【正文】 度傳感器還具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜合以上各方案所述，本設(shè)計(jì)的總體方案選定為：采用 AT89C52作為作為主控制芯片，LCD1602 液晶顯示器作為顯示模塊，DS1302 作為時(shí)鐘芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS18B20 作為溫度傳感器。 主要單元電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)AT89C52 為 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xC52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和 XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振；RST/VPD（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路；VCC（40 腳）和 VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V 電源的正負(fù)端；P0P3 為可編程通用 I/O 口，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口（3239 腳）定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為 IR 輸入端，10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（18 腳）和 SCLS（19 腳）端口，12腳、27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如上圖所示，18 引腳和 19 引腳接時(shí)鐘電路，XTAL1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。 時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì) 圖 3 DS1302 引腳連線圖圖 3 表示出 DS1302 的引腳排列，其中 VCC1 為后備電源，VCC2 為主電源。DS1302由 VCC1 和 VCC2 兩者中的較大者供電。X1 和 X2 為振蕩源，外接 晶振。RST 輸入有兩種功能：首先，RST 接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平，I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入端（雙向）。 溫度采集模塊的設(shè)計(jì)圖 4 DS18B20 溫度采集引腳連線圖如圖 4 所示，采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 顯示模塊的設(shè)計(jì)如下圖 5 所示，使用液晶顯示器 LCD1602 作為顯示模塊，VDD 接+5V 電源驅(qū)動(dòng)，VSS 接地，D0D7 分別接 10K 的上拉電阻，并與單片機(jī)接口中的 P0 口對(duì)應(yīng)連接。此外，VEE 接一個(gè) 10K 的滑動(dòng)變阻器，這樣就可以對(duì)液晶顯示器的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。讀、寫時(shí)序如下圖 6 所示。表 2 為 DS1302 的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容。此控制字的位 7 必須置“1”，若為“0”，則不能對(duì) DS1302 進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。位 1 至位 5 指操作單元的地址?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始輸入/輸出的。同時(shí)，在緊跟 8 位的控制指令字節(jié)后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。圖 6 DS1302 讀/寫時(shí)序圖（4）DS1302 的寄存器DS1302 有 12 個(gè)寄存器，其中 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式，其日歷、時(shí)間寄存器及控制字見(jiàn)下表 2。WP 是寫保護(hù)位，在任何對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫操作之前，WP 必須為“0”。表 2 DS1302 的日歷、時(shí)間寄存器此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8 位的字節(jié)，其命令控制字為 COHFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫）、FFH（讀）。因本程序涉及的模塊較多，所以程序編寫也采用模塊化設(shè)計(jì)，C 語(yǔ)言具有編寫靈活、移植方便、便于模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)的軟件采用 C51 編寫。在首次對(duì) DS1302 進(jìn)行操作之前，必須對(duì)它進(jìn)行初始化，然后從 DS1302 中讀出數(shù)據(jù)，再經(jīng)過(guò)處理，送給顯示緩沖單元。開(kāi)始初始化 D S 1 3 0 2D S 1 3 0 2 開(kāi)始振蕩從 D S 1 3 0 2 中讀出年 、 月 、日 、 星期 、 時(shí) 、 分 、 秒讀出的數(shù)據(jù)都為 B C D 碼 ， 將其高低位分離 ， 送顯示緩沖單元圖 8 陽(yáng)歷顯示流程圖 時(shí)間調(diào)整程序設(shè)計(jì)調(diào)整時(shí)間使用 4 個(gè)調(diào)整按鈕，1 個(gè)作為進(jìn)入設(shè)置、移位、控制使用，2 個(gè)作為加、減使用，還有 1 個(gè)作為退出設(shè)置使用，分別定義為控制按鈕、加按鈕、減按鈕、退出按紐。閃爍原理就是，讓要調(diào)整的一位每隔一定時(shí)間熄滅一次，比如說(shuō) 50ms。此時(shí)送正常顯示值給該位，再進(jìn)入下一位調(diào)整閃爍程序。圖 9 時(shí)間調(diào)整程序流程圖 溫度數(shù)據(jù)采集與顯示程序設(shè)計(jì) 此程序主要包括基本功能實(shí)現(xiàn)程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、溫度計(jì)算子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序。程序流程圖如下圖10 所示。程序流程圖如上圖 11 所示。當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms。程序流程圖如下圖 12 所示。程序流程圖如上圖 13 所示。程序流程圖如下圖 14 所示。PROTUES 軟件是由英國(guó) LabCenter Electronics 公司開(kāi)發(fā)的 EDA 工具軟件，由 ISIS 和 ARES 兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中 ISIS 是一款便捷的電子系統(tǒng)仿真平臺(tái)軟件，通過(guò) PROTEUS ISIS 軟件的 VSM（虛擬仿真技術(shù)），用戶可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路，以及基于微控制器的系統(tǒng)連同所有外圍接口電子元器件一起仿真；ARES 是一款高級(jí)的布線編輯軟件，它集成了高級(jí)原理布線圖、混合模式 SPICE 電路仿真、PCB 設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。圖 15 系統(tǒng)總體電路然后，使用 Keil C51 軟件對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行編譯和查錯(cuò)。經(jīng)檢查無(wú)誤之后，對(duì)程序進(jìn)行編譯、連接、運(yùn)行，生成.hex 文件。如有不相符的結(jié)果，則再返回 Keil C51 軟件中對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)，直到顯示結(jié)果正確無(wú)誤。（2）按照系統(tǒng)仿真電路圖對(duì)硬件電路進(jìn)行安裝焊接時(shí)，電阻器采用臥式插裝，并近貼電路板；瓷介電容器、電解電容器等采用立式插裝，也要近貼電路板。 （3）焊完元器件后，在覆銅面剪掉多余元器件的引線,工具最好用斜口鉗，可防止因剪線而使覆銅皮損壞。 硬件調(diào)試硬件電路檢查無(wú)誤后，使用單片機(jī)開(kāi)發(fā)板將系統(tǒng)程序下載到單片機(jī)中。在硬件調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題并解決：（1） 燒入程序后，液晶顯示器顯示不穩(wěn)定，亮度不夠解決辦法：首先，對(duì)調(diào)用的延時(shí)子程序進(jìn)行修改，可以解決顯示閃動(dòng)問(wèn)題。亮度不夠問(wèn)題可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)解決。 解決辦法：把不相關(guān)的程序暫時(shí)屏蔽，將設(shè)置時(shí)間子程序進(jìn)行獨(dú)立調(diào)試，發(fā)現(xiàn)在調(diào)用設(shè)置時(shí)間自動(dòng)更新時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)處理不好，所以會(huì)造成錯(cuò)亂。至此，整個(gè)系統(tǒng)軟件、硬件的編寫、制作與調(diào)試結(jié)束，各項(xiàng)指標(biāo)和目的全部實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成。本設(shè)計(jì)是基于 51 系列的單片機(jī)進(jìn)行的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)，可以顯示年、月、日、時(shí)、分、秒及星期信息，還具有溫度顯示和時(shí)間校準(zhǔn)等多種功能。時(shí)鐘芯片 DS1302 的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。溫度傳感器 DS18B20 精度較高，電路連接簡(jiǎn)單。 此電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷、顯示精確、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于改善目前市場(chǎng)上電子鐘表、日歷等存在的一些不足之處，比如：時(shí)鐘不精確、產(chǎn)品成本太高、無(wú)環(huán)境溫度顯示等，具有很重要的意義。參考文獻(xiàn)[1]童詩(shī)白,(第四版)[M].北京:高等[2](第五版)[M].北京:高等教育出版社.20227[3]：基于 Proteus 和 Keil C[M].北京:[4]王化祥,(第三版)[M].天津:天津[5][M].南昌:7[6] Proteus 設(shè)計(jì)與仿真[M].北京:電子工業(yè)出版[7]測(cè)試[M].武漢:華中科技大學(xué)出版[8] C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn) 100 例[M].北京:電子工業(yè)出版[9][M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社.2022[10][M].北京:致謝經(jīng)過(guò)了幾個(gè)月的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試，終于順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有要求，將電子萬(wàn)年歷制作出來(lái)。由于之前對(duì)其接觸較少，對(duì)它的性能要求了解不多，還有對(duì)它的相關(guān)技術(shù)要求也不是很清楚。這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導(dǎo)過(guò)我的老師和幫助過(guò)我的同學(xué)對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果，我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從論文選題、實(shí)驗(yàn)研究到最后的成稿，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，他都耐心地對(duì)我進(jìn)行悉心指導(dǎo)，凝聚了恩師許多心血，沒(méi)有他的悉心指導(dǎo)就沒(méi)有這篇論文的順利完成。最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。//P3^6。//P3^4。//P3^5。sbit wireless_2 = P3^1。sbit wireless_4 = P3^3。sbit ACC7 = ACC^7。 //秒,分,時(shí)到日,月,年位閃的計(jì)數(shù)sbit Set = P2^0。 //加法按鈕sbit Down = P2^2。 //立刻跳出調(diào)整模式按鈕sbit DQ =P1^0。 //溫度傳送數(shù)據(jù) IO 口char done,count,temp,flag,up_flag,down_flag。 //溫度值uchar TempBuffer[5],week_value[2]。 //液晶顯示程序/***********1602 液晶顯示部分子程序****************///Port Definitions**********************************************************sbit LcdRs =P2^5。sbit LcdRw =P2^6。sbit LcdEn =P2^7。sfr DBPort = 0x80。LcdRw=1。LcdEn=1。LcdEn=0。}//向 LCD 寫入命令或數(shù)據(jù)************************************************************define LCD_COMMAND 0 // Commanddefine LCD_DATA 1 // Datadefine LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏define LCD_HOMING 0x02 // 光標(biāo)返回原點(diǎn)void LCD_Write(bit style, unsigned char input){LcdEn=0。LcdRw=0。DBPort=input。//注意順序LcdEn=1。//注意順序LcdEn=0。LCD_Wait()。}//設(shè)置輸入模式************************************************************define LCD_AC_UP 0x02define LCD_AC_DOWN 0x00 // defaultdefine LCD_MOVE 0x01 // 畫面可平移define LCD_NO_MOVE 0x00 //defaultvoid LCD_SetInput(unsigned char InputMode){LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode)。LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)。LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR)。 //清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE)。if(y==1)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x0x40))。\039。str++。unsigned char Minute。unsigned char Week。unsigned char Month。unsigned char DateString[11]。}SYSTEMTIME。define AM(X) Xdefine PM(X) (X+12) // 轉(zhuǎn)成 24 小時(shí)制define DS1302_SECOND 0x80 //時(shí)鐘芯片的寄存器位置,存放時(shí)間define DS1302_MINUTE 0x82define DS1302_HOUR 0x84 define DS1302_WEEK 0x8Adefine DS1302_DAY 0x86define DS1302_MONTH 0x88define DS1302_YEAR 0x