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

1、<p>　　基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時鐘的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　姓 名： </p><p>　　專 業(yè)： 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　學(xué) 號： </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)計背景及意義7</p><p>　　第二章 相關(guān)開發(fā)工具和軟件介紹8</p><p>　　2.1 集成開發(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23</p><p>　　4.1.5 電路的詳細(xì)設(shè)計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 鍵盤功能的實(shí)現(xiàn)30</p><p>　　4.2.5 基于單片機(jī)的數(shù)字時鐘的實(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，例如交通燈對交通的控制、車站碼頭顯示牌顯示時間及車船次信息、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)計的選題工作。</p><p>　

9、　本文介紹數(shù)字時鐘的系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)具有數(shù)字時間的顯示、文字動畫效果的顯示及簡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)時間圖片等的顯示。4*4陣列式鍵盤實(shí)現(xiàn)該鍵對應(yīng)數(shù)字在顯示器上的顯示。通過系統(tǒng)顯示器，配合簡單操作提供友好用戶界面。系統(tǒng)軟件設(shè)計包括單片機(jī)編程，用C語言實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　通過向單片機(jī)下載軟

10、件，最終實(shí)現(xiàn)鍵盤的輸入顯示，顯示器對圖片文字等信息的顯示，動靜態(tài)文字的實(shí)現(xiàn)，時間的顯示等功能。</p><p>　　關(guān)鍵字：數(shù)字時鐘；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年第一臺電子計算機(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，使得計算機(jī)體積更小，功能更強(qiáng)。特別是近20多年時間里，計算機(jī)技術(shù)獲得飛速的發(fā)展，計算機(jī)在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)是一個國家現(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

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,也即常稱的CPU)和數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個最小的計算機(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>　　（1）SCM即單片微型計算機(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與通用計算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。</p><p>　　（2）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，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(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，將MCS-51從單片微型計算機(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，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。</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，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SOC化趨勢。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展，基于SOC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。因此，對單片機(jī)的理解可以從單片微型計算機(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)展時期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機(jī)仍處在初級的發(fā)展階段，元件集成規(guī)模還比較小，功能比較簡單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡單的I/O口集成到芯片上，F(xiàn)airchild公司就屬于這一類型，它還需配上外圍的其他處理電路方才構(gòu)成完整的計算系統(tǒng)。類似的單片機(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)，這個時期的單片機(jī)才是真正的8位單片微型計算機(jī)，并推向市場。它以體積小，功能全，價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都相繼開發(fā)了具有自己特色的專用單片機(jī)。</p><p>　　80年代，世界各大公司均競相研制出品種多功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個系列，300多個品種，此時的單片機(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)，功能越來越強(qiáng)大，RAM和ROM的容量也越來越大，尋址空間甚至可達(dá)64kB，可以說，單片機(jī)發(fā)展到了一個新的平臺。[1,2]</p><p>　　1.2 本課題設(shè)計背景及意義</p><p>　　自20世紀(jì)以來，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)了社會信息化程度的提高。同時電子產(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)類電子產(chǎn)品等）被大部分家庭需要和使用。為了滿足人們的生活需要，提高家電的技術(shù)含量，實(shí)現(xiàn)家電的智能化、自動化勢在必行。與此同時，單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價格低廉、可靠性高、靈活性好、開發(fā)較為容易，廣泛應(yīng)用于智能生產(chǎn)和工業(yè)自動化上，而且現(xiàn)代人類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)等電腦配件中都會集成

27、有單片機(jī)。單片機(jī)類家用電器開發(fā)應(yīng)用潛力巨大。</p><p>　　在日常生活中，發(fā)條鐘常會因為機(jī)械故障致使時鐘停工，電池鐘常會因為電池沒電或漏液導(dǎo)致時鐘停工，而基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時鐘則能克服上述兩種時鐘的缺點(diǎn)。數(shù)字時鐘是采用電路實(shí)現(xiàn)對時、分、秒顯示的計時裝置，廣泛用于家庭、車站、碼頭、辦公室等公共場所。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)字時鐘的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超

28、過了老式鐘表，鐘表數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大地方便和質(zhì)量的提高，并會在我們的生產(chǎn)生活中扮演越來越重要的角色。</p><p>　　本設(shè)計所實(shí)現(xiàn)的基于單片機(jī)技術(shù)的數(shù)字時鐘系統(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)計數(shù)字時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，車站的日期時間顯示，實(shí)時控制系統(tǒng)以及儀器儀表，家用電器等各個領(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更進(jìn)一步，基于單片機(jī)技術(shù)的各類生產(chǎn)生活用品會更加深刻地改變我們的生活。</p><p>　　第二章 相關(guān)開發(fā)工具和軟件介紹</p><p>　　2.1 集成開發(fā)環(huán)境Keil C51</p><p>　　單片機(jī)的程序設(shè)

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

31、　　Keil μVison系列是德國Keil Software公司推出的51系列兼容單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)，Keil公司已經(jīng)被ARM公司收購。μVison4是集成的可視化Windows操作界面，其提供了豐富的庫函數(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型的單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計。μVison系列是一個非常優(yōu)秀的編譯器，特點(diǎn)如下：支持匯編語言，C51語言等多種單片機(jī)設(shè)計語言；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；支持在一個工作區(qū)間中進(jìn)行多項目的程序設(shè)計；支持多級代碼優(yōu)化。</p><p>　　μVison4集成開發(fā)環(huán)境是具有標(biāo)準(zhǔn)的Windows界面的應(yīng)用程序，對于一個打開的項目工程，其界面效果圖如下圖1所示。</p><p>　　圖1 μVison4集成開發(fā)主界面</p>

33、<p>　　首先啟動Keil軟件，使用“File-〉New”可在項目窗口的右側(cè)打開一個新的文本編輯窗口，可在窗口中輸入C語言源程序。但在項目開發(fā)中，并不是僅有一個源程序就行了，還要為這個項目選擇CPU，確定編譯、匯編、連接的參數(shù)，指定調(diào)試的方式，有一些項目還會有多個文件組成等，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工程中，只能對工程而不能對單一的源程序進(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)一個對話框，給將要建立的工程起一個名字，（設(shè)為test1）。點(diǎn)擊“保存”，出現(xiàn)第二個對話框，如圖2所示，選擇CPU?；氐街鹘缑妫藭r在工程窗口的文件頁中出現(xiàn)了“Target1”,點(diǎn)擊“+”號展開，看到下一層的“Source Group1”，這時的工程還是一個空工程，需要手動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’”，見圖3，出現(xiàn)一個對話框，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)對工程設(shè)置的對話框。設(shè)置對話框中的Target頁面，如圖4所示，Xtal是晶振頻率值，設(shè)為24M。</p><p>　　圖4 Target頁面</p><p>　　設(shè)置對話框中的OutPut頁面有多個選項，其中Creat Hex file用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機(jī)芯片的HEX格式文件，文件

37、的擴(kuò)展名為.HEX）,因為本設(shè)計要寫片做硬件實(shí)驗，必須選中該項，見圖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Labcenter electronics公司開發(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、，主要由兩個程序組成：Ares和Isis。前者主要用于PCB自動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的，針對微處理器的應(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)軟件代碼級的調(diào)試，還可以直接實(shí)時動態(tài)地模擬按鈕、鍵盤的輸入，LED、液晶顯示的輸出，同時配合虛擬工具如示波器、邏輯分析儀等進(jìn)行相應(yīng)的測量和觀測。值得注意的是該軟件

39、元件庫具有超過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)時鐘設(shè)計重要的環(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，X、Y坐標(biāo)之一或二者都被加亮顯示，加亮顯示說明鼠標(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，它將會被捕捉到Y(jié)軸，Y坐標(biāo)將會被加亮。</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)移動鼠標(biāo)，按下SHIFT鍵，用鼠標(biāo)“撞擊”邊框，這會使顯示平移。我們把這稱為Shift-Pan。</p><p>　　·用

42、鼠標(biāo)指向編輯窗口并按 縮放鍵（見下文），會以鼠標(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)按會不斷放大直到最大），按F7鍵可以縮小電路圖（類似的連續(xù)按會不斷縮小直到最?。?，這兩種情況無論哪種都會使顯示以當(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。圖的大小可以通過View菜單的Zoom命令或者是上述的功能鍵控制。無論何時你都可以使用功能鍵控制縮放，

43、即便是在滾動和拖放對象時。</p><p>　　·當(dāng)鼠標(biāo)指針指向管腳末端或者導(dǎo)線時，鼠標(biāo)指針將會被捕捉到這些物體，這種功能被稱為實(shí)時捕捉，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^Tools菜單的Real Time Snap 命令或者是CTRL+S切換該功能。</p><p>　　·對象選擇器（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。顯示對象的類型包括：設(shè)備，終端，管腳，圖形符號，標(biāo)注和圖形。</p><p>　　在某些狀態(tài)下，對象選擇器有一個Pick切換按鈕，點(diǎn)擊該按鈕可以彈出庫元件選取窗體。通過該窗體可以選擇元件并置入對象選擇器，在今后繪圖時使用。</p><p>　　·選中對象（Tagging an Object）用鼠標(biāo)指向?qū)ο蟛Ⅻc(diǎn)擊右鍵可以選中該對象。該操作選中對象并使其高亮顯示，然后可以進(jìn)行編輯

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

46、效。</p><p>　　·調(diào)整對象大?。≧esizing an Object）子電路（Sub-circuits）、圖表、線、框和圓可以調(diào)整大小。當(dāng)你選中這些對象時，對象周圍會出現(xiàn)白色小方塊叫做“手柄”，可以通過拖動這些“手柄”來調(diào)整對象的大小。</p><p>　　·編輯對象（Editing an Object）許多對象具有圖形或文本屬性，這些屬性可以通過一個對話框進(jìn)

47、行編輯，這是一中很常見的操作，有多種實(shí)現(xiàn)方式。</p><p>　　·畫線（Wire Placement）左擊第一個對象連接點(diǎn)。如果你想讓ISIS自動定出走線路徑，只需左擊另一個連接點(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)。一個圓點(diǎn)從中心出發(fā)有四個連接點(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，一個連接點(diǎn)意味著3根線匯于一點(diǎn)，ISIS提供了一個圓點(diǎn)，避免由于錯漏點(diǎn)而引起的混亂。</p><p>　　用該軟件設(shè)計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)計涉及的主要硬件包括STC11F32XE單片機(jī)芯片一塊、時鐘芯片DS1302、NOKIA5110

50、顯示屏和一個4*4矩陣鍵盤。STC11F32XE單片機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)該設(shè)計的核心的運(yùn)算控制，時鐘芯片DS1302實(shí)現(xiàn)時間的輸出，NOKIA5110顯示屏實(shí)現(xiàn)時間、文字等的輸出顯示，4*4矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)各按鍵的不同輸入實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)介紹見第四章第一節(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時鐘芯片編程，NOKIA5110顯示屏編程及矩陣鍵盤編程。</p><p&

51、gt;　　DS1302時鐘芯片：設(shè)置初始時間，從讀寄存器中讀出時間暫存于單片機(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)計時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：計算出各按鍵的特征編碼，然后將16個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與順序編碼的對應(yīng)關(guān)系表，然

52、后用當(dāng)前讀得的特征編碼來查表，當(dāng)表中有該特征編碼時，它所在的位置就是對應(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)：單片機(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)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、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)成的一個小而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)和嵌入式區(qū)別：單片機(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、這是說一般會想到的領(lǐng)域。從定義上來說，單片機(jī)是一個微型控制芯片，把各個功能部件結(jié)合到一塊芯片上中，構(gòu)成一個完整的微型計算機(jī)。嵌入式就是嵌入到一些東西里面的計算機(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。這種晶體有一個很重要的特性，如果給它通電，它就會

55、產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之，如果給它機(jī)械力，它又會產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。他們有一個很重要的特點(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-磁場的不斷轉(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，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，按照計算機(jī)所傳輸?shù)男畔⒎N類，計算機(jī)的總線可以劃分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別用來傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址和控制信號

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)的各個部件通過總線相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再與總線相連接，從而形成了計算機(jī)硬件系統(tǒng)。在計算機(jī)系統(tǒng)中，各個部件之間傳送信息的公共通路叫總線，微型計算機(jī)是以總線結(jié)構(gòu)來連接各個功能部件的。</p><p>　　仿真、仿真機(jī)：仿真是單片機(jī)開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，一般產(chǎn)品開發(fā)過程中都要進(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。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)計的應(yīng)用電路，仿真就是利用仿真機(jī)來代替應(yīng)用電路板（稱目標(biāo)機(jī)）的單片機(jī)部份，對應(yīng)用電路部份進(jìn)行測試、調(diào)試。</p><p>　　4.1.2 51單片機(jī)概述</p><p>　　51單片機(jī)是對目前所有兼容Intel 8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8031單片機(jī)，后來隨著Fla

59、sh ROM技術(shù)的發(fā)展，8031單片機(jī)取得了長足的進(jìn)展，成為目前應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(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,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)入門的一個單片機(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程序存儲器(ROM)；256B的數(shù)據(jù)存儲器(RAM)；32條I/O口線,111條指令，大部分為單字節(jié)指令；21個專用寄存器；2個可編程定時/計數(shù)器；5個中斷源，2個優(yōu)先級；一個全雙工串行通信口；外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB；外部程序存儲器尋址空間為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8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工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）、程序存儲器（Flash）、數(shù)據(jù)存儲器（SRAM）、定時/計數(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程序存儲器為32K，SRAM為1280字節(jié)，有定時器T0T1,1-2個UART串口，有獨(dú)立波特率發(fā)生器，EEPROM為29K，中斷優(yōu)先級為2。</p><p><b>　　芯片見圖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口是漏極開路的雙向I/O口，當(dāng)使用片外存儲器（ROM及RAM）時，作地址和數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用。在程序校驗期間，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)使用片外存儲器（ROM及RAM）時，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，其內(nèi)部各寄存器處于隨機(jī)狀態(tài)，在該腳輸入24個時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）:在訪問片外程序存儲器時，此端

67、輸出負(fù)脈沖作為存儲器讀選通信號。</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;　　過去多用并行接口的時鐘芯片，如MC146818,DS12887等，它們已能完全滿足單片機(jī)系統(tǒng)對實(shí)時時鐘的要求，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。近年來串行接口的各種芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用愈來愈多，串行接口的實(shí)時時鐘芯片也出現(xiàn)了不少，DS1302是一個綜合性能較好且價格便宜的串行接口實(shí)時時鐘芯片。</p><p>　　DS1302原理框圖見圖12所示。DS130

69、2包含一個實(shí)時時鐘/日歷和31字節(jié)的靜態(tài)RAM，它和單片機(jī)通信經(jīng)由一個簡單的串行接口。實(shí)時時鐘/日歷提供秒、分、時、日、周、月、年信息，月末日期自動調(diào)整，包括閏年的修正。時鐘可工作在24小時格式或12小時（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（串行時鐘）。數(shù)據(jù)傳送從單片機(jī)到實(shí)時時鐘/RAM或?qū)崟r時鐘/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</p><p>　　NOKIA5110液晶屏LPH7366可以顯示15個漢字，30個字符，性價比高，接口簡單，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，接口信號線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號線僅有9條。支持多種串行通信協(xié)議，傳輸速率高達(dá)4Mbps（即1M/s），可全速寫入顯示數(shù)據(jù)，無等待時間?？赏ㄟ^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)備和測試設(shè)備中。</p><p>　　矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，4*4矩陣鍵盤使用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個數(shù)是4*4個。這種行列式鍵盤結(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</p><p>　　LCD單元的設(shè)計，見圖16。</p><p>　　圖16 LCD單元設(shè)計圖</p><p>　　時鐘單元的設(shè)計，見圖17。</p><p>　　圖17 時鐘單元設(shè)計圖</p><p>　　主控單元的設(shè)計，見圖18。</p><p>　　圖18 主控單元

75、設(shè)計圖</p><p>　　矩陣鍵盤單元的設(shè)計，見圖19。</p><p>　　圖19 矩陣鍵盤單元設(shè)計圖</p><p>　　最終在ISIS中仿真的電路圖見下面圖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)計采用ZIM0221進(jìn)行字模的生成和提取，其主界面見圖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），每個漢字占32B,分上下兩半，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對應(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，送第二個字節(jié)，換行按列對

78、齊，送第三個字節(jié)……直到32B顯示完就可以在LCD上得到一個完整漢字。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，只不過它的高和寬不再是個定值，而是一個變量，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狀態(tài)。再從P1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狀態(tài)。將兩次讀取結(jié)果組合口起來就可以得到當(dāng)前按鍵的特征編碼。使用上述方法我們得到16個鍵的特征編碼。</p><p>　　4.2.5 基于單片機(jī)的數(shù)字時鐘的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　DS1302時鐘芯片內(nèi)含一個

80、實(shí)時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM,通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時時鐘/日歷電路提供秒分時日年月的信息，與單片機(jī)之間僅需用到三個口線：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：時鐘停止位寄存器2的第7位12/24小時標(biāo)志</p><p>　　CH=0 振蕩器工作允許bit=1,12小時模式</p><p>　　CH=1 振蕩器停止bit7=0,24小時模式</p><p>　　WP：寫保護(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 選擇一個二極管</p><p>　　TCS=其它 禁止涓流充電 DS=10 選擇兩個二極管</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)時鐘功能的幾個主要環(huán)節(jié)包括：實(shí)時時鐘寫入一字節(jié)、實(shí)時時鐘讀取一字節(jié)、往DS1302寫入數(shù)據(jù)、讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)、往DS1302寫入時鐘數(shù)據(jù)(多字節(jié)方式)、讀取DS1302時鐘數(shù)據(jù)、往DS1302寄存器數(shù)寫入數(shù)據(jù)(多字節(jié)方式)先寫地址后寫數(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)置初始時間先寫地址,后讀命令/數(shù)據(jù)(寄存器多字節(jié)方式)，讀取DS1302當(dāng)前時間。</p><p><b>　　核心代碼見下：</b></p><p>　　設(shè)置時間在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)時時鐘時鐘線引腳 */</p><p>　　sbit T_IO = P3^3;/*實(shí)時時鐘數(shù)據(jù)線引腳 */</p><p>　　sbit T_RST = P3^4; /*實(shí)時時鐘復(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</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)試無誤后，就要進(jìn)行實(shí)物的燒寫與調(diào)試，現(xiàn)簡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，取板時要仔細(xì)檢查電路板各處的焊接是否符合設(shè)計圖，

102、焊接質(zhì)量如何等。</p><p>　　電路板實(shí)物圖見下面圖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</b></p><p><b>　?。?）虛擬串口驅(qū)動</b></p><p>　　安裝串口驅(qū)動CH341SER.EXE。</

104、p><p>　?。?）STC_ISP燒寫軟件</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STC系列單片機(jī)而設(shè)計的，可下載STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC單片機(jī)，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。</p><p>　　現(xiàn)簡要介紹該軟件的使用。</p><p>　　點(diǎn)擊“打

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

106、　圖25 選擇對應(yīng)的COM口</p><p>　　最后點(diǎn)擊“Download/下載”鍵，按下單片機(jī)開始鍵，進(jìn)行燒寫。</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到單片機(jī)中，觀察結(jié)果是否與設(shè)計時和仿真時相同。</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制作問題質(zhì)量問題，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，直至無任何錯誤。第三方例如因為電腦問題無法進(jìn)行正常的燒寫，驅(qū)動的不正確安裝，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、寫且結(jié)果無誤后，仍可對硬件軟件等進(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)過三個多月的學(xué)習(xí)設(shè)計和調(diào)試，終于完成了基于單片機(jī)的數(shù)字時鐘的設(shè)計，各項功能都已實(shí)現(xiàn)，完成了預(yù)期目標(biāo)。通過本次設(shè)計，使我知道了單片機(jī)開發(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)計目標(biāo)畫出電路圖，使數(shù)字鐘從簡易變成多功能形式。&l

109、t;/p><p>　　本設(shè)計具有體積小、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)字時鐘產(chǎn)品已滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(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)時控制和數(shù)據(jù)處理，錄像機(jī)、攝像機(jī)，全自動洗衣機(jī)的控制，程控玩具，自動控制領(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、簡便外觀不夠簡約以及攜帶不夠方便致使不能真正投入生活使用。但我會繼續(xù)努力，爭取能進(jìn)一步完善本設(shè)計。</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，將會有更多功能強(qiáng)大價格低廉的單片機(jī)時鐘產(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

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)字時鐘系統(tǒng)開發(fā)[J].中國新技術(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[J].辦公自動化雜志,89:50-51.</p><p>　　[7]吳鋒,吳浩

113、東.單片機(jī)控制簡易數(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[J].電子世界,2005(4):</p><p><b>　　29-30.</b></p><p>　　[9]國強(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,夏國清.基于DS1307的可調(diào)實(shí)時時鐘系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代計算機(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[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)計及時間校準(zhǔn)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報,29(