【正文】 系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)等。這些可靠性的獲得除了依靠單片機芯片本身的高可靠性以及應(yīng)用有最少的聯(lián)接外，還可以方便地采用軟、硬件技術(shù)?！? 由于構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)是一個計算機系統(tǒng)，相當(dāng)多的測、控功能由軟件實現(xiàn)，故具有柔性特征，不須改變硬件系統(tǒng)就能適當(dāng)?shù)馗淖兿到y(tǒng)功能。 單片機的選擇方案一：采用傳統(tǒng)的STC89C52RC作為電機的控制核心。方案二：采用FTC10F04單片機，還帶有非易失性Flash程序存儲器。其主要特點如下：8KB Flash ROM，可以擦除1000次以上，數(shù)據(jù)保存10年。選用方案一作為主方案，方案二作為備用方案。 液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強等特點。在使用時，不能有靜電干擾，否則易燒壞液晶的顯示芯片，不易維護(hù)。 數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高（低）溫，對外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，同時其精度比較高，稱重輕，精確可靠，操作簡單。 根據(jù)以上的論述，采用方案二。 鍵盤模塊的選擇在對日期和時間進(jìn)行切換，對日期和時間進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)過程中，系統(tǒng)需要產(chǎn)生激勵電流，因此需要用按鍵。獨立式鍵盤是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路。 方案二：使用矩陣式鍵盤。其特點是簡單且不增加成本，這種鍵盤適合按鍵數(shù)量較多的場合。所以采用方案一獨立式鍵盤。主控芯片使用51系列STC89C52RC單片機，時鐘芯片使用美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘DS1302。更重要的是，DS1302可以在很小電流的后備電源（～，），而且DS1302可以編程選擇多種充電電流來為后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 主控制器STC89C52RC STC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘、機器周期和6時鐘、機器周期可以任意選擇?！?工作電壓：~● 工作頻率范圍：0~44MHz?！?ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP（再應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RXD/,TXD/ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。及定時器T0、TT2● 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒● 通用異步串行口（UART）,還可用定時器實現(xiàn)多個UART● 工作溫度范圍:40~+85度（工業(yè)級）/0~75度（商業(yè)級）● PDIP封裝 DS1302的性能特性:● 實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償?shù)哪赀M(jìn)行比較；● 用于高速數(shù)據(jù)暫存的31*8位RAM；● 最少引腳的串行I/O；● ～；● ；● 用于時鐘或RAM數(shù)據(jù)讀/寫的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數(shù)據(jù)傳送方式；● 簡單的三線接口；● 可選的慢速充電（至Vcc1）的能力。在開始8個時鐘周期，把命令字節(jié)裝入移位寄存器后，另外的時鐘周期在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時寫入數(shù)據(jù)。如果在傳送過程中置RST腳為低電平，則會終止本次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平?？刂谱止?jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中。位5～1（A4～A0）指示操作單元的地址。控制字節(jié)總是從最低位開始輸入/輸出。位6規(guī)定時鐘或RAM，而位0規(guī)定讀或?qū)?。在多字?jié)方式下，讀或?qū)憦牡刂?的位0開始。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫RAM時，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有的31字節(jié)，不管是否謝了全部31字節(jié)，所寫的每一字節(jié)都將傳送至RAM。其日歷、時間寄存器及其控制字如上表所示，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。當(dāng)它為1時，DS1302停止振蕩，進(jìn)入低功耗的備份方式，通常在對DS1302進(jìn)行寫操作時（如進(jìn)入時鐘調(diào)整程序）,停止振蕩。 AMPM/1224小時方式：小時寄存器的位7定義為12或24小時方式選擇位。在此方式下，位5為第二個10小時位（20～23h）。因為振蕩頻率較低，也可以不接電容，對計時精度影響不大。年月日、時分秒、報警共需要24位數(shù)碼顯示，用8位數(shù)碼管以按鍵切換的方式來顯示。 鍵盤在單片機系統(tǒng)中是一個很重要的部件。鍵盤可分為編碼和非編碼鍵盤兩種。這種鍵盤使用方便，但硬件較復(fù)雜，PC機所用的鍵盤就屬于這種。此處主要介紹該類非編碼鍵盤及其與MCS—51型單片機的接口。按鍵未按下時，A點電位為高電平5V；按鍵按下時，A點電位為低電平。但是由于按鍵的結(jié)構(gòu)為機械彈性開關(guān)，在按鍵按下和斷開時，觸點在閉合和斷開瞬間還會接觸不穩(wěn)定，引起A點電平不穩(wěn)定，如圖211b所示，鍵盤的抖動時間一般為5～10ms，抖動現(xiàn)象會引起CPU對一次鍵操作進(jìn)行多次處理，從而可能產(chǎn)生錯誤。 鍵操作和鍵抖動消除抖動的不良后果的方法有硬、軟件兩種。根據(jù)抖動特性，在第一次檢測到按鍵按下后，執(zhí)行一段延時5~10ms讓前延抖動消失后再一次檢測鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)真正有鍵按下。按照鍵盤與CPU的連接方式可以分為查詢按鍵和矩陣式鍵盤。查詢式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時，I/O口線浪費較大，且電路結(jié)構(gòu)顯得繁雜。矩陣式鍵盤又稱行列式鍵盤，有n個行線和m個列線，經(jīng)限流電阻接+5V電源上，按鍵跨接在行線和列線上，nm行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成mn個按鍵，組成一個鍵盤。當(dāng)無鍵閉合時，相應(yīng)的I/O之間開路。判斷有無鍵按下的方法是：第一步，置列線相關(guān)I/O口為輸入態(tài)，從行線相對應(yīng)的I/O口輸出低電平，讀入列線數(shù)據(jù)，若某一列線為低電平，則該列線上有鍵閉合。綜合一二兩步的結(jié)果，可確定按鍵編號。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，對鍵盤的處理工作僅是CPU工作內(nèi)容的一部分，CPU還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示和其他輸入輸出操作，因此鍵盤處理工作既不能占用CPU太多時間，又需要CPU對鍵盤操作及時作出響應(yīng)。2. 定時控制掃描方式定時控制掃描方式是利用定時/計數(shù)器每隔一段時間產(chǎn)生定時中斷，CPU響應(yīng)中斷后對鍵盤進(jìn)行掃描，并在有鍵閉合時轉(zhuǎn)入該鍵的功能子程序。當(dāng)無按鍵按下時，CPU執(zhí)行正常工作程序。在中斷服務(wù)子程序中掃描鍵盤，判斷是哪一個鍵被按下，然后執(zhí)行該鍵的功能子程序。圖即工作于中斷方式的矩陣式鍵盤接口電路。當(dāng)有鍵閉合時=0，CPU中斷后，在中斷服務(wù)子程序中，再完成鍵識別和鍵功能處理。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信, 并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302是的DS1202升級產(chǎn)品, 與DS1202兼容, 但增加了主電源/后背電源雙電源引腳, 同時提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。它經(jīng)過一個簡單的串行接口與微處理器通信。對于小于31天的月和月末的日期自動進(jìn)行調(diào)整，還包括閏年校正的功能。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。在這種運行方式中，Vcc1里連接到后備電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。當(dāng)Vcc2＞（Vcc1+）時，Vcc2給DS1302供電；當(dāng)Vcc2＜Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。在開始8個時鐘周期，把命令字節(jié)裝入移位寄存器后，另外的時鐘周期在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時寫入數(shù)據(jù)。如果在傳送過程中置RST腳為低電平，則會終止本次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平?？刂谱止?jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中。位5～1（A4～A0）指示操作單元的地址?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出。位6規(guī)定時鐘或RAM，而位0規(guī)定讀或?qū)憽Ｔ诙嘧止?jié)方式下，讀或?qū)憦牡刂?的位0開始。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫RAM時，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有的31字節(jié)，不管是否謝了全部31字節(jié)，所寫的每一字節(jié)都將傳送至RAM。其日歷、時間寄存器及其控制字如下表所示，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。當(dāng)它為1時，DS1302停止振蕩，進(jìn)入低功耗的備份方式，通常在對DS1302進(jìn)行寫操作時（如進(jìn)入時鐘調(diào)整程序）,停止振蕩。 AMPM/1224小時方式：小時寄存器的位7定義為12或24小時方式選擇位。在此方式下，位5為第二個10小時位（20～23h）。因為振蕩頻率較低，也可以不接電容，對計時精度影響不大。STC89C52RC單片機主要I/O口的分配:PP1P12分別接時鐘芯片的SCLK、I/O、RST引腳,P1P1P1P16接四個獨立按鍵。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達(dá)?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。這次畢業(yè)論文的制作過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。我不會忘記這難忘的幾個月的時間。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮；親手用protel 99設(shè)計電路圖的時間里，記憶最深的是每