【正文】 論文或者期刊，得到了不少啟發(fā)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本人的設(shè)計(jì)工作有很大的幫助，能很好的把握設(shè)計(jì)的整體方向和細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)框圖如圖21所示。而且這種電路中需要使用獨(dú)立式的數(shù)碼管，每一個(gè)數(shù)碼管都需要連接一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器和數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片，連接線比較多，制作的過程中很容易出錯(cuò)。設(shè)計(jì)框圖如圖22所示。而且單片機(jī)的強(qiáng)大功能使得系統(tǒng)方便擴(kuò)展，有利于提高智能性。 時(shí)鐘芯片選擇方案一：因?yàn)楸疚脑O(shè)計(jì)的數(shù)字鐘只需要顯示分鐘和秒，因此可以直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)分、秒計(jì)數(shù)。所以不采用此方案。ISD4004，它是I2C總線接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可以獨(dú)立于CPU工作，不受CPU主晶振及其電容的影響，且計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，月累積誤差一般小于10秒。同時(shí)還具有備用電源自動(dòng)切換控制電路，因而可在主電源掉電和其它一些惡劣環(huán)境場(chǎng)合中保證系統(tǒng)時(shí)鐘的定時(shí)準(zhǔn)確性。所以采用ISD4004作為時(shí)鐘芯片。這種字符顯示器由七段可發(fā)光的線段拼合而成。半導(dǎo)體數(shù)碼管的每個(gè)線段都是一個(gè)發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，簡(jiǎn)稱LED），因而也把它叫作LED數(shù)碼管或LED七段顯示器。液晶顯示器簡(jiǎn)稱LCD，液晶是一種既具有液體的流動(dòng)性又具有光學(xué)特性的有機(jī)化合物，它的透明度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場(chǎng)的影響，利用這一特點(diǎn)便可以做成字符顯示器。它的工作電壓也很低，在1V以下仍能工作。因此，液晶顯示器在電子表以及各種小型、便攜式儀器、儀表中得到了廣泛的應(yīng)用。 設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖23所示。當(dāng)打鈴時(shí)間到時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)蜂鳴器和LED燈聲光提示。系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)時(shí)間由時(shí)鐘芯片ISD4004來提供，單片機(jī)通過P3口讀取了ISD4004的時(shí)間數(shù)據(jù)后，經(jīng)過處理得到時(shí)間顯示模式的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，并通過P2口送液晶顯示器顯示出來。當(dāng)?shù)竭_(dá)打鈴時(shí)間時(shí)，單片機(jī)引腳啟動(dòng)蜂鳴器和LED燈電路工作以聲光形式實(shí)現(xiàn)打鈴功能。單片機(jī)只需按照ISD4004的工作時(shí)序來控制DS1307即可實(shí)現(xiàn)時(shí)間的寫入和讀取，其中ISD4004的時(shí)鐘端與數(shù)據(jù)端需外接上拉電阻，本設(shè)計(jì)選用5針排阻來充當(dāng)上拉電阻。編碼鍵盤主要用硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵的識(shí)別，非編碼鍵盤是由軟件來實(shí)現(xiàn)鍵盤的定義與識(shí)別。按功能分，鍵盤有獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵之分，獨(dú)立按鍵每一路按鍵就占用單片機(jī)的一個(gè)控制引腳，單片機(jī)直接獲取其信息；矩陣按鍵將按鍵排成由行和列組成的行列式，通過確認(rèn)按鍵的行號(hào)和列號(hào)來確定每一路按鍵，利用少的單片機(jī)引腳控制更多的按鍵。本設(shè)計(jì)中按鍵用于設(shè)定定時(shí)時(shí)間、打鈴時(shí)間間隔，所以只需4路按鍵即可實(shí)現(xiàn)所需功能，采用獨(dú)立式按鍵即可。因此，在設(shè)計(jì)中必須考慮到按鍵抖動(dòng)的影響。硬件方法一般是加電容或者RS觸發(fā)器；軟件方法是在單片機(jī)在檢測(cè)引腳所連接的按鍵的工作狀態(tài)時(shí)加一個(gè)延時(shí)程序再次確認(rèn)，通過2次的確認(rèn)就可以確保按鍵的工作狀態(tài)不受機(jī)械抖動(dòng)的影響了。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為使更多的業(yè)內(nèi)人士、學(xué)生和愛好者學(xué)習(xí)掌握這門技術(shù)，產(chǎn)生了單片機(jī)開發(fā)板。此后，在8031的基礎(chǔ)上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)，基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)一直到現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用著。90年代后期隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了很大的提高，32位機(jī)迅速代替了16位機(jī)進(jìn)入主流市場(chǎng)，傳統(tǒng)的8位機(jī)的處理速度也提高了數(shù)百倍，而且價(jià)格也降低了很多，得到了廣泛的應(yīng)用。AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失性存儲(chǔ)器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C52單片機(jī)內(nèi)部主要由9個(gè)部件組成：1個(gè)8位中央處理器；4KBFlash存儲(chǔ)器；128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；32條I/O口線；2個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；1個(gè)具有6個(gè)中斷源、4個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷嵌套結(jié)構(gòu)；用于多處理機(jī)通信、I/O擴(kuò)展或全雙工UART的串行口；特殊功能寄存器；1個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。中斷技術(shù)是計(jì)算機(jī)中的重要技術(shù)之一，它既和硬件相關(guān)，也和軟件相關(guān)，正因?yàn)橛辛恕爸袛唷辈攀沟糜?jì)算機(jī)的工作更加靈活、效率更高。引起中斷的原因，或是能發(fā)出中斷申請(qǐng)的來源，稱為中斷源。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷：TF0做標(biāo)志，；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷：TF1做標(biāo)志，；片內(nèi)串行口產(chǎn)生的中斷：RX、TX。它是地址總線低8位及數(shù)據(jù)總線分時(shí)服用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。P1口（～）的每一位都可以分別定義為輸入線和輸出線（做輸入時(shí)，鎖存器必須置1），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。P2口（～）為8位準(zhǔn)雙向I/O口，當(dāng)作為I/O口使用時(shí)，可直接連接外部I/O設(shè)備。一般作為擴(kuò)展地址總線的高8為使用。P3口的第二功能定義如表31所示：表31 P3口第二功能定義引腳定義功能引腳定義功能串行輸入口串行輸出口外部中斷0外部中斷1計(jì)時(shí)器0外部輸入計(jì)時(shí)器1外部輸入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG：地址鎖存允許信號(hào)輸出。在與Flash并行編程/校驗(yàn)期間，該引腳也是編程負(fù)脈沖的輸入端。其頻率為晶振頻率的1/6，可用作外部定時(shí)或其他觸發(fā)信號(hào)。：片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN/無(wú)效。當(dāng)接地時(shí)，CPU只執(zhí)行片外存儲(chǔ)器中的程序；當(dāng)接Vcc時(shí)，CPU首先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中的程序（0000H~0FFFH），然后自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器中的程序（1000H~FFFFH）。在與Flash并行編程/校驗(yàn)期間，該引腳施加12V的編程電壓VPP。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。電路如圖35所示。晶振電路通常用兩種設(shè)計(jì)方式：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。本設(shè)計(jì)選用內(nèi)部振蕩方式，在XTAL1和XTAL2引腳之間連接一個(gè)12MHz的晶振，再分別外接30p的對(duì)地電容。復(fù)位引腳為RST，當(dāng)系統(tǒng)上電后晶振電路穩(wěn)定后，RST引腳有一個(gè)高電平且持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上，單片機(jī)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。手動(dòng)復(fù)位是在RST引腳設(shè)置按鍵，當(dāng)按鍵按下時(shí)，RST引腳會(huì)有高電平，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能；上電復(fù)位是在RST引腳連接一個(gè)電解電容接至電源，再接一個(gè)電阻接地，系統(tǒng)上電時(shí)，電容充電，只要電源的上升時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。圖34 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 顯示電路LCD1602為字符型液晶顯示器，分為帶背光和不帶背光兩種，主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量，162個(gè)字符；芯片工作電壓，；工作電流，；模塊最佳工作電壓，5V；字符尺寸。單片機(jī)的P2口作為L(zhǎng)CD1602的數(shù)據(jù)線端口，P3口控制LCD1602的使能端。 打鈴電路 打鈴電路一般用聲音或音樂作為提醒，本設(shè)計(jì)選用蜂鳴器和LED燈實(shí)現(xiàn)聲光雙重打鈴功能，電路如圖37所示。圖35 打鈴電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖41所示。再利用按鍵進(jìn)入時(shí)間設(shè)定狀態(tài)，設(shè)定完時(shí)間后單片機(jī)通過比較時(shí)間是否到達(dá)設(shè)定的時(shí)間來確定是否到打鈴時(shí)間，如果達(dá)到打鈴時(shí)間，則控制蜂鳴器響LED燈亮。當(dāng)?shù)刂分羔樦赶騌AM的最后一個(gè)地址3FH時(shí)，若進(jìn)行多字節(jié)操作，則地址指針將會(huì)復(fù)位而指向00H，這樣原來存在00H的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。時(shí)鐘和日歷信息以BCD碼的形式存放在寄存器中，寄存器0的第7位為時(shí)鐘停止位，振蕩器停止工作。ISD4004可運(yùn)行在12/24小時(shí)模式下，并由時(shí)間控制器中的相應(yīng)位來進(jìn)行控制。在24小時(shí)模式中，小時(shí)寄存器的第5位和第4位共同組成小時(shí)的十位數(shù)。寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖；輸出：無(wú)。寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；輸出：無(wú)。LCD有11條控制指令，如表42所示。表43 LCD1602的RAM地址映射表00010203040506070809404142434445464748490A0B0C0D0E0F10……274A4B4C4D4E4F50……67LCD1602寫操作時(shí)序如圖43所示。查詢方式是利用單片機(jī)引腳不斷查詢是否有按鍵按下，如果有按鍵按下，利用延時(shí)程序去除抖動(dòng)再次確認(rèn)后，進(jìn)入該按鍵對(duì)應(yīng)的子程序執(zhí)行命令。利用中斷功能可以不用在主程序中不斷的執(zhí)行查詢命令，有中斷產(chǎn)生即有按鍵按下時(shí)，再進(jìn)入中斷子程序中進(jìn)行處理。每個(gè)獨(dú)立式按鍵直接接至單片機(jī)引腳，每個(gè)按鍵的鍵值與單片機(jī)端口的8個(gè)引腳的8位二進(jìn)制碼相對(duì)應(yīng)。表51 元件清單元器件名稱個(gè)數(shù)元器件名稱個(gè)數(shù)AT89S51單片機(jī)1DS13071LCD1602111N4148二極管129013三極管1蜂鳴器1發(fā)光二極管112MHz晶振122P電容210U電解電容110K電阻210K電位器147Ω電阻1按鍵45針排阻1萬(wàn)用板1 調(diào)試過程 制作調(diào)試過程中所用儀器有：數(shù)字萬(wàn)用表、電烙鐵，焊錫絲、焊錫膏、剝線鉗、尖嘴鉗、圓口鉗、鑷子，吸錫器等，另外準(zhǔn)備盡量多的導(dǎo)線。按照電路原理圖焊接硬件電路板，先焊接芯片的底座，再焊接其外圍電路。每隔設(shè)置的打鈴時(shí)間間隔，蜂鳴器響，LED燈亮，實(shí)現(xiàn)打鈴功能。6 總結(jié)與展望經(jīng)過這段時(shí)間的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。本設(shè)計(jì)是針對(duì)學(xué)校的作息時(shí)間而設(shè)計(jì)的一種自動(dòng)打鈴系統(tǒng)，但是它同樣可以用于其他的場(chǎng)所，如工廠，生廠車間等等，它能很好的起到時(shí)鐘提醒的作用，方便了人們的日常生活。本設(shè)計(jì)的自動(dòng)打鈴系統(tǒng)還存在不足和缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在這些方面：雖然系統(tǒng)能夠很好的實(shí)現(xiàn)打鈴的要求，但是能夠設(shè)定的打鈴時(shí)間只有六個(gè)，這是因?yàn)橄虢档途幊虝r(shí)的難度，在不影響其功能的前提下，降低了要求；還有就是其擴(kuò)展性不強(qiáng)，后續(xù)的發(fā)展比較困難，制約了系統(tǒng)的升級(jí)，在商品競(jìng)爭(zhēng)中沒什么優(yōu)勢(shì)，需要進(jìn)一步的研究和開發(fā)。心得體會(huì)回顧這次設(shè)計(jì)的過程，感慨良多，收獲頗豐，首先要感謝我的導(dǎo)師，成凌飛老師。同時(shí)我還要感謝大學(xué)四年所有教導(dǎo)過我的老師，是他們的諄諄教誨給了我大學(xué)四年的專業(yè)知識(shí)，在學(xué)習(xí)的道路上，他們就是我的領(lǐng)路人，真的非常感謝，還要感謝陪伴了我四年的每一個(gè)同學(xué)，因?yàn)樗麄?，我的大學(xué)才不蒼白，因?yàn)樗麄?，我的大學(xué)才精彩，也是因?yàn)樗麄儯业拇髮W(xué)才有意義。sbit rw=P0^6。sbit lcden=P0^5。sbit scl=P0^3。 //報(bào)警中斷/*sbit k1= P3^0。 //sbit k3= P3^2。 // 加sbit k5= P3^4。 // jian*/ sbit k7= P0^1。 // jian sbit LED= P1^0。uchar s,hour,min,sec,week,mon,day,r,x=1,p=0,d=0,m。uchar code table[]={39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。