基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

1、<p>　　基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　姓 名： </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： <

2、;/p><p><b>　　2011年5月3日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要3</b></p><p>　　ABSTRACT4</p><p><b>　　第一章 緒論5<

3、;/b></p><p>　　1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史5</p><p>　　1.2 本課題設(shè)計(jì)背景及意義7</p><p>　　第二章 相關(guān)開(kāi)發(fā)工具和軟件介紹8</p><p>　　2.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil C518</p><p>　　2.2 仿真軟件Proteus11</p>&

4、lt;p>　　第三章 系統(tǒng)概述15</p><p>　　3.1 系統(tǒng)框圖15</p><p>　　3.2 系統(tǒng)硬件概述15</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)17</p><p>　　4.1 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)17</p><p>　　4.1.1 基本概念17</p><p>

5、　　4.1.2 51單片機(jī)概述18</p><p>　　4.1.3 DS1302芯片22</p><p>　　4.1.4 LCD芯片和陣列式鍵盤(pán)23</p><p>　　4.1.5 電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.2 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)29</p><p>　　4.2.1 字模軟件ZIM022129

6、</p><p>　　4.2.2 文字顯示的實(shí)現(xiàn)30</p><p>　　4.2.3 圖片顯示的實(shí)現(xiàn)30</p><p>　　4.2.4 鍵盤(pán)功能的實(shí)現(xiàn)30</p><p>　　4.2.5 基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)30</p><p>　　第五章 調(diào)試與運(yùn)行35</p><p>　　

7、5.1 環(huán)境介紹35</p><p>　　5.2 系統(tǒng)運(yùn)行38</p><p>　　5.3 系統(tǒng)調(diào)試38</p><p>　　第六章 總結(jié)與展望39</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p

8、><p><b>　　附錄42</b></p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘在日常的生產(chǎn)生活中已得到廣泛應(yīng)用，例如交通燈對(duì)交通的控制、車(chē)站碼頭顯示牌顯示時(shí)間及車(chē)船次信息、電冰箱洗衣機(jī)等家用電器的應(yīng)用，有鑒于此進(jìn)行了本設(shè)計(jì)的選題工作。</p><p>　

9、　本文介紹數(shù)字時(shí)鐘的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有數(shù)字時(shí)間的顯示、文字動(dòng)畫(huà)效果的顯示及簡(jiǎn)單圖片的顯示等功能。系統(tǒng)以STC11f32XE為核心，結(jié)合DS1302主要實(shí)現(xiàn)時(shí)間的數(shù)字形式顯示。系統(tǒng)的液晶顯示器為NOKIA 5110,負(fù)責(zé)時(shí)間圖片等的顯示。4*4陣列式鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)該鍵對(duì)應(yīng)數(shù)字在顯示器上的顯示。通過(guò)系統(tǒng)顯示器，配合簡(jiǎn)單操作提供友好用戶(hù)界面。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)編程，用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　通過(guò)向單片機(jī)下載軟

10、件，最終實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的輸入顯示，顯示器對(duì)圖片文字等信息的顯示，動(dòng)靜態(tài)文字的實(shí)現(xiàn)，時(shí)間的顯示等功能。</p><p>　　關(guān)鍵字：數(shù)字時(shí)鐘；單片機(jī)；編程；字模</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The digital clock based on Single-chip Microcomputer has be

11、en used widely in our daily life, such as the traffic control of traffic lights, the displaying time and travelling time information on the display boards of station terminal, the housing machines like refrigerators and

12、washing machines, etc. That is why I choose this topic to study. </p><p>　　This thesis introduces the system design of digital clock and the system can display the digital time, the result of text and animat

13、ion, and the simple images. The system uses STC11f32XE as the core and combines with the DS1302 to achieve the time display in digital. The liquid crystal display of the system is NOKIA 5110, which is responsible for the

14、 display of time and pictures. The keyboard in 4 * 4 array is used to display the corresponding numbers of the keyboard on the monitor. Through the </p><p>　　Through downloading software to the Single-chip M

15、icrocomputer, we can achieve a lot functions, like displaying the keyboard input, displaying the information of images and text on the monitor, achieving the dynamic and static text, displaying the time, etc. </p>

16、<p>　　Key words:Digital Clock；Single-chip Microcomputer；programming；Matrix</p><p>　　基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史</p><p&g

17、t;　　1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生至今，依靠微電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，從電子管——晶體管——集成電路——大規(guī)模集成電路，使得計(jì)算機(jī)體積更小，功能更強(qiáng)。特別是近20多年時(shí)間里，計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得飛速的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國(guó)防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代科技水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代，如Fairchild公司研制的F8單片微型計(jì)

18、算機(jī)。所謂單片機(jī)是利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理單元(Center Processing Unit,也即常稱(chēng)的CPU)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、程序存儲(chǔ)器(ROM)及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而現(xiàn)代的單片機(jī)則加上了中斷單元，定時(shí)單元及A/D轉(zhuǎn)換等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機(jī)的功能越來(lái)越強(qiáng)大，應(yīng)用更廣泛。</p><p>　　單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU

19、、SOC三大階段。</p><p>　?。?）SCM即單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒(méi)。</p><p>　?。?）MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階

20、段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來(lái)看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將MCS-51從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧嵌

21、入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘記Intel和Philips的歷史功績(jī)。</p><p>　?。?）單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SOC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SOC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。</p

22、><p>　　20世紀(jì)70年代，微電子技術(shù)正處于發(fā)展階段，集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時(shí)期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機(jī)仍處在初級(jí)的發(fā)展階段，元件集成規(guī)模還比較小，功能比較簡(jiǎn)單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡(jiǎn)單的I/O口集成到芯片上，F(xiàn)airchild公司就屬于這一類(lèi)型，它還需配上外圍的其他處理電路方才構(gòu)成完整的計(jì)算系統(tǒng)。類(lèi)似的單片機(jī)還有Zilog公司的Z80微處理器。</p><p>

23、;　　1976年Intel公司推出了MCS-48單片機(jī)，這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)才是真正的8位單片微型計(jì)算機(jī)，并推向市場(chǎng)。它以體積小，功能全，價(jià)格低贏得了廣泛的應(yīng)用，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，成為單片機(jī)發(fā)展史上重要的里程碑。</p><p>　　在MCS-48的帶領(lǐng)下，其后，各大半導(dǎo)體公司相繼研制和發(fā)展了自己的單片機(jī)，如Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，單片機(jī)已發(fā)展到了高性能階段，如Intel公司的MCS-51系

24、列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,日本的著名電氣公司NEC和HITACHI都相繼開(kāi)發(fā)了具有自己特色的專(zhuān)用單片機(jī)。</p><p>　　80年代，世界各大公司均競(jìng)相研制出品種多功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個(gè)系列，300多個(gè)品種，此時(shí)的單片機(jī)均屬于真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶A/D轉(zhuǎn)

25、換器的單片機(jī)，功能越來(lái)越強(qiáng)大，RAM和ROM的容量也越來(lái)越大，尋址空間甚至可達(dá)64kB，可以說(shuō)，單片機(jī)發(fā)展到了一個(gè)新的平臺(tái)。[1,2]</p><p>　　1.2 本課題設(shè)計(jì)背景及意義</p><p>　　自20世紀(jì)以來(lái)，電子技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，各種電子產(chǎn)品進(jìn)入到我們生活的方方面面，促進(jìn)了社會(huì)信息化程度的提高。同時(shí)電子產(chǎn)品性能不斷提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快。</p><

26、p>　　而隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種家用電器（包括消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品等）被大部分家庭需要和使用。為了滿(mǎn)足人們的生活需要，提高家電的技術(shù)含量，實(shí)現(xiàn)家電的智能化、自動(dòng)化勢(shì)在必行。與此同時(shí)，單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開(kāi)發(fā)較為容易，廣泛應(yīng)用于智能生產(chǎn)和工業(yè)自動(dòng)化上，而且現(xiàn)代人類(lèi)生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品如手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都會(huì)集成

27、有單片機(jī)。單片機(jī)類(lèi)家用電器開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力巨大。</p><p>　　在日常生活中，發(fā)條鐘常會(huì)因?yàn)闄C(jī)械故障致使時(shí)鐘停工，電池鐘常會(huì)因?yàn)殡姵貨](méi)電或漏液導(dǎo)致時(shí)鐘停工，而基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時(shí)鐘則能克服上述兩種時(shí)鐘的缺點(diǎn)。數(shù)字時(shí)鐘是采用電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒顯示的計(jì)時(shí)裝置，廣泛用于家庭、車(chē)站、碼頭、辦公室等公共場(chǎng)所。成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚挠闷?，由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字時(shí)鐘的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超

28、過(guò)了老式鐘表，鐘表數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大地方便和質(zhì)量的提高，并會(huì)在我們的生產(chǎn)生活中扮演越來(lái)越重要的角色。</p><p>　　本設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)具有功耗小、成本低的特點(diǎn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，且系統(tǒng)具有一定的可擴(kuò)展性。設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘的最終目的是能把它應(yīng)用到實(shí)際中去。如十字路口交通燈的控制，車(chē)站的日期時(shí)間顯示，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及儀器儀表，家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。由于它的應(yīng)用領(lǐng)域廣，技術(shù)要求各不相

29、同，但總體設(shè)計(jì)方法和研制步驟相同。</p><p>　　相信隨著科技的進(jìn)步技術(shù)的發(fā)展與制作工藝的改進(jìn)，單片機(jī)應(yīng)用的廣度和深度都會(huì)更進(jìn)一步，基于單片機(jī)技術(shù)的各類(lèi)生產(chǎn)生活用品會(huì)更加深刻地改變我們的生活。</p><p>　　第二章 相關(guān)開(kāi)發(fā)工具和軟件介紹</p><p>　　2.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil C51</p><p>　　單片機(jī)的程序設(shè)

30、計(jì)需要在特定的編譯器中進(jìn)行。編譯器完成對(duì)程序的編譯、連接等工作，并最終生成可執(zhí)行文件。對(duì)于單片機(jī)程序的開(kāi)發(fā)，一般采用Keil公司的μVison系列的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持匯編語(yǔ)言以及C51等的程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　另一方面，C語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。目前，使用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流。</p><p>

31、　　Keil μVison系列是德國(guó)Keil Software公司推出的51系列兼容單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，Keil公司已經(jīng)被ARM公司收購(gòu)。μVison4是集成的可視化Windows操作界面，其提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和各種編譯工具。能夠?qū)?1系列單片機(jī)以及和51系列兼容的絕大部分類(lèi)型的單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。μVison系列是一個(gè)非常優(yōu)秀的編譯器，特點(diǎn)如下：支持匯編語(yǔ)言，C51語(yǔ)言等多種單片機(jī)設(shè)計(jì)語(yǔ)言；可視化的文件管理，界面友好；支持豐富的產(chǎn)品線，除

32、了51及其兼容內(nèi)核的單片機(jī)外，還新增加了對(duì)ARM內(nèi)核產(chǎn)品的支持；具有完善的編譯連接工具；具備豐富的仿真調(diào)試功能；支持在一個(gè)工作區(qū)間中進(jìn)行多項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)；支持多級(jí)代碼優(yōu)化。</p><p>　　μVison4集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是具有標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面的應(yīng)用程序，對(duì)于一個(gè)打開(kāi)的項(xiàng)目工程，其界面效果圖如下圖1所示。</p><p>　　圖1 μVison4集成開(kāi)發(fā)主界面</p>

33、<p>　　首先啟動(dòng)Keil軟件，使用“File-〉New”可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開(kāi)一個(gè)新的文本編輯窗口，可在窗口中輸入C語(yǔ)言源程序。但在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，并不是僅有一個(gè)源程序就行了，還要為這個(gè)項(xiàng)目選擇CPU，確定編譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式，有一些項(xiàng)目還會(huì)有多個(gè)文件組成等，為管理和使用方便，Keil使用工程（Project）這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個(gè)工程中，只能對(duì)工程而不能對(duì)單一的源程序進(jìn)行編譯（匯

34、編）和連接等操作。</p><p>　　點(diǎn)擊“File-〉New Project”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，給將要建立的工程起一個(gè)名字，（設(shè)為test1）。點(diǎn)擊“保存”，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框，如圖2所示，選擇CPU?；氐街鹘缑?，此時(shí)在工程窗口的文件頁(yè)中出現(xiàn)了“Target1”,點(diǎn)擊“+”號(hào)展開(kāi)，看到下一層的“Source Group1”，這時(shí)的工程還是一個(gè)空工程，需要手動(dòng)將編好的源程序加入，點(diǎn)擊“Source Group

35、1”的鼠標(biāo)右鍵，選中“Add file to Group‘Source Group1’”，見(jiàn)圖3，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找源文件，為以c為擴(kuò)展名的文件。</p><p>　　圖2 選擇CPU界面 圖3 添加源程序到工程視圖</p><p>　　工程建立以后，還要對(duì)工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置。</p><p>　　點(diǎn)擊Target1，然后使用菜

36、單“Project-〉Option for target‘target1’”即出現(xiàn)對(duì)工程設(shè)置的對(duì)話框。設(shè)置對(duì)話框中的Target頁(yè)面，如圖4所示，Xtal是晶振頻率值，設(shè)為24M。</p><p>　　圖4 Target頁(yè)面</p><p>　　設(shè)置對(duì)話框中的OutPut頁(yè)面有多個(gè)選項(xiàng)，其中Creat Hex file用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫(xiě)入單片機(jī)芯片的HEX格式文件，文件

37、的擴(kuò)展名為.HEX）,因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)要寫(xiě)片做硬件實(shí)驗(yàn)，必須選中該項(xiàng)，見(jiàn)圖5。</p><p>　　圖5 設(shè)置生成.HEX文件</p><p>　　2.2 仿真軟件Proteus</p><p>　　Proteus是由英國(guó)Labcenter electronics公司開(kāi)發(fā)的EDA工具軟件。它從1989年出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有二十余年的歷史，在全球廣泛使用。Proteus安裝以后

38、，主要由兩個(gè)程序組成：Ares和Isis。前者主要用于PCB自動(dòng)或人工布線及其電路仿真，后者主要采用原理布圖的方法繪制電路并進(jìn)行相應(yīng)的仿真。除了上述基本應(yīng)用之外，Proteus革命性的功能在于它的電路仿真是互動(dòng)的，針對(duì)微處理器的應(yīng)用，可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件代碼級(jí)的調(diào)試，還可以直接實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地模擬按鈕、鍵盤(pán)的輸入，LED、液晶顯示的輸出，同時(shí)配合虛擬工具如示波器、邏輯分析儀等進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量和觀測(cè)。值得注意的是該軟件

39、元件庫(kù)具有超過(guò)27000種元器件，并且可方便地創(chuàng)建新元件，極大地提高了軟件的全面性和可擴(kuò)展性。[3]</p><p>　　Proteus軟件的應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及PCB制版、SPICE電路仿真、單片機(jī)仿真等，本文介紹利用Isis進(jìn)行單片機(jī)的仿真，是單片機(jī)時(shí)鐘設(shè)計(jì)重要的環(huán)節(jié)。</p><p>　　其主界面如下圖6所示。</p><p>　　圖6 Isis主界面<

40、;/p><p>　　下面介紹該軟件的基本概念和基本操作：</p><p>　　ISIS中坐標(biāo)系統(tǒng)的基本單位是10nm，主要是為了和ARES保持一致。坐標(biāo)原點(diǎn)位于工作區(qū)的中間，所以既有正坐標(biāo)值，又有負(fù)坐標(biāo)值。坐標(biāo)位置指示器位于屏幕的右下角。一旦實(shí)時(shí)捕捉（Real-Time Snap）功能使能，當(dāng)鼠標(biāo)指針指向管腳末端或者導(dǎo)線時(shí)，X、Y坐標(biāo)之一或二者都被加亮顯示，加亮顯示說(shuō)明鼠標(biāo)指針位置已經(jīng)被捕捉。

41、例如，如果鼠標(biāo)指針在一條橫線附近，它將會(huì)被捕捉到Y(jié)軸，Y坐標(biāo)將會(huì)被加亮。</p><p>　　·用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊預(yù)覽窗口中想要顯示的位置，這將使編輯窗口顯示以鼠標(biāo)點(diǎn)擊處為中心的內(nèi)容。</p><p>　　·在編輯窗口內(nèi)移動(dòng)鼠標(biāo)，按下SHIFT鍵，用鼠標(biāo)“撞擊”邊框，這會(huì)使顯示平移。我們把這稱(chēng)為Shift-Pan。</p><p>　　·用

42、鼠標(biāo)指向編輯窗口并按 縮放鍵（見(jiàn)下文），會(huì)以鼠標(biāo)指針位置為中心重新顯示。</p><p>　　·按F6鍵可以放大電路圖（連續(xù)按會(huì)不斷放大直到最大），按F7鍵可以縮小電路圖（類(lèi)似的連續(xù)按會(huì)不斷縮小直到最?。?，這兩種情況無(wú)論哪種都會(huì)使顯示以當(dāng)前鼠標(biāo)位置為中心重新顯示。按F8鍵可以把一整張圖縮放到完全顯出來(lái)。圖的大小可以通過(guò)View菜單的Zoom命令或者是上述的功能鍵控制。無(wú)論何時(shí)你都可以使用功能鍵控制縮放，

43、即便是在滾動(dòng)和拖放對(duì)象時(shí)。</p><p>　　·當(dāng)鼠標(biāo)指針指向管腳末端或者導(dǎo)線時(shí)，鼠標(biāo)指針將會(huì)被捕捉到這些物體，這種功能被稱(chēng)為實(shí)時(shí)捕捉，該功能可以使你方便的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線和管腳的連接?？梢酝ㄟ^(guò)Tools菜單的Real Time Snap 命令或者是CTRL+S切換該功能。</p><p>　　·對(duì)象選擇器（Object Selector）根據(jù)由圖標(biāo)決定的當(dāng)前狀態(tài)顯示不同的內(nèi)

44、容。顯示對(duì)象的類(lèi)型包括：設(shè)備，終端，管腳，圖形符號(hào)，標(biāo)注和圖形。</p><p>　　在某些狀態(tài)下，對(duì)象選擇器有一個(gè)Pick切換按鈕，點(diǎn)擊該按鈕可以彈出庫(kù)元件選取窗體。通過(guò)該窗體可以選擇元件并置入對(duì)象選擇器，在今后繪圖時(shí)使用。</p><p>　　·選中對(duì)象（Tagging an Object）用鼠標(biāo)指向?qū)ο蟛Ⅻc(diǎn)擊右鍵可以選中該對(duì)象。該操作選中對(duì)象并使其高亮顯示，然后可以進(jìn)行編輯

45、。選中對(duì)象時(shí)該對(duì)象上的所有連線同時(shí)被選中。要選中一組對(duì)象，可以通過(guò)依次在每個(gè)對(duì)象右擊選中每個(gè)對(duì)象的方式。也可以通過(guò)右鍵拖出一個(gè)選擇框的方式，但只有完全位于選擇框內(nèi)的對(duì)象才可以被選中。在空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵可以取消所有對(duì)象的選擇。</p><p>　　·拖動(dòng)對(duì)象（Dragging an Object）用鼠標(biāo)指向選中的對(duì)象并用左鍵拖曳可以拖動(dòng)該對(duì)象。該方式不僅對(duì)整個(gè)對(duì)象有效，而且對(duì)對(duì)象中單獨(dú)的labels也有

46、效。</p><p>　　·調(diào)整對(duì)象大?。≧esizing an Object）子電路（Sub-circuits）、圖表、線、框和圓可以調(diào)整大小。當(dāng)你選中這些對(duì)象時(shí)，對(duì)象周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)白色小方塊叫做“手柄”，可以通過(guò)拖動(dòng)這些“手柄”來(lái)調(diào)整對(duì)象的大小。</p><p>　　·編輯對(duì)象（Editing an Object）許多對(duì)象具有圖形或文本屬性，這些屬性可以通過(guò)一個(gè)對(duì)話框進(jìn)

47、行編輯，這是一中很常見(jiàn)的操作，有多種實(shí)現(xiàn)方式。</p><p>　　·畫(huà)線（Wire Placement）左擊第一個(gè)對(duì)象連接點(diǎn)。如果你想讓ISIS自動(dòng)定出走線路徑，只需左擊另一個(gè)連接點(diǎn)。另一方面，如果你想自己決定走線路徑，只需在想要拐點(diǎn)處點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵。一個(gè)連接點(diǎn)可以精確的連到一根線。在元件和終端的管腳末端都有連接點(diǎn)。一個(gè)圓點(diǎn)從中心出發(fā)有四個(gè)連接點(diǎn)，可以連四根線。由于一般都希望能連接到現(xiàn)有的線上，ISIS

48、也將線視作連續(xù)的連接點(diǎn)。此外，一個(gè)連接點(diǎn)意味著3根線匯于一點(diǎn)，ISIS提供了一個(gè)圓點(diǎn)，避免由于錯(cuò)漏點(diǎn)而引起的混亂。</p><p>　　用該軟件設(shè)計(jì)的電路原理圖如下面圖7。</p><p><b>　　圖7 電路原理圖</b></p><p><b>　　第三章 系統(tǒng)概述</b></p><p>&

49、lt;b>　　3.1 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)下圖8。</p><p><b>　　圖8 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　3.2 系統(tǒng)硬件概述</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及的主要硬件包括STC11F32XE單片機(jī)芯片一塊、時(shí)鐘芯片DS1302、NOKIA5110

50、顯示屏和一個(gè)4*4矩陣鍵盤(pán)。STC11F32XE單片機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的核心的運(yùn)算控制，時(shí)鐘芯片DS1302實(shí)現(xiàn)時(shí)間的輸出，NOKIA5110顯示屏實(shí)現(xiàn)時(shí)間、文字等的輸出顯示，4*4矩陣鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)各按鍵的不同輸入實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)介紹見(jiàn)第四章第一節(jié)的系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)部分，在此不熬述。</p><p>　　系統(tǒng)軟件部分主要涉及DS1302時(shí)鐘芯片編程，NOKIA5110顯示屏編程及矩陣鍵盤(pán)編程。</p><p&

51、gt;　　DS1302時(shí)鐘芯片：設(shè)置初始時(shí)間，從讀寄存器中讀出時(shí)間暫存于單片機(jī)內(nèi)存中，進(jìn)而送入顯示緩沖區(qū)。</p><p>　　NOKIA5110顯示屏：設(shè)置（X,Y）坐標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)間文字等在顯示屏上顯示的位置，從單片機(jī)內(nèi)存中讀取并送入顯示緩沖區(qū)。</p><p>　　矩陣鍵盤(pán)：計(jì)算出各按鍵的特征編碼，然后將16個(gè)按鍵的特征編碼按圖15按鍵排列的順序排成一張?zhí)卣骶幋a與順序編碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，然

52、后用當(dāng)前讀得的特征編碼來(lái)查表，當(dāng)表中有該特征編碼時(shí)，它所在的位置就是對(duì)應(yīng)的順序編碼。</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)</p><p>　　4.1.1 基本概念</p><p>　　單片機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處

53、理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)和嵌入式區(qū)別：?jiǎn)纹瑱C(jī)是使用MCU就是微控制器領(lǐng)域的，一般程序都是面向控制的，像一些儀器。嵌入式一般都是帶操作系統(tǒng)的，像ARM+LINUX一般像手機(jī)，平板電腦等。

54、這是說(shuō)一般會(huì)想到的領(lǐng)域。從定義上來(lái)說(shuō)，單片機(jī)是一個(gè)微型控制芯片，把各個(gè)功能部件結(jié)合到一塊芯片上中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。嵌入式就是嵌入到一些東西里面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)，像帶操作系統(tǒng)什么的。</p><p>　　晶振（Crystal oscillator）：一般叫做晶體振蕩器，是一種機(jī)電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性，如果給它通電，它就會(huì)

55、產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之，如果給它機(jī)械力，它又會(huì)產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準(zhǔn)確。根據(jù)石英晶體的機(jī)電效應(yīng)，我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī)-電-機(jī)-電的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換。在電

56、路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個(gè)高Q值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振蕩器用時(shí)，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。[4]</p><p>　　總線（Bus）：是計(jì)算機(jī)各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導(dǎo)線組成的傳輸線束，按照計(jì)算機(jī)所傳輸?shù)男畔⒎N類(lèi)，計(jì)算機(jī)的總線可以劃分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址和控制信號(hào)

57、?？偩€是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個(gè)部件通過(guò)總線相連接，外部設(shè)備通過(guò)相應(yīng)的接口電路再與總線相連接，從而形成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各個(gè)部件之間傳送信息的公共通路叫總線，微型計(jì)算機(jī)是以總線結(jié)構(gòu)來(lái)連接各個(gè)功能部件的。</p><p>　　仿真、仿真機(jī)：仿真是單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，一般產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中都要進(jìn)行仿真，仿真的主要目的是進(jìn)行軟件調(diào)試。當(dāng)然借

58、助仿真機(jī)，也能進(jìn)行一些硬件排錯(cuò)。一塊單片機(jī)應(yīng)用電路板包括單片機(jī)部份及為達(dá)到使用目的而設(shè)計(jì)的應(yīng)用電路，仿真就是利用仿真機(jī)來(lái)代替應(yīng)用電路板（稱(chēng)目標(biāo)機(jī)）的單片機(jī)部份，對(duì)應(yīng)用電路部份進(jìn)行測(cè)試、調(diào)試。</p><p>　　4.1.2 51單片機(jī)概述</p><p>　　51單片機(jī)是對(duì)目前所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱(chēng)。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8031單片機(jī)，后來(lái)隨著Fla

59、sh ROM技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，成為目前應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。STC公司的單片機(jī)主要是基于8051內(nèi)核,是新一代增強(qiáng)型單片機(jī),指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,速度快8-12倍,雙串口,有全球唯一ID號(hào),加密性好，抗干擾強(qiáng)。目前很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出。51單片機(jī)是基礎(chǔ)入門(mén)的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。下面圖9為89C51芯

60、片。</p><p>　　圖9 89C51芯片</p><p>　　51單片機(jī)有8位CPU，4K程序存儲(chǔ)器(ROM)；256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)；32條I/O口線,111條指令，大部分為單字節(jié)指令；21個(gè)專(zhuān)用寄存器；2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)；一個(gè)全雙工串行通信口；外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB；外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB；邏輯操作位尋址功能；雙列直插40管

61、腳；單一+5V電源供電；CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O口：四個(gè)8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實(shí)現(xiàn)單片

62、機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為12M。[1，2]</p><p>　　STC11F32XE單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下面圖10，包含中央處理器（CPU）、程序存儲(chǔ)器（Flash）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、UART串口、I/O接口等。</p><p>　　圖10 STC11F32XE單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</

63、p><p>　　STC11F32XE單片機(jī)工作電壓（V）為5.5-3.7，F(xiàn)lash程序存儲(chǔ)器為32K，SRAM為1280字節(jié)，有定時(shí)器T0T1,1-2個(gè)UART串口，有獨(dú)立波特率發(fā)生器，EEPROM為29K，中斷優(yōu)先級(jí)為2。</p><p><b>　　芯片見(jiàn)圖11。</b></p><p>　　Gnd(20腳)：接地</p>&l

64、t;p>　　VCC（40腳）：主電源+5V</p><p>　　P0.0-P0.7(39腳-32腳)：是P0口8位雙向口線。P0口是漏極開(kāi)路的雙向I/O口，當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器（ROM及RAM）時(shí)，作地址和數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用。在程序校驗(yàn)期間，輸出指令字節(jié)。</p><p>　　P1.0-P1.7（1腳-8腳）：是P1口8位雙向口線。P1口是準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。</p&g

65、t;<p>　　P2.0-P2.7（21腳-28腳）：是P2口8位雙向口線。P2口也是準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器（ROM及RAM）時(shí)，輸出高8位地址。</p><p>　　P3.0-P3.7（10腳-17腳）：是P3口8位雙向口線。P口也是準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。P3還提供各種替代功能。</p><p>　　XTAL1（19腳）:接外部晶體一

66、端，在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。</p><p>　　XTAL2（18腳）:接外部晶體的另一端。在片內(nèi)它是一個(gè)振蕩電路反相放大器的輸出端。</p><p>　　RST（9腳）:單片機(jī)剛接上電源時(shí)，其內(nèi)部各寄存器處于隨機(jī)狀態(tài)，在該腳輸入24個(gè)時(shí)鐘周期寬度以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/P4.5（30腳）:在訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此端

67、輸出負(fù)脈沖作為存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。</p><p>　　NA/P4.4(29腳)：可作為I/O接口使用，有4種工作方式。</p><p>　　NA/P4.6(31腳)：可作為I/O接口使用，有4種工作方式。</p><p>　　圖11 STC11F32XE芯片</p><p>　　4.1.3 DS1302芯片</p><p&

68、gt;　　過(guò)去多用并行接口的時(shí)鐘芯片，如MC146818,DS12887等，它們已能完全滿(mǎn)足單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜、占用地址/數(shù)據(jù)總線接線多、芯片體積大占用空間多。近年來(lái)串行接口的各種芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用愈來(lái)愈多，串行接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片也出現(xiàn)了不少，DS1302是一個(gè)綜合性能較好且價(jià)格便宜的串行接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。</p><p>　　DS1302原理框圖見(jiàn)圖12所示。DS130

69、2包含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)的靜態(tài)RAM，它和單片機(jī)通信經(jīng)由一個(gè)簡(jiǎn)單的串行接口。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷提供秒、分、時(shí)、日、周、月、年信息，月末日期自動(dòng)調(diào)整，包括閏年的修正。時(shí)鐘可工作在24小時(shí)格式或12小時(shí)（AM/PM）格式，單片機(jī)與DS1302接口使用同步串行通信，僅需三根線連接：(1)/RST（復(fù)位），（2）I/O（串行數(shù)據(jù)），（3）SCLK（串行時(shí)鐘）。數(shù)據(jù)傳送從單片機(jī)到實(shí)時(shí)時(shí)鐘/RAM或?qū)崟r(shí)時(shí)鐘/RAM到單片機(jī)，可以每次1字節(jié)或每

70、次31字節(jié)。它可以工作在很低的耗電狀態(tài)以保存時(shí)鐘信息和數(shù)據(jù)，功耗小于1微瓦。</p><p>　　圖12 DS1302原理圖</p><p>　　4.1.4 LCD芯片和陣列式鍵盤(pán)</p><p>　　NOKIA5110液晶屏LPH7366可以顯示15個(gè)漢字，30個(gè)字符，性?xún)r(jià)比高，接口簡(jiǎn)單，速度快。圖13為該屏原理圖。</p><p>　　圖

71、13 NOKIA5110液晶屏原理圖</p><p>　　LPH7366是84x48的點(diǎn)陣LCD，可以顯示4 行漢字，采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有9條。支持多種串行通信協(xié)議，傳輸速率高達(dá)4Mbps（即1M/s），可全速寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)，無(wú)等待時(shí)間?？赏ㄟ^(guò)導(dǎo)電膠連接模塊與印制版，而不用連接電纜，用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換。LC

72、D控制器／驅(qū)動(dòng)器芯片已綁定到LCD晶片上，模塊的體積很小。采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在200μA以下，且具有掉電模式。LPH7366的這些特點(diǎn)非常適合于電池供電的便攜式通信設(shè)備和測(cè)試設(shè)備中。</p><p>　　矩陣鍵盤(pán)又稱(chēng)為行列式鍵盤(pán)，4*4矩陣鍵盤(pán)使用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤(pán)。在行線和列線的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤(pán)中按鍵的個(gè)數(shù)是4*4個(gè)。這種行列式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)能

73、夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。圖14為矩陣鍵盤(pán)電路圖，行線接P1.4-P1.7,列線接P1.0-P1.3。</p><p>　　圖14 矩陣鍵盤(pán)電路圖</p><p><b>　　按鍵排列如圖15。</b></p><p><b>　　圖15 按鍵排列圖</b></p><p>　　4.

74、1.5 電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)</p><p>　　LCD單元的設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖16。</p><p>　　圖16 LCD單元設(shè)計(jì)圖</p><p>　　時(shí)鐘單元的設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖17。</p><p>　　圖17 時(shí)鐘單元設(shè)計(jì)圖</p><p>　　主控單元的設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖18。</p><p>　　圖18 主控單元

75、設(shè)計(jì)圖</p><p>　　矩陣鍵盤(pán)單元的設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖19。</p><p>　　圖19 矩陣鍵盤(pán)單元設(shè)計(jì)圖</p><p>　　最終在ISIS中仿真的電路圖見(jiàn)下面圖20。[5-13]</p><p>　　圖20 在ISIS中仿真電路圖</p><p>　　4.2 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)</p><p>

76、　　4.2.1 字模軟件ZIM0221</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用ZIM0221進(jìn)行字模的生成和提取，其主界面見(jiàn)圖21。</p><p>　　圖21 ZIM0221主界面</p><p>　　點(diǎn)擊“新建圖像”，提取字模應(yīng)設(shè)為16*16大小，在文字區(qū)輸入要取字模的文字，按“Ctrl+Enter”鍵，在新建區(qū)域顯示該字，再點(diǎn)擊“取模方式”中的“C 51”，即生成該字

77、的字模。若給圖片取字模，點(diǎn)擊“打開(kāi)圖像圖標(biāo)”，后續(xù)操作同取字模。</p><p>　　4.2.2 文字顯示的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　漢字的顯示采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（用字模提取軟件），每個(gè)漢字占32B,分上下兩半，根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)

78、齊，送第三個(gè)字節(jié)……直到32B顯示完就可以在LCD上得到一個(gè)完整漢字。依此循環(huán)進(jìn)行，直至所有漢字全部顯示在LCD上。</p><p>　　4.2.3 圖片顯示的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　圖片顯示的原理和漢字一樣，只不過(guò)它的高和寬不再是個(gè)定值，而是一個(gè)變量，把高先分成8的倍數(shù)，然后一行一行掃描，不足的補(bǔ)零。</p><p>　　4.2.4 鍵盤(pán)功能的實(shí)現(xiàn)</p&

79、gt;<p>　　先從P1口的高四位輸出低電平，低四位輸出高電平，從P1口的低四位讀取鍵盤(pán)狀態(tài)。再?gòu)腜1口的低四位輸出低電平，高四位輸出高電平，從P1口的高四位讀取鍵盤(pán)狀態(tài)。將兩次讀取結(jié)果組合口起來(lái)就可以得到當(dāng)前按鍵的特征編碼。使用上述方法我們得到16個(gè)鍵的特征編碼。</p><p>　　4.2.5 基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　DS1302時(shí)鐘芯片內(nèi)含一個(gè)

80、實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM,通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒分時(shí)日年月的信息，與單片機(jī)之間僅需用到三個(gè)口線：RES復(fù)位、I/O數(shù)據(jù)線、SCLK。</p><p><b>　　管腳接線：</b></p><p>　　X1 X2 32.768KHz 晶振管腳</p><p><b>　　GND 地<

81、;/b></p><p><b>　　RST 復(fù)位腳</b></p><p>　　I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳</p><p><b>　　SLCK 串行時(shí)鐘</b></p><p>　　Vcc1，Vcc2 電源供電管腳</p><p><b>　　內(nèi)部寄存器：&

82、lt;/b></p><p>　　CH：時(shí)鐘停止位寄存器2的第7位12/24小時(shí)標(biāo)志</p><p>　　CH=0 振蕩器工作允許bit=1,12小時(shí)模式</p><p>　　CH=1 振蕩器停止bit7=0,24小時(shí)模式</p><p>　　WP：寫(xiě)保護(hù)位寄存器的第5位：AM/PM定義</p><p>　　WP

83、 寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭階P=0 下午模式</p><p>　　WP 寄存器數(shù)據(jù)不能寫(xiě)入AP=1 上午模式</p><p>　　TCS：涓流充電選擇 DS：二極管選擇位</p><p>　　TCS=1010 使能涓流充電 DS=01 選擇一個(gè)二極管</p><p>　　TCS=其它 禁止涓流充電 DS=10 選擇兩個(gè)二極管</p>

84、<p>　　DS=00或11，即使TCS=1010，充電功能也被禁止</p><p>　　實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)包括：實(shí)時(shí)時(shí)鐘寫(xiě)入一字節(jié)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取一字節(jié)、往DS1302寫(xiě)入數(shù)據(jù)、讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)、往DS1302寫(xiě)入時(shí)鐘數(shù)據(jù)(多字節(jié)方式)、讀取DS1302時(shí)鐘數(shù)據(jù)、往DS1302寄存器數(shù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)(多字節(jié)方式)先寫(xiě)地址后寫(xiě)數(shù)據(jù)(寄存器多字節(jié)方式)、讀取DS1302寄存器數(shù)據(jù)先寫(xiě)地址后讀命

85、令/數(shù)據(jù)(寄存器多字節(jié)方式)、設(shè)置初始時(shí)間先寫(xiě)地址,后讀命令/數(shù)據(jù)(寄存器多字節(jié)方式)，讀取DS1302當(dāng)前時(shí)間。</p><p><b>　　核心代碼見(jiàn)下：</b></p><p>　　設(shè)置時(shí)間在LCD上的顯示位置：</p><p>　　LCD_set_XY(0,0);</p><p>　　for(i=0x00;i&l

86、t;4;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[i]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LCD_write_char('/

87、');</p><p>　　for(i=0x04;i<6;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[i]);</p><p><b>　　}</b>

88、</p><p>　　LCD_write_char('/');</p><p>　　for(i=0x06;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[i])

89、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LCD_set_XY(0,2);</p><p>　　t[8]=t[8]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[8]);</p><p>　　LCD_set_XY(0,4);</p><

90、p>　　for(i=0x09;i<0xb;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[i]);</p><p><b>　　}</b></p><p>

91、　　LCD_write_char(':');</p><p>　　for(i=0x0b;i<0x0d;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[i]);</p><p

92、><b>　　}</b></p><p>　　LCD_write_char(':');</p><p>　　for(i=0x0d;i<0x0f;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p>&l

93、t;p>　　LCD_write_char(t[i]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　時(shí)間在LCD上的顯示（以年為例）：</p><p>　　LCD_set_XY(12,0);/*格式為:年 */</p><p>　　i = R1302(0x8d);</p><p

94、><b>　　t[2] = i;</b></p><p>　　t[3] = t[2]-(t[2]/0x10)*0x10;</p><p>　　t[2] = (t[2]/0x10);</p><p>　　for(i=2;i<4;i++)</p><p><b>　　{</b></p&

95、gt;<p>　　t[i]=t[i]+0x30;</p><p>　　LCD_write_char(t[i]);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　DS1302.h功能函數(shù)：</p><p>　　

96、sbit T_CLK = P3^2;/*實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)鐘線引腳 */</p><p>　　sbit T_IO = P3^3;/*實(shí)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)線引腳 */</p><p>　　sbit T_RST = P3^4; /*實(shí)時(shí)時(shí)鐘復(fù)位線引腳 */</p><p>　　sbit ACC0=ACC^0;</p><p>　　sbit ACC7=ACC^7;

97、</p><p>　　***********************************************************************</p><p><b>　　初始化DS1302</b></p><p>　　****************************************************

98、*******************</p><p>　　void Init1302(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　W1302(0x8e,0x00); //控制寫(xiě)入WP=0</p><p>　　//W1302(0x90,0xa5);</p><p>　　

99、W1302(0x80,0x00); //秒</p><p>　　W1302(0x82,0x33); //分</p><p>　　W1302(0x84,0x15); //時(shí)</p><p>　　W1302(0x86,0x17); //日</p><p>　　W1302(0x88,0x04); //月</p><p>　　

100、W1302(0x8a,0x05); //星期</p><p>　　W1302(0x8c,0x09); //年</p><p>　　W1302(0x8e,0x80);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　第五章 調(diào)試與運(yùn)行</b></p><p>

101、;<b>　　5.1 環(huán)境介紹</b></p><p>　　在Proteus中進(jìn)行仿真并調(diào)試無(wú)誤后，就要進(jìn)行實(shí)物的燒寫(xiě)與調(diào)試，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹該階段所需工具及環(huán)境要求。</p><p><b>　?。?）電路板</b></p><p>　　確保電路板制作的質(zhì)量與做工。該板為定制板，取板時(shí)要仔細(xì)檢查電路板各處的焊接是否符合設(shè)計(jì)圖，

102、焊接質(zhì)量如何等。</p><p>　　電路板實(shí)物圖見(jiàn)下面圖22。</p><p>　　圖22 電路板實(shí)物圖</p><p><b>　　其中：</b></p><p><b>　　1.USB接口</b></p><p><b>　　2.DS1302</b>

103、;</p><p>　　3.NOKIA 5110</p><p>　　4.STC11F32XE</p><p><b>　　5.4*4矩陣鍵盤(pán)</b></p><p><b>　　（2）虛擬串口驅(qū)動(dòng)</b></p><p>　　安裝串口驅(qū)動(dòng)CH341SER.EXE。</

104、p><p>　?。?）STC_ISP燒寫(xiě)軟件</p><p>　　STC_ISP_V480.exe是一款免安裝的單片機(jī)下載編程燒錄軟件，是針對(duì)STC系列單片機(jī)而設(shè)計(jì)的，可下載STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC單片機(jī)，使用簡(jiǎn)便，現(xiàn)已被廣泛使用。</p><p>　　現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹該軟件的使用。</p><p>　　點(diǎn)擊“打

105、開(kāi)程序文件”，選擇要燒寫(xiě)的HEX文件，見(jiàn)圖23。</p><p>　　圖23 選擇HEX文件</p><p>　　查看電腦設(shè)備管理器，點(diǎn)開(kāi)端口，找到虛擬串口號(hào)，見(jiàn)圖24。</p><p>　　圖24 找虛擬串口號(hào)</p><p>　　在STC_ISP_V480.exe中選中對(duì)應(yīng)的COM口，見(jiàn)圖25。</p><p>　

106、　圖25 選擇對(duì)應(yīng)的COM口</p><p>　　最后點(diǎn)擊“Download/下載”鍵，按下單片機(jī)開(kāi)始鍵，進(jìn)行燒寫(xiě)。</p><p><b>　　5.2 系統(tǒng)運(yùn)行</b></p><p>　　先后按照5.1節(jié)介紹的步驟將各程序燒寫(xiě)到單片機(jī)中，觀察結(jié)果是否與設(shè)計(jì)時(shí)和仿真時(shí)相同。</p><p><b>　　5.3

107、 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)無(wú)法正確運(yùn)行，可分成硬件、軟件和第三方等三方面進(jìn)行調(diào)試工作。再次檢查定制板有無(wú)制作問(wèn)題質(zhì)量問(wèn)題，如若發(fā)現(xiàn)立即返廠。重新在Keil C中調(diào)試軟件，并重新在ISIS中進(jìn)行仿真工作，直至無(wú)任何錯(cuò)誤。第三方例如因?yàn)殡娔X問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行正常的燒寫(xiě)，驅(qū)動(dòng)的不正確安裝，軟件的版本有誤等，都要一一排除并加以解決。</p><p>　　程序完成燒

108、寫(xiě)且結(jié)果無(wú)誤后，仍可對(duì)硬件軟件等進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)而提高運(yùn)行效率。</p><p><b>　　第六章 總結(jié)與展望</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和調(diào)試，終于完成了基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)，各項(xiàng)功能都已實(shí)現(xiàn)，完成了預(yù)期目標(biāo)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我知道了單片機(jī)開(kāi)發(fā)的步驟與規(guī)律：先了解元器件的參數(shù)等內(nèi)容，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)畫(huà)出電路圖，使數(shù)字鐘從簡(jiǎn)易變成多功能形式。&l

109、t;/p><p>　　本設(shè)計(jì)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化等優(yōu)點(diǎn)。目前，基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時(shí)鐘產(chǎn)品已滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，導(dǎo)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(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，錄像機(jī)、攝像機(jī)，全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，程控玩具，自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人，智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械等等。但本設(shè)計(jì)也存在很多不足，如功能不夠多樣化，界面不夠美觀，操作不夠

110、簡(jiǎn)便外觀不夠簡(jiǎn)約以及攜帶不夠方便致使不能真正投入生活使用。但我會(huì)繼續(xù)努力，爭(zhēng)取能進(jìn)一步完善本設(shè)計(jì)。</p><p>　　相信隨著科學(xué)理論的進(jìn)一步發(fā)展和生產(chǎn)工藝的提高，將會(huì)有更多功能強(qiáng)大價(jià)格低廉的單片機(jī)時(shí)鐘產(chǎn)品服務(wù)于我們的生活。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]馮濤,秦永左.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:國(guó)

111、防工業(yè)出版社,2009.</p><p>　　[2]林伸茂.8051單片機(jī)徹底研究基礎(chǔ)篇[M].北京:人民郵電出版社,2004.</p><p>　　[3]張杰.基于Proteus軟件的單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,</p><p>　　2010(13):40.</p><p>　　[4]孫建三.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京:機(jī)

112、械工業(yè)出版社,2000.</p><p>　　[5]張景元,陳平.一種基于單片機(jī)的多功能數(shù)字鐘[J].微計(jì)算機(jī)信息,21(9-2)</p><p><b>　　:136-137.</b></p><p>　　[6]張靜.基于單片機(jī)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)[J].辦公自動(dòng)化雜志,89:50-51.</p><p>　　[7]吳鋒,吳浩

113、東.單片機(jī)控制簡(jiǎn)易數(shù)字鐘[J].電子制作,2004(7):26-29.</p><p>　　[8]張吉衛(wèi),王曉紅.基于單片機(jī)的多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子世界,2005(4):</p><p><b>　　29-30.</b></p><p>　　[9]國(guó)強(qiáng).液晶顯示應(yīng)用技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.</p>&

114、lt;p>　　[10]陳華珍,夏國(guó)清.基于DS1307的可調(diào)實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī),2010</p><p>　　(9):183-186.</p><p>　　[11]于瑩瑩,林喆.一種數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)[J].電大理工,243:29-30.</p><p>　　[12]陳姚節(jié),戴澤軍.基于單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)及時(shí)間校準(zhǔn)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),29(