電子溫度計(jì)臺歷畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于51單片機(jī)

1、<p><b>　　電子溫度計(jì)臺歷</b></p><p>　　姓名： </p><p>　　年級： </p><p>　　專業(yè)： 電子信息工程技術(shù)</p><p>　　志當(dāng)高 學(xué)當(dāng)勤 能必強(qiáng) 技必精</p&

2、gt;<p><b>　　任 務(wù) 書</b></p><p>　　電子信息工程 系（部） 電子信息工程技術(shù) 專業(yè) 2010電子信息工程技術(shù)班 </p><p>　　學(xué)生 XXX 學(xué)號 xxxxxxxxxx </p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 電子溫度計(jì)臺歷

3、 </p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作規(guī)定進(jìn)行的日期：2012年11月1日起至2013年5月20 日 止 </p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行地點(diǎn)： </p>

4、;<p><b>　　四、任務(wù)書的內(nèi)容：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　電子臺歷是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長的使用壽命，節(jié)省了電能。因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘是一種典型的數(shù)字電路，包括了組合邏輯電路和時(shí)

5、序電路。通過設(shè)計(jì)加深對數(shù)字電子技術(shù)的認(rèn)識。 我們此次設(shè)計(jì)電子臺歷是為了了解時(shí)鐘芯片DS1302和12864液晶的原理，加深對我們所學(xué)知識的了解和認(rèn)識、以及知識遷移的能力。而且通過數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法。且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)序電路，通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法，以及各種電路之間是怎樣聯(lián)系起來的。設(shè)計(jì)任務(wù)： </p>

6、<p><b>　　設(shè)計(jì)指標(biāo)</b></p><p>　　1.時(shí)間以24小時(shí)為一個(gè)周期；</p><p>　　2.顯示時(shí)、分、秒；</p><p>　　3.具有校時(shí)功能，可以分別對時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；</p><p>　　4.計(jì)時(shí)過程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)；</p&

7、gt;<p>　　5.為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號。</p><p><b>　?、圃O(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　(1)顯示室內(nèi)溫度，精度 0.5 度； </p><p>　　(2) 顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可以對年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償功能，可調(diào)整時(shí)間、日期； </

8、p><p>　　(3) 設(shè)置鬧鐘三個(gè)以上；</p><p>　　(4)具有溫度報(bào)警功能；</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　1.顯示屏采用126*64規(guī)格</p><p>　　2.時(shí)間和日期的顯示格式可自定義</p><p><b>　　

9、工作日程安排：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）要求： </p><p>　　要求提供以下設(shè)計(jì)資料，匯報(bào)設(shè)計(jì)與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有設(shè)計(jì)心得體會并裝訂成冊：</p><p>　　1.摘要(所做的設(shè)計(jì)如有特別之處，一定要挑明)；</p><p><b>　　2. 原理框圖</b></

10、p><p>　　3. 元器件明細(xì)表及參數(shù)選擇</p><p>　　4. 各功能塊電路圖</p><p>　　5. PCB文件生成與打印輸出</p><p>　　6. 操作原理簡要說明</p><p>　　7.調(diào)試的結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求</p><p>　　學(xué)生開始執(zhí)行任務(wù)書日期

11、200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　學(xué)生送交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）日期： 200 年 月 日 教研室主任簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　學(xué)生簽名：

12、 </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論7</b></p><p>　　1.1 電子臺歷的背景7</p><p>　　1.2電子臺歷的意義8</

13、p><p>　　1.3電子臺歷的應(yīng)用8</p><p>　　2 整體設(shè)計(jì)方案選擇8</p><p>　　2.1 555定時(shí)器方案8</p><p>　　2.2 單片機(jī)方案8</p><p>　　3 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)8</p>&l

14、t;p>　　3.1.2 數(shù)據(jù)存儲器(RAM)8</p><p>　　3.1.3 程序存儲器(ROM)：8</p><p>　　3.1.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：8</p><p>　　3.1.5 并行輸入輸出(I/O)口：8</p><p>　　3.1.6 全雙工串行口：8</p><p>　　3.1

15、.7 中斷系統(tǒng)：8</p><p>　　3.1.8 時(shí)鐘電路：8</p><p><b>　　3.2 顯示器8</b></p><p>　　3.2.1 液晶顯示模塊概述8</p><p>　　3.2.2 外形尺寸8</p><p>　　3.2.3 模塊引腳說明8</p>

16、<p>　　3.3 時(shí)鐘芯片13028</p><p>　　3.3.1 DS1302時(shí)鐘芯片簡介8</p><p>　　3.3.3 DS1302的工作原理8</p><p>　　3.3.4 DS1302的寄存器和控制命令8</p><p>　　3.3.5 DS1302內(nèi)部寄存器列表8</p><p>

17、;　　3.4 DS18B20測溫系統(tǒng)8</p><p>　　3.4.1 DS18B20簡介8</p><p>　　3.4.2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理8</p><p>　　3.5 鍵盤控制電路8</p><p><b>　　3.6供電系統(tǒng)8</b></p><p>　　3.7

18、語音報(bào)時(shí)系統(tǒng)8</p><p>　　3.8紅外遙控設(shè)計(jì)8</p><p>　　4數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)8</p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖8</p><p>　　4.1.1主函數(shù)程序 流程圖和效果圖8</p><p>　　4.1.2主函數(shù)程序 編寫：8</p><p>　　4

19、.2 12864LED顯示函數(shù)8</p><p>　　4.2.1顯示函數(shù)程序 流程圖8</p><p>　　4.2.2顯示函數(shù)程序 編寫：8</p><p>　　4.3 DS1302函數(shù)8</p><p>　　4.3.1 DS1302程序 流程圖8</p><p>　　4.4 DS18B20溫度采集8<

20、;/p><p>　　4.4.1 DS18B20溫度采集 流程圖8</p><p>　　4.4.3 DS18B20函數(shù)編寫8</p><p>　　4.5.2.1 時(shí)間設(shè)置菜單顯示8</p><p>　　4.5.2.2 時(shí)間設(shè)置菜單顯示 函數(shù)編寫：8</p><p>　　4.5.3.1時(shí)間設(shè)置菜單顯示8</p&

21、gt;<p>　　4.5.3.2 鬧鐘設(shè)置菜單顯示 函數(shù)編寫：8</p><p>　　4.5.3.1 紅外遙控8</p><p>　　4.5.3.2 紅外遙控 函數(shù)編寫：8</p><p><b>　　致 謝8</b></p><p><b>　　附 錄8</b><

22、/p><p><b>　　電子溫度計(jì)臺歷</b></p><p>　　摘要 隨著科技的快速發(fā)展，時(shí)間的流逝，至從觀太陽、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。美國DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電能的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302。它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長，誤差小。對于數(shù)字電子萬年歷采

23、用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。該電路采用AT89S52單片機(jī)作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用3～5V電壓供電。 </p><p>　　綜上所述此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞：時(shí)鐘電鐘 D

24、S1302 DS18B20 動態(tài)掃描 </p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 電子臺歷的背景 </p><p>　　作為中國一種傳統(tǒng)的東西，掛歷在人們心中一直有著特殊的含義。因?yàn)閽鞖v除了有查閱日期、方便記事等功能外，還是一種頗有文化品位的裝飾物。而對于一些公司、企業(yè)，在掛歷上印刷一些自己的產(chǎn)品、服務(wù)

25、內(nèi)容、聯(lián)系電話等，無疑也是一種宣傳，也正是因?yàn)槿绱?，掛歷長期以來一直受到人們的青睞。什么銅版紙、塑膜掛歷、典雅的宣紙、絹絲、油畫布掛歷和富麗堂皇的金箔畫、鐳射畫掛歷等層出不窮。而今，隨著時(shí)代發(fā)展，掛歷大有美人遲暮之感。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)90%的家庭表示今年將不會去買掛歷；其中50%的市民家庭的掛歷是單位發(fā)或他人送；但這50%的市民表示，如果單位不發(fā)、他人不送，自己不會主動去買。</p><p>　　那么是什么讓本設(shè)計(jì)的傳

26、統(tǒng)如此疲軟呢？眾所周知，傳統(tǒng)掛歷最大的功能是查看日期，裝飾其次，作為禮品則是最后。近些年隨著生活水平的提高，人們獲知日期的途徑已越來越多。據(jù)中國社會調(diào)查事務(wù)所(SSIC)在北京、上海等地對265位居民進(jìn)行的計(jì)算機(jī)輔助電話調(diào)查顯示（此項(xiàng)調(diào)查為多選題）：有68%的被訪者看日歷，有62%的被訪者看臺歷(其中有21%的被訪者使用的是電子臺歷)；有58%的被訪者看呼機(jī)；有27%的被訪者看手機(jī)；有20%的被訪者看手表；有14%的被訪者看街上的顯示牌

27、；有33%的被訪者看電視；有60%的被訪者看報(bào)紙；有16%的被訪者聽廣播；有42%的被訪者上網(wǎng)；有12%的被訪者向別人打聽。由此表明，掛歷實(shí)用功能的弱化直接導(dǎo)致了掛歷市場的”疲軟”。 那么，曾經(jīng)被認(rèn)同的裝飾功能呢？回答也是否定的。很多人已經(jīng)明確表示，明年不掛掛歷。因?yàn)橄M(fèi)者認(rèn)為花很大力氣裝修的房子，有誰愿意在墻上打個(gè)眼兒掛掛歷呢？影響美觀不說，還很俗氣。至于禮品功能，大多數(shù)消費(fèi)者都認(rèn)為現(xiàn)在用掛歷當(dāng)禮品有點(diǎn)不夠檔次</p>

28、<p>　　1.2電子臺歷的意義</p><p>　　隨著電子科技的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的掛歷已被一些高檔的電子臺歷所取代，與傳統(tǒng)的掛歷相比，電子臺歷融合了掛歷和時(shí)鐘的優(yōu)點(diǎn)，能晝夜清晰顯示，集年、月、日、時(shí)、分、秒、日期、農(nóng)歷、氣溫于一體，外觀新穎，造型別具一格。除此之外由于掛歷制作成本相對較高，掛歷的銷售價(jià)格也大多在15——30元之間，而一個(gè)電子臺歷的價(jià)格也在這之間，但是掛歷只能用一年，而電子臺歷則不一樣，

29、由于它可以自動識別閏年、公歷、農(nóng)歷、大小月份、農(nóng)歷，星期能自動對應(yīng)公歷無須調(diào)整。對若干年前后的日期都可以查詢，但考慮到其壽命原因，至少也可用5—8年。在價(jià)格相差不大的情況下，電子臺歷的性價(jià)比顯然要高的多，就其閱讀功能而言，電子臺歷閱讀起來更加方便，同時(shí)他還有鬧鈴和顯示溫度的功能，這比傳統(tǒng)的掛歷要強(qiáng)大的多。其實(shí)現(xiàn)的方法也很簡單，用一個(gè)單片機(jī)和LCD液晶顯示器就可以實(shí)現(xiàn)，由此可見，電子臺歷的市場經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值要比掛歷要高的多，電子臺歷取代傳統(tǒng)

30、的掛歷已成為不可抵擋的趨勢。</p><p>　　1.3電子臺歷的應(yīng)用 </p><p>　　數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動報(bào)時(shí)及自動控制等各個(gè)領(lǐng)域。

31、 </p><p>　　2 整體設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　　2.1 555定時(shí)器方案</p><p>　　555定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極型工藝制作的稱為 555，用

32、CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時(shí)器外，還有對應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。</p><p>　　采用555定時(shí)器來輸入脈沖，先通過74LS90進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)數(shù)（時(shí)鐘的秒數(shù)個(gè)位），達(dá)到進(jìn)位時(shí)將進(jìn)位送入74LS92進(jìn)行六進(jìn)制計(jì)

33、數(shù)（時(shí)鐘的秒數(shù)十位），進(jìn)位送入74LS90進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)數(shù)（時(shí)鐘的分位）；由74LS47譯碼后送給數(shù)碼管進(jìn)行顯示。數(shù)字時(shí)鐘結(jié)構(gòu)框圖如圖</p><p>　　圖2-1數(shù)字時(shí)鐘的原理框圖</p><p>　　用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，輸出穩(wěn)定的調(diào)頻脈沖，作為時(shí)間基準(zhǔn)。振蕩器是計(jì)時(shí)器的核心，其作用是產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率的脈沖信號。振蕩頻率的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量。圖采用集成電路555定時(shí)器

34、與RC組成T=1ms的多諧振蕩器。輸出的脈沖頻率為f=1kHz。</p><p><b>　　555振蕩器電路圖</b></p><p>　　圖2-2 555振蕩器電路</p><p>　　74LS90是異步二—五—十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它既可以作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，又可以作五進(jìn)制和十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。74LS90的功能如表2.3所示。通過不同的連接方

35、式，74LS90 可以實(shí)現(xiàn)四種不同的邏輯功能；而且可借助 R0(1)、R0(2)對計(jì)數(shù)器清零，借助 S9(1)、S9(2)將計(jì)數(shù)器置 9。其功能詳述如下：</p><p>　　(1) 計(jì)數(shù)脈沖從 CP1 輸入，QA 作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　(2) 計(jì)數(shù)脈沖從 CP2 輸入，QDQCQB 作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p>

36、　　(3) 若將 CP2 和 QA 相連，計(jì)數(shù)脈沖由 CP1 輸入，QD、QC、QB、QA 作為輸出端，則構(gòu)成異步 8421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p>　　(4) 若將 CP1 與 QD 相連，計(jì)數(shù)脈沖由 CP2 輸入，QA、QD、QC、QB 作為輸出端，則構(gòu)成異步 5421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p>　　(5) 清零、置 9 功能。</p><

37、p>　　74LS92（6進(jìn)制計(jì)數(shù)器）</p><p>　　表1 74LS92的真值表</p><p><b>　　譯碼器74LS47</b></p><p>　　74LS47是BCD-7段數(shù)碼管譯碼器/驅(qū)動器，74LS47的功能用于將BCD碼轉(zhuǎn)化成數(shù)碼塊中的數(shù)字,通過它解碼，可以直接把數(shù)字轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管的顯示數(shù)字，從而簡化了程序，節(jié)約了單片

38、機(jī)的IO開銷。譯碼為編碼的逆過程。它將編碼時(shí)賦予代碼的含義“翻譯”過來。實(shí)現(xiàn)譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應(yīng)關(guān)系。74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器。與數(shù)碼管配合使用。價(jià)格貴</p><p><b>　　2.2 單片機(jī)方案</b></p><p>　　單片機(jī)（常用英文字母的縮寫MCU表示）是微型機(jī)的一個(gè)主要分支，它在結(jié)構(gòu)上的最大特點(diǎn)

39、使把CPU、存儲器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。就其組成和功能而言，一塊單片機(jī)芯片就是一臺計(jì)算機(jī)。</p><p>　　單片機(jī)具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　有優(yōu)異的性能價(jià)格比；</p><p>　　集成度高、體積小、有很高的可靠性；</p><p><b>　　控制功能強(qiáng)；</b>

40、;</p><p>　　低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；</p><p>　　外部總線增加了I2C、SPI等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)；</p><p>　　單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)

41、彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機(jī)廣泛應(yīng)于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化

42、管理及過程控制等領(lǐng)域傳統(tǒng)。</p><p>　　利用單片機(jī)的智能性，可方便地實(shí)現(xiàn)具有智能的電子鐘設(shè)計(jì)。單片機(jī)均具有時(shí)鐘振蕩系統(tǒng)，利用系統(tǒng)時(shí)鐘借助微處理器的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)電子鐘功能。然而系統(tǒng)時(shí)鐘誤差較大，電子鐘的積累誤差也可能較大，所以可以通過誤差修正軟件加以修正，或者在設(shè)計(jì)中加入高精度時(shí)鐘日歷芯片，以精確時(shí)間。另外很多功能不同的單片機(jī)是兼容的，這就更便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能性。</p><p

43、>　　單片機(jī)方案設(shè)計(jì)框圖：</p><p>　　圖2-4單片機(jī)方案設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　2.2.1 芯片選擇</p><p><b>　　1.DS1302</b></p><p>　　DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)

44、行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。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(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。使用時(shí)鐘芯片DS1302。它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以

45、對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能。</p><p>　　2.使用液晶（12864）進(jìn)行顯示。</p><p>　　MD12864C-1漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:<

46、;/p><p>　　電源：VDD 3.3V~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓)；</p><p>　　顯示內(nèi)容：128列× 64行</p><p><b>　　顯示顏色：灰膜</b></p><p>　　顯示角度：6：00鐘直視</p><p><b>　　LCD類型：STN<

47、/b></p><p>　　與MCU接口：8位或4位并行/3位串行</p><p><b>　　配置LED背光</b></p><p>　　多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等</p><p>　　3.使用18B20測溫</p><p>　　DS18B20是美國DALLA

48、S半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種數(shù)字化單總線器件。屬于新一代適配微處理器的改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：</p><p>　?。?） 采用DALLAS公司獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊； <

49、/p><p>　?。?）在使用中不需要任何外圍元件；</p><p>　?。?）可用數(shù)據(jù)線供電，供電電壓范圍：+3.0V～+5.5V；</p><p>　?。?）測溫范圍：-55～+125℃。固有測溫分辨率為0.5℃。當(dāng)在-10℃～+85℃范圍內(nèi)，可確保測量誤差不超過0.5℃，在-55～+125℃范圍內(nèi)，測量誤差也不超過2℃；</p><p>　

50、?。?）通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式；</p><p>　　（6）用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值；</p><p>　?。?）支持多點(diǎn)的組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫</p><p>　　（8）負(fù)壓特性，即具有電源反接保護(hù)電路。當(dāng)電源電壓的極性反接時(shí)，能保護(hù)DS18B20不會因發(fā)熱而燒毀，但此時(shí)芯片無法正常工作；<

51、;/p><p>　?。?）DS18B20的轉(zhuǎn)換速率比較高，進(jìn)行9位的溫度值轉(zhuǎn)換只需93.75ms；</p><p>　?。?0）適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)；</p><p>　?。?1）內(nèi)含64位激光修正的只讀存儲ROM，扣除8位產(chǎn)品系列號和8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)之后，產(chǎn)品序號占48位。出廠前產(chǎn)品序號存入其ROM中。在構(gòu)成大型溫控系統(tǒng)時(shí)，允許在單線總線上掛接多片DS18

52、B20[6]。</p><p><b>　　4.單片機(jī)</b></p><p>　　目前在單片機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用比較廣泛的微處理器芯片主要為8XC5X系列單片機(jī)。該系列單片機(jī)均采用標(biāo)準(zhǔn)MCS-51內(nèi)核，硬件資源相互兼容，品類齊全，功能完善，性能穩(wěn)定，體積小，價(jià)格低廉，貨源充足，調(diào)試和編程方便，所以應(yīng)用極為廣泛。</p><p>　　AT89S52單

53、片機(jī)是一款低功耗，低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB（可經(jīng)受1000次擦寫周期）的FLASH可編程可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM），器件采用CMOS工藝和ATMEI公司的高密度、非易失性存儲器（NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與MCS-51兼容。片內(nèi)的FLASH存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器編程器來編程。因此，AT89S52是一種功能強(qiáng)，靈活性高且價(jià)格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用在各

54、個(gè)控制領(lǐng)域。</p><p>　　AT89S52具有以下主要性能：</p><p>　　8KB可改編程序Flash存儲器；</p><p>　　全靜態(tài)工作：0——24Hz；</p><p>　　256×8字節(jié)內(nèi)部RAM；</p><p>　　32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口；</p><

55、;p>　　8個(gè)中斷優(yōu)先級； 3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器；</p><p><b>　　可編程串行通道；</b></p><p><b>　　片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。</b></p><p>　　此外，AT89S52是用靜態(tài)邏輯來設(shè)計(jì)的，其工作頻率可下降到0Hz，并提供兩種可用軟件來選擇的省電方式——空閑方式（Idle Mod

56、e）和掉電方式（Power Down Mode）。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時(shí)鐘被“凍結(jié)”，使一切功能都暫停，只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一次硬件復(fù)位為止。</p><p><b>　　語音報(bào)時(shí)方案</b></p><p>　　語音芯片是特定的固定標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以通過單片

57、機(jī)最少一個(gè)IO口控制多達(dá)32段聲音任意調(diào)用和組合的語音標(biāo)準(zhǔn)芯片。通常最常用的控制方式是采用了模擬串行的控制方式（3個(gè)IO）。如需要播放第幾個(gè)地址的內(nèi)容就發(fā)送幾個(gè)脈沖，可以快速的控制多達(dá)32段地址的任意組合。</p><p>　　3 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由電源、復(fù)位、晶振、/EA=1組成

58、。</p><p>　　圖3-1最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 中央處理器：</p><p>　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　3.1.2 數(shù)據(jù)存儲器(RAM

59、)</p><p>　　8052內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p>　　圖3-2 單片機(jī)8052的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.1.3 程序

60、存儲器(ROM)：</p><p>　　8052共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p>　　3.1.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：</p><p>　　8052有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>　　3.1.5 并行輸入輸出(I/O)口：<

61、/p><p>　　8052共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p>　　3.1.6 全雙工串行口：</p><p>　　8052內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p>　　3.1.7 中斷系統(tǒng)：</p

62、><p>　　8052具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。</p><p>　　3.1.8 時(shí)鐘電路：</p><p>　　8052內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8052單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p>　　單片機(jī)的

63、結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一。</p><p>　　8052的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖4。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失</p><p>　　圖3-3 上電自動和手動復(fù)位

64、電路圖</p><p>　　圖 3-4 內(nèi)部和外部時(shí)鐘方式圖</p><p>　　Pin30:ALE/當(dāng)訪問外部程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號，這個(gè)信號可</p><p>　　以用于識別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲器，ALE會

65、跳過一個(gè)脈沖。 </p><p>　　如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。</p><p>　　Pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。</p><p><b>　　3.2 顯示器</b></

66、p><p>　　3.2.1 液晶顯示模塊概述</p><p>　　MD12864C-1漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:</p><p>　　電源：VDD 3.3V~+5V(內(nèi)置

67、升壓電路，無需負(fù)壓)；</p><p>　　顯示內(nèi)容：128列× 64行</p><p><b>　　顯示顏色：灰膜</b></p><p>　　顯示角度：6：00鐘直視</p><p><b>　　LCD類型：STN</b></p><p>　　與MCU接口：8位

68、或4位并行/3位串行</p><p><b>　　配置LED背光</b></p><p>　　多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等</p><p>　　3.2.2 外形尺寸</p><p>　　外觀尺寸：93×70×12.5mm 視域尺寸：73×39mm</p>

69、;<p>　　3.2.3 模塊引腳說明</p><p><b>　　表 2模塊引腳說明</b></p><p>　　3.3 時(shí)鐘芯片1302</p><p>　　3.3.1 DS1302時(shí)鐘芯片簡介</p><p>　　DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它

70、可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。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(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。</p><p>&

71、lt;b>　　3.3.2結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)

72、位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。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)傳送的方法。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將

73、RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK為時(shí)鐘輸入端。 </p><p>　　3.3.3 DS1302的工作原理</p><p>　　DS1302工作時(shí)為了對任何數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化，需要將復(fù)位腳（RST）置為高電平且將8位地址和命令信息裝入移位寄存器。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘（SCLK）的上升沿串行輸入，前8位指定訪問地址，命令字裝入移位寄存器后，在之后的時(shí)鐘周期，

74、讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，寫操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)。時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8（8位地址+8位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為8加最多可達(dá)248的數(shù)據(jù)。</p><p>　　3.3.4 DS1302的寄存器和控制命令</p><p>　　對DS1302的操作就是對其內(nèi)部寄存器的操作，DS1302內(nèi)部共有12個(gè)寄存器，其中有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。此外，DS1302還有年份

75、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。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器以外的寄存器。日歷、時(shí)間寄存器及控制字如表3所示：</p><p>　　表3 日歷、時(shí)鐘寄存器與控制字對照表</p><p>　?。ㄗⅲ鹤詈笠晃籖D/W為“0”時(shí)表示進(jìn)行寫操作，為“1”時(shí)表示讀操作。）</p><p>　　3.3.5 DS1302內(nèi)部寄

76、存器列表</p><p><b>　　如表4所示：</b></p><p>　　DS1302內(nèi)部的RAM分為兩類，一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為COH~FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM，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）。</p>

77、<p>　　我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了控制寄存器和RAM的邏輯地址，接著就需要知道如何通過外部接口來訪問這些資源。單片機(jī)是通過簡單的同步串行通訊與DS1302通訊的，每次通訊都必須由單片機(jī)發(fā)起，無論是讀還是寫操作，單片機(jī)都必須先向DS1302寫入一個(gè)命令幀，這個(gè)幀的格式如表1所示，最高位BIT7固定為1，BIT6決定操作是針對RAM還是時(shí)鐘寄存器，接著的5個(gè)BIT是RAM或時(shí)鐘寄存器在DS1302的內(nèi)部地址，最后一個(gè)BIT表示這次操

78、作是讀操作抑或是寫操作。</p><p>　　物理上，DS1302的通訊接口由3個(gè)口線組成，即RST，SCLK，I/O。其中RST從低電平變成高電平啟動一次數(shù)據(jù)傳輸過程，SCLK是時(shí)鐘線，I/O是數(shù)據(jù)線。但是請注意，無論是哪種同步通訊類型的串行接口，都是對時(shí)鐘信號敏感的，而且一般數(shù)據(jù)寫入有效是在上升沿，讀出有效是在下降沿（DS1302正是如此的，但是在芯片手冊里沒有明確說明），如果不是特別確定，則把程序設(shè)計(jì)成這樣

79、：平時(shí)SCLK保持低電平，在時(shí)鐘變動前設(shè)置數(shù)據(jù)，在時(shí)鐘變動后讀取數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)操作總是在SCLK保持為低電平的時(shí)候，相鄰的操作之間間隔有一個(gè)上升沿和一個(gè)下降沿。</p><p>　　3.4 DS18B20測溫系統(tǒng)</p><p>　　3.4.1 DS18B20簡介</p><p>　　DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種數(shù)字化單總

80、線器件。屬于新一代適配微處理器的改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？梢苑謩e在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線(單線接口)讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更

81、趨簡單，可靠性更高。同時(shí)其“一線總線”獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入了全新的概念。DS18B20“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為-55℃～+125℃。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，用符號擴(kuò)展的16位數(shù)字方式串行輸出，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。因此，數(shù)字化單總線器件DS18B20適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品

82、等。它在測溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離</p><p>　?。?） 采用DALLAS公司獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊； </p><p>　　（2）在使用中不需要任何外圍元件；</p><p>　?。?）可用數(shù)據(jù)線供電，供電電壓范圍：+3.0V～+5.5V；</p><p

83、>　　（4）測溫范圍：-55～+125℃。固有測溫分辨率為0.5℃。當(dāng)在-10℃～+85℃范圍內(nèi)，可確保測量誤差不超過0.5℃，在-55～+125℃范圍內(nèi)，測量誤差也不超過2℃；</p><p>　　（5）通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式；</p><p>　?。?）用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值；</p><p>　?。?）支持多點(diǎn)的組網(wǎng)功能，多個(gè)

84、DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫</p><p>　?。?）負(fù)壓特性，即具有電源反接保護(hù)電路。當(dāng)電源電壓的極性反接時(shí)，能保護(hù)DS18B20不會因發(fā)熱而燒毀，但此時(shí)芯片無法正常工作；</p><p>　?。?）DS18B20的轉(zhuǎn)換速率比較高，進(jìn)行9位的溫度值轉(zhuǎn)換只需93.75ms；</p><p>　　（10）適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)；</p>

85、;<p>　?。?1）內(nèi)含64位激光修正的只讀存儲ROM，扣除8位產(chǎn)品系列號和8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)之后，產(chǎn)品序號占48位。出廠前產(chǎn)品序號存入其ROM中。在構(gòu)成大型溫控系統(tǒng)時(shí)，允許在單線總線上掛接多片DS18B20[6]。</p><p>　　3.4.2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　DS18B20采用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝。<

86、;/p><p>　　圖 3-6 DS18B20封裝圖</p><p>　　I/O為數(shù)據(jù)輸入/輸出端（即單線總線），它屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平。UDD是可供選用的外部電源端，不用時(shí)接地，GND為地，NC空腳。</p><p>　　DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括7部分:寄生電源、溫度傳感器、64位激光（loser）ROM與單線接口、高速暫存器（即便

87、筏式RAM，用于存放中間數(shù)據(jù)）、TH觸發(fā)寄存器和TL觸發(fā)寄存器，分別用來存儲用戶設(shè)定的溫度上下限值、存儲和控制邏輯、位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）發(fā)生器。</p><p>　　DS18B20是本設(shè)計(jì)中的核心部件，是用來檢測溫度的傳感器，它自身可以把檢測到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后通過一根信號線將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)直接傳輸給單片機(jī)，供應(yīng)5V的電源就行了，只要對其進(jìn)行一系列必要的編程，就可以實(shí)現(xiàn)將溫度全部讀出。</p

88、><p>　　圖 3-7 DS18B20的連接電路</p><p>　　3.5 鍵盤控制電路</p><p>　　根據(jù)功能需要，本時(shí)鐘需要設(shè)置以下功能鍵：設(shè)置鍵，加1操作鍵，確定操作鍵，退出鍵。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中最多需要3個(gè)按鍵，若采用矩陣式鍵盤時(shí)會有按鍵浪費(fèi)，故采用的是獨(dú)立式鍵盤</p><p>　　其中

89、K1設(shè)為確定、進(jìn)入、在主界面時(shí)為時(shí)間設(shè)置進(jìn)入鍵，K2設(shè)為UP鍵、光標(biāo)移動、在主界面時(shí)為語音演示鍵，K3為退出、主界面時(shí)進(jìn)入鬧鈴設(shè)置鍵。按鍵功能參見表3.5。</p><p><b>　　表5 按鍵功能表</b></p><p><b>　　按鍵操作說明如下：</b></p><p>　　A鍵：在正常顯示時(shí)間狀態(tài)下，第一次

90、按下后，開始校對秒，以后每次按下都會分別進(jìn)入對分、時(shí)、鬧鈴分、鬧鈴時(shí)、日、月、年的校對狀態(tài)。</p><p>　　B鍵：在校對狀態(tài)下，每次按動該鍵，都會使相應(yīng)校對位進(jìn)行加1操作。例如：校對小時(shí)狀態(tài)，每按一下，小時(shí)位加1，當(dāng)加至小時(shí)最高值23時(shí)，再按K4鍵，小時(shí)位回0。調(diào)分、秒、年、月、日與皆之相同，只是各位最高值不同。</p><p>　　C鍵：按下該鍵，保存設(shè)置返回時(shí)間顯示狀態(tài)并且。&l

91、t;/p><p><b>　　3.6供電系統(tǒng)</b></p><p>　　由于單片機(jī)、DS1302、DS18B20以及12864液晶顯示都需要5v供電。所以決定選用USB電池盒6v作為供電系統(tǒng)。并且搭配一塊1.5v紐扣電池為DS1302進(jìn)行單獨(dú)供電，以保證時(shí)間的穩(wěn)定，以免電池沒電或者切換電池事導(dǎo)致時(shí)間不正確！</p><p><b>　　

92、3.7語音報(bào)時(shí)系統(tǒng)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的語音報(bào)時(shí)系統(tǒng)，采用的是NY3P035AP8語音芯片,此芯片在淘寶網(wǎng)上購得。</p><p>　　規(guī)格：SOP8/DIP8腳封裝</p><p>　　電壓：1.8-5.5V </p><p><b>　　靜態(tài)電流：>2uA</b></

93、p><p>　　聲音驅(qū)動方式：PWM直接驅(qū)動8歐0.5W喇叭（所有的都可以，只是聲音大小差別）</p><p><b>　　語音內(nèi)容：</b></p><p>　　使用說明：語音芯片可以通過單片機(jī)等其他控制設(shè)備，任意組合上面的數(shù)字，從而到達(dá)語音播報(bào)時(shí)間、星期、年、月、日、溫度、濕度等。例如：今天是2012年3月17日現(xiàn)在北京時(shí)間是21點(diǎn)28分30秒

94、。</p><p>　　語音芯片是特定的固定標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以通過單片機(jī)最少一個(gè)IO口控制多達(dá)32段聲音任意調(diào)用和組合的語音標(biāo)準(zhǔn)芯片。通常最常用的控制方式是采用了模擬串行的控制方式（3個(gè)IO）。如需要播放第幾個(gè)地址的內(nèi)容就發(fā)送幾個(gè)脈沖，可以快速的控制多達(dá)32段地址的任意組合。</p><p><b>　　表6 語音內(nèi)容</b></p><p>&l

95、t;b>　　語音芯片管腳圖：</b></p><p>　　圖 3-9語音芯片管腳圖</p><p>　　單片機(jī)控制語音芯片電路圖：</p><p>　　圖 3-10單片機(jī)控制語音芯片電路圖</p><p>　　控制原理說明：此控制方式是采用了模擬串行的控制方式。如需要播放第幾個(gè)地址的內(nèi)容就發(fā)送幾個(gè)脈沖（大于0.2ms即可，建

96、議采用1ms左右，下同）的原理，可以快速的控制多達(dá)32段地址的任意組合。</p><p>　　模擬串行工作時(shí)各IO的作用：</p><p>　　BUSY：芯片工作時(shí)（播放聲音），輸出低電平，停止工作或者待機(jī)是，保持高電平；</p><p>　　DATA：接受控制脈沖的腳位。收到幾個(gè)脈沖，就播放第幾個(gè)地址的內(nèi)容；</p><p>　　RST：任

97、何時(shí)候，收到高電平，都可以使芯片的播放指針歸零（就是是DATA的腳位恢復(fù)到初始狀態(tài)），同時(shí)即刻使芯片停止，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；</p><p><b>　　工作示例：</b></p><p>　　例如現(xiàn)在需要播放第十段聲音。單片機(jī)控制原理是：先發(fā)送一個(gè)復(fù)位脈沖到RST腳，接著發(fā)送10個(gè)脈沖到DATA腳。芯片即刻工作，播放第十段的聲音；如果需要播放第五段的聲音，則是：先發(fā)送一

98、個(gè)復(fù)位脈沖到RST腳，接著發(fā)送5個(gè)脈沖到DATA腳。芯片即刻工作，播放第5段的聲音；</p><p>　　例如需要連續(xù)播放第十段和第五段聲音：先發(fā)送一個(gè)復(fù)位脈沖到RST腳，接著發(fā)送10個(gè)脈沖到DATA腳。芯片即刻工作，播放第十段的聲音，同時(shí)單片機(jī)判斷語音芯片的BUSY是否是高電平，如果不是則一直等待，如果是高電平，則發(fā)送一個(gè)復(fù)位脈沖到RST腳，接著發(fā)送5個(gè)脈沖到DATA腳。芯片即刻工作，播放第5段的聲音.依此類推

99、。</p><p>　　簡單測試：很多使用者初次使用時(shí)候，沒有完全了解工作原理或者連接不當(dāng)，導(dǎo)致在系統(tǒng)上面調(diào)試很長時(shí)間，以至于懷疑芯片的穩(wěn)定性，現(xiàn)在提供最簡單的測試方式，以便了解其工作原理。同時(shí)也大大提供初次調(diào)試的成功率。</p><p><b>　　3.8紅外遙控設(shè)計(jì)</b></p><p>　　發(fā)射采用的是在網(wǎng)上2塊錢淘的21鍵超薄遙控器。

100、</p><p>　　1.尺寸：86*40*6.0mm</p><p>　　2.產(chǎn)品內(nèi)含1個(gè)CR2025紐扣電</p><p>　　3.遙控距離: 10~18米 (直線無障礙距離)</p><p>　　4.發(fā)射管紅外波長：940Nm</p><p>　　5.晶振: 振蕩頻率455KHz, 紅外載波頻率: 38KHz&l

101、t;/p><p>　　6.面貼材料:0.125mmPET,按鍵有效壽命2萬次以上.</p><p><b>　　4數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實(shí)質(zhì)性功能）的設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)通常要考慮以下幾個(gè)方面的問題：</p>&l

102、t;p>　?。?）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理；</p><p>　?。?）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；</p><p>　?。?）建立正確的數(shù)學(xué)模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；</p><p>

103、;　?。?）繪制程序流程圖；</p><p>　?。?）合理分配系統(tǒng)資源；</p><p>　?。?）為程序加入注釋，提高可讀性，實(shí)施軟件工程；</p><p>　?。?）注意軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　每一個(gè)程序都需要一個(gè)獨(dú)一無二的主程序其

104、中包含了很多的子程序。主程序不停的調(diào)用子程序來完成我們所設(shè)定的任務(wù)和運(yùn)行模式。</p><p>　　4.1.1主函數(shù)程序 流程圖和效果圖</p><p>　　圖 4-1 主函數(shù)流程圖</p><p><b>　　顯示主界面</b></p><p><b>　　圖4-2顯示主界面</b></p&

105、gt;<p>　　4.1.2主函數(shù)程序 編寫：</p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include "ds1302.h"</p><p>　　#include "LCD12864.h"</p><p>　　#include "

106、;set_clock.h"</p><p>　　#include "display_main_menu.h"</p><p>　　#include "set_system.h"</p><p>　　#include "set_temp.h"</p><p>　　#inclu

107、de "set_alarm_clock.h"</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　init_12864();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><

108、b>　　{</b></p><p><b>　　key();</b></p><p>　　display_main_menu();</p><p>　　alarm_clock();</p><p>　　alarm_temp();</p><p><b>　　}</

109、b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2 12864LED顯示函數(shù)</p><p>　　12864led作為整體模塊使用需要先用單片機(jī)進(jìn)行底層驅(qū)動程序的設(shè)置，在其中加上我們要顯示的內(nèi)容。而底層驅(qū)動比較復(fù)雜需要使用很多的特定函數(shù)根據(jù)時(shí)序圖進(jìn)行編寫。在此過程中為了加大程序的可讀性，故改變成頭文件LCD12864

110、.h來定義變量。</p><p>　　4.2.1顯示函數(shù)程序 流程圖</p><p>　　圖4-3 顯示函數(shù)程序流程圖</p><p>　　4.2.2顯示函數(shù)程序 編寫：</p><p><b>　　見附錄一；</b></p><p>　　4.3 DS1302函數(shù)</p><p

111、>　　DS1302是一塊集成時(shí)鐘芯片不僅可以設(shè)置時(shí)間還可以設(shè)置年月日。該程序主要實(shí)現(xiàn)對DS1302寫保護(hù)、充電，對年、月、日、時(shí)、分、秒等寄存器的讀寫操作。在讀寫操作子程序中都執(zhí)行了關(guān)中斷指令，因?yàn)樵诖型ㄐ艜r(shí)對時(shí)序要求比較高，而且在此是用I/O口軟件模擬串行時(shí)鐘脈沖，所以在通信過程中最好保證傳輸?shù)倪B續(xù)性，不要允許中斷。</p><p>　　4.3.1 DS1302程序 流程圖</p><

112、;p>　　圖4-4 萬年歷程序流程圖</p><p>　　4.3.2 DS1302函數(shù)編寫</p><p><b>　　見附錄二；</b></p><p>　　4.4 DS18B20溫度采集</p><p>　　DS18B20在本設(shè)計(jì)中只是作用于拓展使用。來測試室內(nèi)環(huán)境溫度?？梢宰屛覀儾粌H僅是看時(shí)間還可看室內(nèi)當(dāng)前溫

113、度！</p><p>　　4.4.1 DS18B20溫度采集 流程圖</p><p>　　圖 4-5 溫度采集程序流程圖</p><p>　　4.4.3 DS18B20函數(shù)編寫</p><p><b>　　見附錄三</b></p><p>　　4.5.2.1 時(shí)間設(shè)置菜單顯示</p>

114、<p>　　圖4-6時(shí)間設(shè)置菜單顯示</p><p>　　4.5.2.2 時(shí)間設(shè)置菜單顯示 函數(shù)編寫：</p><p><b>　　見附錄四；</b></p><p>　　4.5.3.1時(shí)間設(shè)置菜單顯示</p><p>　　圖 4-7時(shí)間設(shè)置菜單顯示</p><p>　　4.5.3.2

115、 鬧鐘設(shè)置菜單顯示 函數(shù)編寫：</p><p><b>　　見附錄五；</b></p><p>　　4.5.3.1 紅外遙控 </p><p>　　本設(shè)計(jì)的紅外遙控是為了方便該臺歷的操作，使其更實(shí)用，在市場更具有競爭力。遙控器是在淘寶2元錢買的。</p><p>　　圖4-8 遙控器圖</p><

116、p>　　4.5.3.2 紅外遙控 函數(shù)編寫：</p><p><b>　　見附錄六；</b></p><p>　　5設(shè)計(jì)原理圖及pcb</p><p><b>　　5.1設(shè)計(jì)原理圖</b></p><p><b>　　圖4-9設(shè)計(jì)原理圖</b></p>&l

117、t;p><b>　　5.2設(shè)計(jì)PCB </b></p><p>　　圖 4-10 PCB圖</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　有日子我起初認(rèn)為單片機(jī)是個(gè)噩夢，因?yàn)樽约涸趩纹瑱C(jī)這一塊存在著太大的缺陷，幸運(yùn)的是我終于完成了這次考試論文。一開始按照老師布置的流程，一步步去實(shí)現(xiàn)那個(gè)目標(biāo)，找資料，

118、讀懂程序，寫寫流程圖，當(dāng)然不懂就去找老師，通過自己的勤奮和同學(xué)之間的取長補(bǔ)短，目標(biāo)一點(diǎn)點(diǎn)的被我找到和實(shí)現(xiàn)，時(shí)間盡管很短但是我在單片機(jī)這一塊的缺陷正在慢慢縮短、知識的不斷上升，對單片機(jī)也有了很大的興趣，并且使數(shù)字鐘夠順利運(yùn)行，完成了預(yù)期的目標(biāo)。</p><p>　　從單片機(jī)模塊數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)過程中也找到了一些單片機(jī)開發(fā)的規(guī)律：先了解所有元件的具體內(nèi)容，從而畫出其電路圖，使數(shù)字鐘從簡易變成多功能的方式，雖沒有做多功能數(shù)