基于單片機(jī)的萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)系 部： 電子工程系 學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電子08c2 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2011年 3 月 26 日聲 明本人所呈交的 基于單片機(jī)的萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì) ，是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)著作下獨(dú)立進(jìn)行分析研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。作者簽名： 日期： 2011.3.26 【摘要】本論文設(shè)計(jì)采用at89c52單片機(jī)作為主控制系統(tǒng)；ds1302提供時(shí)鐘；ds1822進(jìn)行溫度的采集；萬(wàn)年歷顯示采用了lcd液晶顯示屏；鬧鈴時(shí)間設(shè)置、鬧鈴開(kāi)關(guān)

2、功能由按鍵完成；由proteus軟件對(duì)萬(wàn)年歷進(jìn)行功能仿真。本論文設(shè)計(jì)的萬(wàn)年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔多優(yōu)點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】：萬(wàn)年歷，單片機(jī)，時(shí)鐘，溫度，軟件abstractthe present paper design uses at89c52 scm to take the primary control circuit; ds1302 provides the clock; ds1822 carries on the temperature gathering; perpetual calendar demonstrated that has used the lcd li

3、quid crystal display monitor; the alarum time establishment, the alarum switch function completes by the pressed key; carries on function simulation by the proteus software to perpetual calendarthis paper designs perpetual calendar is convenient， intuitive and various functions。 simple circuit more

4、advantages?！緆ey word】：perpetual calendar ，scm， clock，temperature ，software目 錄緒論1一、方案設(shè)計(jì)2（一）電路方案的選取21單片機(jī)芯片的選擇方案22顯示模塊選擇方案23電路設(shè)計(jì)最終方案決定2二、電路的硬件設(shè)計(jì)3（一）系統(tǒng)硬件介紹31at89c52單片機(jī)簡(jiǎn)介3（二）主要單元電路的設(shè)計(jì)41單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)42時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)53時(shí)鐘電路原理及說(shuō)明54溫度測(cè)量模塊的設(shè)計(jì)75顯示模塊的設(shè)計(jì)96鬧鈴模塊電路設(shè)計(jì)10三、電路的軟件設(shè)計(jì)11（一)程序流程框圖11（二）子程序流程圖11四、萬(wàn)年歷功能仿真13（一）proteus軟

5、件簡(jiǎn)介131進(jìn)入proteus isis132基本操作13（二）按鍵功能介紹：151主界面按鍵功能由上而下依次為：152當(dāng)設(shè)置時(shí)間和鬧鈴時(shí)按鍵功能介紹15(三)仿真結(jié)果顯示151上電后后led顯示：152調(diào)節(jié)分鐘：163調(diào)節(jié)小時(shí)：164調(diào)節(jié)日期:165調(diào)節(jié)月份：166調(diào)節(jié)年份：177點(diǎn)擊鬧鈴開(kāi)啟鍵顯示：17總結(jié)18參考文獻(xiàn)19致謝20附錄一：系統(tǒng)電路圖21附錄二：仿真程序22緒論萬(wàn)年歷顯示的計(jì)時(shí)裝置廣泛應(yīng)用于家庭以及辦公室等公共場(chǎng)所。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英晶體振蕩器技術(shù)，使萬(wàn)年歷具有走時(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(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。盡管目前市

6、場(chǎng)上已有現(xiàn)成的萬(wàn)年歷集成電路芯片出售，價(jià)格便宜、使用也方便，但鑒于單片機(jī)的定時(shí)功能也可以完成萬(wàn)年歷的電路設(shè)計(jì)，因此進(jìn)行萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)是必要的。本論文將零散的數(shù)字電路的知識(shí)有機(jī)的、系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)用于實(shí)際，來(lái)培養(yǎng)大學(xué)生的綜合分析和設(shè)計(jì)電路，寫(xiě)程序、調(diào)試電路的能力。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)原理，以單片機(jī)芯片at89c52作為核心控制器，通過(guò)硬件電路的制作以及軟件程序的編制，設(shè)計(jì)制作出一個(gè)多功能萬(wàn)年歷系統(tǒng)。該時(shí)鐘系統(tǒng)主要由時(shí)鐘模塊、鬧鐘模塊、顯示模塊、控制模塊組成。系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單清晰的操作界面，能在4v6v直流電源下正常工作。能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間，可隨時(shí)進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，具有鬧鈴時(shí)間設(shè)置、鬧鈴開(kāi)關(guān)功能。設(shè)計(jì)以硬件軟件

7、化為指導(dǎo)思想，充分發(fā)揮單片機(jī)功能，大部分能通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。在萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中，本文主要具體工作主要包括以下幾點(diǎn)：1）萬(wàn)年歷系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)；2）根據(jù)系統(tǒng)的流程主要設(shè)計(jì)了萬(wàn)年歷的硬件電路；3）根據(jù)硬件電路進(jìn)行軟件程序設(shè)計(jì)；4）對(duì)設(shè)計(jì)的萬(wàn)年歷進(jìn)行了仿真與調(diào)試。一、方案設(shè)計(jì)（一）電路方案的選取1單片機(jī)芯片的選擇方案方案一：采用at89c51芯片作為硬件核心，采用flash rom，內(nèi)部具有4kb rom 存儲(chǔ)空間，能于3v的超低壓工作，而且與mcs-51系列單片機(jī)完全兼容，但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備isp在線編程技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ?/p>

8、需要燒入程序時(shí)，對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二：采用at89c52，片內(nèi)rom全都采用flash rom；能以3v的超底壓工作；同時(shí)也與mcs-51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8kb rom 存儲(chǔ)空間，同樣具有at89c51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞，所以選擇采用at89c52作為主控制系統(tǒng)。2顯示模塊選擇方案方案一：采用led數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描，led數(shù)碼管價(jià)格適中，對(duì)于顯示數(shù)字合適，與液晶相比，耗電及體積大與液晶相比，耗電及體積大，所以也不用此種作為

9、顯示。方案二：采用lcd液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字、圖形,顯示多樣，清晰可見(jiàn)，省了很多麻煩，所以在此設(shè)計(jì)中采用lcd液晶顯示屏。3電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述，對(duì)本次設(shè)計(jì)方案選定：采用at89c52作為主控制系統(tǒng)；ds1302提供時(shí)鐘；lcd液晶顯示屏作為顯示。電路設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示：lcd顯示模塊at89c52主控制模塊ds1822溫度模塊 ds1302時(shí)鐘模塊鍵盤(pán)模塊圖2-1系統(tǒng)原理圖二、電路的硬件設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)硬件介紹本電路是由at89c52單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3v超低壓工作；時(shí)鐘電路由ds1302提供，它是一種高性能、低功

10、耗、帶ram的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)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2.5v5.5v。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(hào)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。可產(chǎn)生年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能；溫度的采集由ds1822構(gòu)成；顯示部份由lcd液晶顯示屏顯示。1at89c52單片機(jī)簡(jiǎn)介at89c52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)。at89c52是一個(gè)低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的f

11、lash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的at89c52單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。at89c52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫(xiě)口線，at89c52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程。at89c52有pdip、pqfp/tqfp及plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 。at89c52引腳分布如圖

12、2-2所示：圖2-2 at89c52引腳分布圖（二）主要單元電路的設(shè)計(jì)1單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)at89c52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)i/o口p0,p1,p2,p3,每一條i/o線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,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。第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端。主控制系統(tǒng)如圖2-3所示： 圖2-3 主控制系統(tǒng) 2時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)圖2-4示出ds

13、1302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)位/片選線，通過(guò)把rst輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)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)的傳送手段。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(duì)ds1302進(jìn)行操作

14、。如果在傳送過(guò)程中rsts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)。上電動(dòng)行時(shí)，在vcc大于等于2.5v之前，rst必須保持低電平。中有在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）。sclk始終是輸入端。ds1302的連接如圖2-4所示： 圖2-4 ds1302的連接圖3時(shí)鐘電路原理及說(shuō)明(1) 時(shí)鐘芯片ds1302的工作原理： ds1302在每次進(jìn)行讀、寫(xiě)程序前都必須初始化，先把sclk端置 “0”，接著把rst端置“1”，最后才給予sclk脈沖；讀/寫(xiě)時(shí)序如下圖4所示。ds1302的控制字的位7必須置1，若為0則不能把對(duì)ds1302進(jìn)行讀寫(xiě)數(shù)

15、據(jù)。對(duì)于位6，若對(duì)程序進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)ram=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)，ck=0，位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫(xiě)操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為1；該位為0則表示進(jìn)行的是寫(xiě)操作。控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸入/輸出的。表2為ds1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“ch”是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，ds1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行?！皐p”是寫(xiě)保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和ram的寫(xiě)操作之前，wp必須為0。當(dāng)“wp”為1時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫(xiě)操作。(2) ds1302的控制字節(jié)：ds1302控制字節(jié)的高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)

16、寫(xiě)入ds1302中，位6如果0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取ram數(shù)據(jù)；位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出命令字節(jié)的格式如表2-1所示：表2-1 命令字節(jié)格式 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 1 r/c a4 a3 a2 a1 a0 r/w(3) 數(shù)據(jù)輸入輸出（i/o）在控制指令字輸入后的下一個(gè)sclk時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入ds1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(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。單字節(jié)傳

17、送操作格式如圖2-5所示：圖2-5 單字節(jié)傳送操作格式多字節(jié)突發(fā)模式操作格式如圖2-6所示：圖2-6 多字節(jié)突發(fā)模式操作格式(4) ds1302的寄存器ds1302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(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 ds1302與ram相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)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c0hfdh，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)為突發(fā)方式下的ram寄存器

18、，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的ram的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為feh(寫(xiě))、ffh(讀)。ds1302片內(nèi)各寄存器數(shù)據(jù)格式如表2-2所列：表2-2 ds1302片內(nèi)各寄存器數(shù)據(jù)格式時(shí)鐘/ram 數(shù) 據(jù) 格 式 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 秒：0059 ch 10秒 秒 分：0059 0 10分 分 時(shí)：0023 0 0 10小時(shí) 小時(shí) 日：0131 0 0 10日 日 月：0112 0 0 0 10月 月星期：0107 1 0 0 0 0 星期 年：0107 10年 年 控制 wp 0 0 0 0 0 0 0ram 030 x x x x x x x x4溫度測(cè)量模塊的設(shè)計(jì)d

19、s1822是一種用一根信號(hào)線與一根返回線來(lái)實(shí)現(xiàn)互連通信的集成電路芯片。采用這種芯片構(gòu)成的微型局域網(wǎng)系統(tǒng)具有建網(wǎng)速度快、成本低的特點(diǎn)，非常適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。一線數(shù)字溫度計(jì)芯片ds1822就是dallas公司推出的系列一線總線產(chǎn)品之一，它支持dallas觸摸接口，遵循一線協(xié)議，并可以與處理器進(jìn)行雙向數(shù)字通信，同時(shí)性價(jià)比也很高，是一種使用起來(lái)非常方便的經(jīng)濟(jì)型溫度傳感器。ds1822內(nèi)部電路的核心是一個(gè)直接數(shù)字輸出的溫度傳感器。它可將55125 范圍內(nèi)的溫度值按9位、10位、11位、12位的分辨率進(jìn)行量化，且以上的分辨率都包括一個(gè)符號(hào)位，因此對(duì)應(yīng)的溫度量化值分別是0.5、0.25、0.125、0.0625

20、，即最高分辨率為0.0625，工作電壓范圍為3.05.5。(1) ds1822的測(cè)溫原理用ds1822一線式數(shù)字溫度芯片測(cè)量溫度的原理如圖所示。它沒(méi)有采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換原理，如逐次逼近法、雙積分式和算術(shù)等，而是運(yùn)用了一種將溫度直接轉(zhuǎn)換為頻率的時(shí)鐘計(jì)數(shù)法，計(jì)數(shù)時(shí)鐘由溫度系數(shù)很低的振蕩器產(chǎn)生，因而非常穩(wěn)定；而計(jì)數(shù)的閘門(mén)周期則由溫度系數(shù)很高（即對(duì)溫度非常敏感）的振蕩器來(lái)決定。溫度測(cè)量的原理框圖如圖2-7所示： 斜坡累加器 預(yù)置 比較器 置頂?shù)蜏囟认到y(tǒng)振蕩器 計(jì)數(shù)器置1/清零 =0 溫度寄存器 計(jì)數(shù)器高溫度系統(tǒng)振蕩器停止 =0圖2-7 溫度測(cè)量的原理框圖計(jì)數(shù)器中的預(yù)置值以55時(shí)的計(jì)數(shù)值為基準(zhǔn)，在閘門(mén)開(kāi)放計(jì)

21、數(shù)期間，每當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到0，則溫度寄存器就加，溫度寄存器中的預(yù)置值也以55的測(cè)量值為基準(zhǔn)。同時(shí)計(jì)數(shù)器的預(yù)置值還與斜坡累加器電路有關(guān)，該電路用于補(bǔ)償振蕩器對(duì)溫度的拋物線特性，因此還要用時(shí)鐘脈沖針對(duì)這個(gè)非線形校正預(yù)置值作計(jì)數(shù)操作，直至計(jì)數(shù)值達(dá)到0為止，如果此時(shí)閘門(mén)還未關(guān)閉，則再重復(fù)計(jì)數(shù)過(guò)程。斜坡累加器補(bǔ)償了振蕩器對(duì)溫度的非線形特性，從而可以獲得較高的溫度測(cè)量分辨率，改變相對(duì)于測(cè)溫量化級(jí)的計(jì)數(shù)量大小即可獲得不同的分辨率。(2) ds1822的測(cè)溫過(guò)程在測(cè)溫時(shí)對(duì)ds1822進(jìn)行操作的步驟如下：a初始化（read rom指令，代碼33h），每次對(duì)ds1822進(jìn)行操作之前都要對(duì)其進(jìn)行初始化，主要目的在于確定

22、溫度傳感器是否已經(jīng)連接到單總線上。b查找ds1822（search rom指令，代碼foh），該指令可使處理器通過(guò)排除法來(lái)辨別總線上的ds1822。c匹配ds1822（macth rom指令，代碼55h），只有完全符合64位rom序列的ds1822才能響應(yīng)其后的指令，當(dāng)然，單點(diǎn)測(cè)溫時(shí)可以使用skip rom（cc h）指令來(lái)跳過(guò)這一步。d發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換指令（convert 指令代碼44h），發(fā)送該指令后應(yīng)查詢總線上的電平，當(dāng)電平為高時(shí)，溫度轉(zhuǎn)換完成。e讀取溫度值（read scrtchpad指令代碼be h），將該指令發(fā)出后，就可從總線上讀取表示溫度的兩字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)。整個(gè)測(cè)溫過(guò)程中的第45步才

23、是ds1822進(jìn)行測(cè)溫并將結(jié)果進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換和輸出的過(guò)程。ds1822接收到轉(zhuǎn)換命令（44h）將立刻實(shí)施溫度轉(zhuǎn)換,并將結(jié)果存儲(chǔ)到16位便箋式存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)格式為符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼，然后用讀便箋式存儲(chǔ)器命令（be h）將所得數(shù)據(jù)順序置于總線上，最低位在前，最高位定義為符號(hào)位以表示溫度的正負(fù)。ds1822溫度與數(shù)字輸出典型值的對(duì)照表如表2-3所列：表2-3 ds1822 溫度與數(shù)字輸出的典型值 溫度（） 數(shù)字輸出（二進(jìn)制） 數(shù)字輸出|（十六進(jìn)制） +1250000 0111 11011 0000 07d0 +850000 0101 0101 0000 0550 +25.6250000 0001

24、 1001 0001 0191 +10.1250000 0000 1010 0010 00a2 +0.50000 0000 0000 1000 0008 00000 0000 0000 0000 0000 -0.51111 1111 1111 1000 fff8 -10.1251111 1111 0101 1110 ff5e -25.6251111 1110 0110 1111 fe6f -551111 1100 1001 0000 fc90（3）溫度測(cè)量模塊的電路圖設(shè)計(jì)如圖2-8所示：圖2-8 溫度測(cè)量模塊電路5顯示模塊的設(shè)計(jì)如圖2-9為lcd顯示模塊。圖2-9 lcd液晶顯示屏顯示模塊6鬧

25、鈴模塊電路設(shè)計(jì)鬧鈴功能是可以設(shè)置多個(gè)鬧鈴的。鬧鈴的持續(xù)時(shí)間為一分鐘?？梢允謩?dòng)按鍵關(guān)閉鬧鈴。鬧鈴電路模塊如圖2-10所示：圖 2-10 鬧鈴模塊電路圖三、電路的軟件設(shè)計(jì)(一)程序流程框圖當(dāng)電路接入電源后，首先進(jìn)行初始化。初始化完成后如果是反正實(shí)驗(yàn)顯示屏?xí)詣?dòng)讀取當(dāng)前計(jì)算機(jī)時(shí)間，如果是實(shí)物電路則會(huì)卻不顯示零。這時(shí)通過(guò)按鍵進(jìn)入子程序進(jìn)行時(shí)間設(shè)置調(diào)整。主程序流程圖如圖3-1所示：開(kāi) 始初 始 化顯 示 子 程 序開(kāi)關(guān)控制子程序時(shí) 間 修 改 程 序鬧鈴開(kāi)關(guān)日期修改程序顯 示 結(jié) 果返 回圖3-1主程序流程圖（二）子程序流程圖子程序主要是對(duì)時(shí)間和鬧鈴時(shí)間進(jìn)行設(shè)置調(diào)整。時(shí)間及鬧鈴程序流程圖如圖3-2所示.

26、開(kāi) 始控件有效，進(jìn)入年調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效年加一控件有效，進(jìn)入月調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效月加一控件有效，進(jìn)入日調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效日加一控件有效，進(jìn)入星期調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效星期加一控件有效，進(jìn)入分調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效分加一控件有效，進(jìn)入小時(shí)調(diào)整程序等待按鍵程序加鍵有效時(shí)加一控制有效，跳出時(shí)間調(diào)整程序，進(jìn)入主循環(huán)程序圖3-2 時(shí)間及鬧鈴程序流程圖四、萬(wàn)年歷功能仿真（一）proteus軟件簡(jiǎn)介proteus軟件不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。proteus是世界上著名的eda工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍

27、電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、pcb設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和msp430等，2010年即將增加cortex和dsp系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。1進(jìn)入proteus isis雙擊桌面上的isis 6 professional圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開(kāi)始”“程序”“proteus 7.1 professional” “isis 7.1 professional”，出現(xiàn)如圖4

28、-1所示圖4-1 啟動(dòng)時(shí)的屏幕2基本操作(1）圖形編輯窗口在圖形編輯窗口內(nèi)完成電路原理圖的編輯和繪制。為了方便作圖采用了坐標(biāo)系統(tǒng)isis中坐標(biāo)系統(tǒng)的基本單位是10nm，主要是為了和proteus ares保持一致。但坐標(biāo)系統(tǒng)的識(shí)別單位被限制在1th。坐標(biāo)原點(diǎn)默認(rèn)在圖形編輯區(qū)的中間，圖形的坐標(biāo)值能夠顯示在屏幕的右下角的狀態(tài)欄中。點(diǎn)狀柵格與捕捉到柵格編輯窗口內(nèi)有點(diǎn)狀的柵格，可以通過(guò)view菜單的grid命令在打開(kāi)和關(guān)閉間切換。點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距由當(dāng)前捕捉的設(shè)置決定。實(shí)時(shí)捕捉（real time snap）：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

29、可以使你方便的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線和管腳的連接。可以通過(guò)tools菜單的real time snap 命令或者是trl+s切換該功能。可以通過(guò)view菜單的redraw命令來(lái)刷新顯示內(nèi)容，預(yù)覽窗口中的內(nèi)容也將被刷新。當(dāng)執(zhí)行其它命令導(dǎo)致顯示錯(cuò)亂時(shí)可以使用該特性恢復(fù)顯示。 (2)預(yù)覽窗口（the overview window）該窗口通常顯示整個(gè)電路圖的縮略圖。在預(yù)覽窗口上點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將會(huì)有一個(gè)矩形藍(lán)綠框標(biāo)示出在編輯窗口的中顯示的區(qū)域。 其他情況下，預(yù)覽窗口顯示將要放置的對(duì)象的預(yù)覽。這種place preview特性在下列情況下被激活：l 當(dāng)一個(gè)對(duì)象在選擇器中被選中l(wèi) 當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)或鏡像按鈕時(shí)l 當(dāng)為一個(gè)可以

30、設(shè)定朝向的對(duì)象選擇類(lèi)型圖標(biāo)時(shí)當(dāng)放置對(duì)象或者執(zhí)行其他非以上操作時(shí)，place preview會(huì)自動(dòng)消除l 對(duì)象選擇器（object selector）根據(jù)圖標(biāo)決定的當(dāng)前狀態(tài)顯示不同的內(nèi)容。 (3)對(duì)象選擇器窗口通過(guò)對(duì)象選擇按鈕，從元件庫(kù)中選擇對(duì)象，并置入對(duì)象選擇器窗口，供今后繪圖時(shí)使用。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。(4)圖形編輯的基本操作包括：a.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。 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

31、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。b刪除對(duì)象（deleting an object）用鼠標(biāo)指向選中的對(duì)象并點(diǎn)擊右鍵可以刪除該對(duì)象，同時(shí)刪除所有連線。c拖動(dòng)對(duì)象標(biāo)簽（dragging an object label）許多類(lèi)型的對(duì)象有一個(gè)或多個(gè)屬性標(biāo)簽附著?？梢院苋菀椎匾苿?dòng)這些標(biāo)簽使你的電路圖看起來(lái)更美觀。移動(dòng)標(biāo)簽的步驟如下（to move a label）：首先，選中對(duì)象；然后，用鼠標(biāo)指向標(biāo)簽，按下鼠標(biāo)左鍵。進(jìn)而，拖動(dòng)標(biāo)簽到你需要的位置。d調(diào)整對(duì)象大?。╮esizing an object

32、）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)黑色小方塊叫做“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。調(diào)整對(duì)象大小的步驟如下（to resize an object）：首先選中對(duì)象；然后如果對(duì)象可以調(diào)整大小，對(duì)象周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)黑色小方塊，叫做“手柄”。最后用鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)這些“手柄”到新的位置，可以改變對(duì)象的大小。在拖動(dòng)的過(guò)程中手柄會(huì)消失以便不和對(duì)象的顯示混疊。（二）按鍵功能介紹：1主界面按鍵功能由上而下依次為：1）設(shè)置時(shí)間；2）設(shè)置鬧鐘；3)鬧鈴開(kāi)關(guān)；4)當(dāng)鬧鈴觸發(fā)時(shí)按下停止鬧鈴（否則會(huì)在一分鐘后停止）2當(dāng)設(shè)置時(shí)間和鬧鈴時(shí)按鍵功能介

33、紹1)切換設(shè)置光標(biāo)；2)設(shè)置光標(biāo)對(duì)應(yīng)處加1；3)保存設(shè)置信息返回主界面；4)不保存設(shè)置信息返回主界面。按鍵分布如圖4-3所示：圖4-3 按鍵分布(三)仿真結(jié)果顯示1上電后后led顯示：此時(shí)電路初始化完畢，并讀取了計(jì)算機(jī)時(shí)間，此時(shí)鬧鈴默認(rèn)為關(guān)。電路初始化完畢后顯示圖如圖4-4所示：圖4-4 電路初始化完畢后顯示圖2調(diào)節(jié)分鐘：按下時(shí)間設(shè)置鍵，首先顯示分鐘設(shè)置調(diào)整，按（2）鍵增加1。超過(guò)60則歸零。調(diào)節(jié)分鐘顯示圖如圖4-5所示圖4-5 調(diào)節(jié)分鐘顯示圖3調(diào)節(jié)小時(shí)：設(shè)置分鐘完成后繼續(xù)按下時(shí)間設(shè)置鍵怎會(huì)進(jìn)入小時(shí)調(diào)整，同理按（2）鍵加一超過(guò)23則歸零。調(diào)節(jié)小時(shí)顯示圖如圖4-6所示：圖4-6 調(diào)節(jié)小時(shí)顯示圖4

34、調(diào)節(jié)日期:同理設(shè)置日期，程序會(huì)根據(jù)月份進(jìn)行歸零。調(diào)節(jié)日期顯示圖如圖4-7所示：圖4-7 調(diào)節(jié)日期顯示圖5調(diào)節(jié)月份：同理調(diào)節(jié)月份，超過(guò)12則會(huì)歸零。調(diào)節(jié)月份顯示圖如圖4-8所示：圖4-8 調(diào)節(jié)月份顯示圖6調(diào)節(jié)年份：年份顯示會(huì)在初始化讀取當(dāng)前年份，按（2）鍵加一。調(diào)節(jié)年份顯示圖如圖4-9所示：圖4-9 調(diào)節(jié)年份顯示圖7點(diǎn)擊鬧鈴開(kāi)啟鍵顯示：在主程序下按（3）鍵，開(kāi)啟或關(guān)閉鬧鈴，按（2）鍵進(jìn)圖鬧鈴時(shí)間設(shè)置。鬧鈴時(shí)間設(shè)置如同程序數(shù)字鐘時(shí)間設(shè)置，不再贅述。鬧鈴開(kāi)啟顯示如圖4-10所示：圖4-10 鬧鈴開(kāi)啟顯示總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?nèi)晁鶎W(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力相結(jié)合的過(guò)程。雖然再此之前也有過(guò)幾

35、次課程設(shè)計(jì)，但無(wú)論時(shí)間、精力還是從設(shè)計(jì)過(guò)程中得到的收獲，都比不上畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)大大提高了我們對(duì)實(shí)際電路設(shè)計(jì)的熟練程度，同時(shí)激發(fā)了我們對(duì)本專(zhuān)業(yè)課程的興趣。制作這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一切都是從零開(kāi)始，從最簡(jiǎn)單的畫(huà)流程圖起步，這次課程設(shè)計(jì)可以圓滿完成，跟單片機(jī)課程里面的課外作業(yè)是離不開(kāi)的。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從開(kāi)始到仿真成功前后經(jīng)歷了一個(gè)學(xué)期。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分發(fā)揮我的主觀能動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)，學(xué)到了許多沒(méi)學(xué)到的知識(shí)。較好的完成了設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期的目的，完成最初的設(shè)想。對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，才顯得電路板美觀、大方。程序編寫(xiě)中，由于思路不清晰，開(kāi)始時(shí)遇到了很多的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)靜下心來(lái)思考，和同學(xué)討論

36、，理清了思路，反而得心應(yīng)手。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做任何事都要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，一步一個(gè)腳印。也練就了我的耐心，做什么事都要有耐心。此次課程設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多很多東西，這是最重要的?？傊?，此次課程設(shè)計(jì)使我的能力得到了全方位的提高，使我的操作能力和專(zhuān)業(yè)技能都有了很大的提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明顯的感覺(jué)到自身知識(shí)的缺乏，同時(shí)讓我對(duì)電子設(shè)計(jì)所必須的知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，這必將激勵(lì)我在今后的生活中更加努力的學(xué)習(xí)。由于本人知識(shí)能力有限，加上時(shí)間倉(cāng)促，萬(wàn)年歷定會(huì)存在各種不足，希望廣大的讀者和老師能多多修改更正。參考文獻(xiàn)1孫津平.數(shù)字電子技術(shù)m. 西安電子科技大學(xué)出版社.2005（108-111）。

37、2胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)m.清華大學(xué)出版社.1996。3. 劉訓(xùn)非. 單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用. 清華大學(xué)出版社.2010(261)。4. 將漢榮.數(shù)字電子技術(shù)與邏輯設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社.2008(2)。5.呂玉明.模擬電子技術(shù).大連理工大學(xué)出版社.2008（132-145）。6.余永權(quán).單片機(jī)與家用電器智能化設(shè)計(jì)m. 電子工業(yè)出版社.1995。7. 楊子文.單片機(jī)原理及應(yīng)用m . 西安電子科技大學(xué)出版社 2006。8.李華.mcs-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)m .北京航空航天大學(xué)出版社.1993。 9. 張友德.單片微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)踐m .復(fù)旦大學(xué)出版社.1992。致謝在論文完成之際，我要特

38、別感謝我的指導(dǎo)老師居敏花老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，居老師傾注了大量的心血和汗水，無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了居老師悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。感謝所有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的良師益友。最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位老師表示衷心地感謝！附錄一：系統(tǒng)電路圖附錄二：仿真程序#include#include/*/#define uchar unsigned char #defin

39、e uint unsigned int#define time (0x10000-50000)#define flag 0xef /鬧鐘標(biāo)志/*/全局變量及常量定義uchar i=20,j;uchar databuf16 = ;/日期uchar timebuf16 = ;/時(shí)間 uchar alarm2,time3;uchar code day=31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31;/12個(gè)月的最大日期(非閏年) /閏年月星期表 const unsigned char weektab = (3 5) + 31,/1月 (6 5) + 29,/2月 (0 5) + 31,/3月 (3 5) + 30,/4月 (5 5) + 31,/5月 (1 5) + 30,/6月 (3 5) + 31,/7月 (6 5) + 31,/8月 (1 5) + 30,/9月 (4 5) + 31,/10月 (0 5) + 30,/11月 (2 5) + 31 /12月 ; /