于多種控制領(lǐng)域。 因此， 本文提出了 基于 AT89 系列 單片機的 智能電子萬年歷設(shè)計的方案，此次設(shè)計 以 單片機 作為主控核心，與 溫度芯片、 時 鐘芯片、顯示等模塊組成硬件系統(tǒng)。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第 二 章 設(shè)計方案分析與選擇 萬年歷的設(shè)計有多種方法，可供選擇的元器件豐富多樣，可運用的技術(shù)也有很多種。 響鈴及整點通知功能（創(chuàng)新要求）。 功能要求 觀的數(shù)字顯示，可以同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒 溫度等信息，且具有時間校準(zhǔn)等功能 （設(shè)計要求）。 因此采用電子時鐘（萬年歷） 是一種趨勢，更是 一種時尚。 而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)的突飛猛進，人們設(shè)計出更加便捷和更加精確的電子萬年歷。而數(shù)字化的鐘表給人們帶來了極大的方便。 選題意義與目的 現(xiàn)在是一個知識爆炸的新時代，新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，電子技術(shù)的發(fā)展更是日新月異。輸出設(shè)備顯示器可以用液晶顯示技術(shù)和數(shù)碼管顯示技術(shù) 。但是卻很少知道它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理。多功能數(shù)字鐘不管在性能還是在樣式上都發(fā)生了 質(zhì)的變化，有電子鬧鐘、數(shù)字鬧鐘等等。第三次革命就是單片機數(shù)碼計時技術(shù)的應(yīng)用（ 電子萬年歷 ），使計時產(chǎn)品的走時日差從分級縮小到 1/600 萬秒，從原有傳統(tǒng)指針計時的方式發(fā)展為人們?nèi)粘８鼮槭煜さ囊构鈹?shù)字顯示方式，直觀明了，并增加了全自動日期、星期、溫度以及其他日常附屬信息的顯示功能，它更符合消費者的生活需求！因此，電子萬年歷的出現(xiàn)帶來了鐘表計時業(yè)界跨躍性