07電科電子檔數(shù)字鐘三稿

1、目錄摘要IIIAbstractIV第一章緒論 .11.1數(shù)字電子鐘的背景.11.2數(shù)字電子鐘的意義.11.3數(shù)字電子鐘的應(yīng)用.1第二章主要工具和器件 .22.1單片機(jī)的選擇.22.1.1多功能 .22.1.2高效率和高性能 .32.1.3低電壓和低功耗 .32.1.4低價格 .3Proteus .概述 .2.2仿真.2Proteus 主要功能 .Proteus 的用途及其在本系統(tǒng)中的作用 .Keil C51 .32.2.342.3調(diào)試42.4液晶顯示屏.42.5晶振.52.6蜂鳴器.5DS12C887 .鍵盤.2.762.87第三章系統(tǒng)總體設(shè)計與分析 .83.1系統(tǒng)整體設(shè)計

2、.83.2鍵盤控制電路模塊.83.3時鐘周期設(shè)計模塊.93.4復(fù)位電路設(shè)計模塊103.5顯示器模塊.113.6蜂鳴器模塊.12DS12C887 鬧鐘模塊 .電阻模塊.3.7123.8143.9硬件的總體設(shè)計.153.10系統(tǒng)的設(shè)計.163.10.1主程序模塊圖 .163.10.2時間調(diào)整與顯示流程圖 .173.10.3鬧鐘定時流程圖 .18第四章系統(tǒng)調(diào)試 .204.1調(diào)試.204.2硬件部分.214.3軟硬聯(lián)調(diào).23總結(jié) .26參考文獻(xiàn) .27附錄 .28致謝 .33基于單片機(jī)的數(shù)字鐘設(shè)計摘要現(xiàn)活的人們越來越重視起了時間的觀念，可以說時間和金錢劃上了等號。對于那些對時間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或

3、事來說，時間的確會帶來非常大的麻煩，所以以 LCD 為顯示器的時鐘比指針式的時鐘明了而且讀數(shù)快、時間準(zhǔn)確顯示到秒。了很大的優(yōu)勢，LCD 顯示的時間簡單數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時分秒數(shù)字顯示的計時裝置。數(shù)字鐘的精度穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出老式機(jī)械鐘。在這次設(shè)計中采用了 AT89C51 作為主控機(jī)器，采用 DS12C887來實現(xiàn)鬧鐘的功能，采用了一個按鍵進(jìn)行復(fù)位時使用，三個按鍵來隨時隨地的調(diào)節(jié)逆隋需要的時間，平且使用了 LCD 液晶顯示時、分、秒，以 24 小時計時方式，用 12MHZ的晶振產(chǎn)生脈沖，定時器計數(shù)。在此次設(shè)計中,電路除了具有顯示時間的基本功能外，還可以實現(xiàn)對時間的調(diào)整以及鬧鐘提醒功能，數(shù)字鐘

4、是其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，多功能，便于集成化而受到廣大消費的喜愛，因此得到了廣泛的使用。：單片機(jī)；數(shù)字鐘；液晶顯示Clock Design Of Based On SCM DigitalAbstractModern life of people pay more and more attention to up the concept of time, can saytime and money off of equality. For those very strict to time and accurate grasp theorthing for, time is no

5、t accurate will bring very big trouble, so the clock with LCD for display n the clock poer type showed a lot of advantage, LCD display time reading simple andquick, time accuray display to seconds.A digital clock is adopting digital circuit implemenion provides the diffculties digitaldisplay timer.

6、A digital clock precistability farold mechanical clock. In thisdesign we adopted AT89C51 as the master machine, using DS12C887 to achieve the alarmclock function, adopted a button to reset use anytime and anywhere, three button to adjust the time required to inverse sui, flat and USES the LCD displa

7、y, minutes and seconds, with 24hours, with the way 12MHZ clock crystals produce pulse, the timer counting.his design,circuit besides have show time basic functions, but also can make the time adjustment andalarm clock reminded function, a digital clock is its small, inexpensive, high preci, easy tou

8、se and walking, multi-function, facilieegration and receives the general consumersfavorite, so is been widely used.Keywords: SCM, A Digital Cclock,Liquid Crystal Display第一章緒論1.1數(shù)字電子鐘的背景21 世紀(jì)，社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的有了很大程度上的提高。 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦有重要事情，一時的

9、耽誤可能釀成大禍，而鬧鐘就可以在關(guān)鍵時刻起到提醒的作用。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進(jìn)一步向著低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。單片機(jī)應(yīng)用的重要還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過方法來實現(xiàn)了。這種代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次。數(shù)字鐘模塊中最常見的是單片機(jī)，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用，因此得到了廣泛的使用。1.2數(shù)字電子鐘的意義數(shù)字鐘是采

10、用數(shù)字電路實現(xiàn)對.時,分,秒.數(shù)字顯示的計時裝置,廣泛用于個人家庭,車站,碼頭等公共場所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于數(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)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實的意義。1.3數(shù)字電子鐘的應(yīng)用數(shù)字鐘已成為人們生活中必不可少的一部分，廣泛用于生活的各個方面和公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、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)字鐘具有走時準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動控制

11、等各個領(lǐng)域。第二章主要工具和器件2.1單片機(jī)的選擇單片機(jī)微型計算機(jī)是微型計算機(jī)的一個重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機(jī)由單塊集成電路處理器、器和I/O 接口電路等。，包含有計算機(jī)的基本功能：因此，單片機(jī)只需要和外部設(shè)備及適當(dāng)?shù)南嘟Y(jié)合，便可成為一個單片機(jī)控制系采用型號為 AT89C51 的單片機(jī)。AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS統(tǒng)。在此，8 位單片機(jī)帶有 4K 字節(jié)的可反復(fù)擦寫的程序器和 128 字節(jié)的存取數(shù)據(jù)器（RAM），這種器件采用 ATMEL 公司的高密度、不容易丟失技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與 MCS-51

12、 系列的單片機(jī)兼容。片內(nèi)含有 8 位處理器和閃存，有較強(qiáng)的功能的AT89C51 單片機(jī)能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中，AT89C51 單片機(jī)實物圖如圖 2.1 所示：圖 2.1 AT89C51 實物圖單片機(jī)經(jīng)過前幾代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、大容量、強(qiáng) I/O 功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個方面。2.1.1多功能單片機(jī)中盡可能地把所需要的器和I/O 口都集成在一塊上，使得單片機(jī)可以實現(xiàn)的功能。比如WM、PCA（可編程計數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器-看家狗）、高速 I/O 口及計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。有的單片機(jī)針對某一個應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制

13、設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的以 51 內(nèi)核為，集成了 USB 控制器、SMART CARD 接口、數(shù)量。例MP3的器、CAN 或者I*I*C 總線控制器等，LED、LCD 或 VFD 顯示驅(qū)動器也開始集成在 8 位單片機(jī)中1。2.1.2高效率和高性能為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機(jī)開始使用 RISC、流水線和 DSP 的設(shè)計技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機(jī)的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運行效率也有了很大的；由于集成度的提高，單片機(jī)的尋址能力、片內(nèi) ROM（FLASH）和 RAM 的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如 C 語言

14、）來開發(fā)單片機(jī)的程序。使用高級語言可以降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，增強(qiáng)植性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充功能。的可讀性和可移2.1.3低電壓和低功耗單片機(jī)的應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于 CMOS 等工藝的大量采用，很多單片機(jī)可以在更低的電壓下工作（1.2V 或 0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA 級。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。2.1.4低價格單片機(jī)應(yīng)用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機(jī)性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。2.2仿真Proteus2.2.1概述Proteus 是世界上著名的EDA 工具(仿

15、真)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真、PCB 設(shè)計虛擬模型仿真三合一的設(shè)計平臺，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。在編譯方面，它也支持IAR、KeilC 和MPLAB 等多種編譯器2。2.2.2Proteus 主要功能Proteus具有其它EDA 工具（例：multisim）的功能。這些功能是：原理布

16、圖；PCB 自動或人工布線；SPICE 電路仿真。性的特點：互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如 RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC 器件。仿真處理器及其電路可以仿真 51 系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus 建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。2.2.3Proteus 的用途及其在本系統(tǒng)中的作用單片機(jī)在很多產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用，無論是 51 系列、AVR、還是 PIC 系列，他們各有各的特點，學(xué)

17、習(xí)者也是逐年增加，但是在學(xué)習(xí)開發(fā)過程中，往往在確定方案后做試驗的開支往往比較大，尤其是對于一些學(xué)生或者初學(xué)者這就可能成為他們學(xué)習(xí)的。使用 Proteus進(jìn)行模擬仿真，這樣了時間和開發(fā)費。尤其將此用在單片機(jī)開發(fā)中是一個不錯的選擇。2.3調(diào)試Keil C51Keil C51 是德國 Keil Software 公司的 51 系列兼容單片機(jī)C 語言開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C 來開發(fā)，體會更加深刻3。Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)

18、勢。在本設(shè)計中 Keil C51 主要是實現(xiàn)程序的編譯、與Proteus 的聯(lián)合調(diào)試。2.4液晶顯示屏液晶顯示器具有功耗低，長的特點。是目前單片機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，無論機(jī)器，儀表，等都可以看到他的身影，然而，想要找一個適合于自己玩的液晶還真的比較，在這里選用了 1602 液晶顯示器 ，因為它具有使用簡單，容易掌握的特點，更適合初始實踐者使用。1602 液晶顯示屏實物圖如圖 2.2 所示：圖 2.2 1602 液晶顯示屏實物2.5晶振沒有晶振，就沒有時鐘周期，沒有時鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。單片機(jī)工作時，是一條一條地從RoM 中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問一次器的時間

19、，稱之為一個機(jī)器周期，這是一個時間基準(zhǔn)。個機(jī)器周期包括 12個時鐘周期。如果一個單片機(jī)選擇了 12MHz 晶振，它的時鐘周期是 112us，它的一個機(jī)器周期是 12(112)us，也就是 1us。所以這里采用的是 12MHZ 晶振，他正好滿足振實物圖如圖 2.3 所示：整個實驗的要求。12MHZ 晶圖 2.3 12MHZ 晶振實物2.6蜂鳴器蜂鳴器是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置, 它可將交流或直流電能轉(zhuǎn)變成振動，該振動往往產(chǎn)生音域的嗡嗡聲,體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器4,而采用的直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、復(fù)印機(jī)、器、電子玩具、設(shè)備、機(jī)、定時器等電子產(chǎn)品中作器件。蜂鳴器的分類 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁

20、式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器的電路圖形符號 蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鳴器也分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器，由于該程序自身的設(shè)計選擇使用有源蜂鳴器。下面是一個有源蜂鳴器實物圖如圖 2.4 所示：圖 2.4 有源蜂鳴器2.7DS12C887在 2000 年時，“千年蟲”問題成為困擾當(dāng)時世界的一題。當(dāng)時采用兩位數(shù)表示年度的日歷系統(tǒng)將要用四位數(shù)來表示，因此有關(guān)的計算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用都要作相應(yīng)的修改。據(jù)此，Dallas 公司推出兩款數(shù)字時鐘芯DS12887/DS12C887，兩款時鐘都將在 1999 年 12 月 31 日 23 時 59 分 59

21、秒時順利地跳到 2000 年 1 月 1 日零時，并能實現(xiàn) 2000 年 2 月 29 日的閏年提示，是時鐘DS1287 的增強(qiáng)品種，結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于 MC146818 的改進(jìn)型。都采用 24 引腳雙列直插式封裝，其引腳接口邏輯和操作方式與 MC146818 基本一致，所不同的 DS12887/DS12C887的晶體振蕩、振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池等一起封裝在的上方，組成一個加厚的集成電路模塊，因此，DS12C887 時鐘片無需MC146818 的電源電位檢測端（PS），電路通電時其充電電路便自動對可充電電池充電，充足一次電可供時鐘運行半年之久，正常工作時可保證時鐘數(shù)據(jù)十年內(nèi)不會丟失。此外，

22、片內(nèi)通用的 RAM 為 MC146818 的兩倍以上5。DS12C887有專門的接口電路，從而使得外部電路的時序要求十分簡單，使它與各種微處理器的接口大大簡化。使用時無需電路元件，只要選擇引腳 MOT 電平，即可和不同計算機(jī)總線連接。DS12C887 實物如圖 2.5 所示：圖 2.5 DS12C887 實物2.8鍵盤該設(shè)計用了三個鍵盤，實現(xiàn)了比較完善的功能，鍵盤中的一個可以調(diào)節(jié)到要調(diào)節(jié)的小時、分鐘和秒位置，另一個按鍵可以實現(xiàn)小時、分鐘和秒的累加，每按一次加一，以達(dá)到調(diào)節(jié)時間的功效，另外還可以對鬧鐘進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)鬧鐘響時可以按任意鍵停止，使用很方便，鍵盤實物如圖 2.6 所示：圖 2.6 鍵盤實

23、物第三章系統(tǒng)總體設(shè)計與分析3.1系統(tǒng)整體設(shè)計可以采取的設(shè)計思路是：首先，整個系統(tǒng)應(yīng)該圍繞單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)每一個不同端口都有一個不同的功能，先利用晶振，來控制時鐘周期，再通過單片機(jī)的復(fù)位功能設(shè)計一個復(fù)位功能鍵，最后通過 LCD 顯示屏與單片各個端口連接來，在設(shè)計一個蜂鳴器通過單片機(jī)進(jìn)行報時，最終通過加載程序來實現(xiàn)時間的顯示和報時功能，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框如圖 3.1 所示：圖 3.1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖3.2鍵盤控制電路模塊該設(shè)計需要校對時間，所以用三個按鍵來實現(xiàn)。按S1鍵產(chǎn)生低電平啟動按鍵功能來調(diào)節(jié)要調(diào)節(jié)的時間，第一次按是秒的位置，再按一次是分鐘，再按一次是時鐘位置，在調(diào)整好位置后，再按S2產(chǎn)

24、生進(jìn)位加時間，按S3鍵產(chǎn)生減時間，每按一次加一或減一，當(dāng)用手按下一個鍵時，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在一個鍵時，也回會出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動。抖動的持續(xù)時間隨鍵盤材料和操作員而異，很容易想到，抖動問題不解決就會引起對閉合鍵的識別。用方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲一定的時間來等待抖動，這之后，在讀入鍵盤碼6。按鍵硬件連接如圖3.2所示：圖3.2 按鍵硬件連接3.3時鐘周期設(shè)計模塊AT89C51 片內(nèi)設(shè)有一個由反向放大器所的振蕩電路，XTAL1 和 XTAL2 分別為振蕩電路的輸入端和輸出端。時鐘可以由方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。時鐘電路方式，在

25、XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時元件，振蕩電路就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件經(jīng)常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。晶體可以在 1.2MHZ12MHZ 之間選擇，電容值在 50PF30PF 之間選擇，電容的大小可以起頻率微調(diào)的作用。外部方式的時鐘電路，XTAL1 接地，XTAL2 接外部振蕩器。對外部震蕩信號無特殊要求，只要保信號。此系統(tǒng)選用時鐘電路方式7。證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHZ 的電路圖如圖 3.3 所示：圖 3.3 時鐘振蕩電路3.4復(fù)位電路設(shè)計模塊在振蕩器運行時，單片機(jī)的復(fù)位電路原理是在 RESET 輸入端出現(xiàn)來實現(xiàn)復(fù)位和初始化。在振蕩器運行的情況下，要實現(xiàn)復(fù)位操

26、作，必須使 RST 引腳至少保持兩個機(jī)器周期（24 個振蕩器周期）的。CPU 在第二個機(jī)器周期內(nèi)執(zhí)行復(fù)位操作，以后每一個機(jī)器周期重復(fù)一次，直至 RST 端電平變低。當(dāng) RST 引腳返回低電平以后，CPU 從 0 地址開始執(zhí)行程序。在加電瞬間，RST 端的電平與 VCC 相同，隨著 RC 電路充電電流的減小，RST 端的電位逐漸下降。只要 RST 端保持兩個機(jī)器周期的，單片機(jī)就能有效復(fù)位。本方案中電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。當(dāng)時鐘頻率選用 12MHz 時，C1 取 10F，R 為 1k，R 為 10K。復(fù)位操作不會對RAM 有所影響8。910單片機(jī)系統(tǒng)自動復(fù)位如圖 3.4 所示:圖 3.

27、4單片機(jī)系統(tǒng)自動復(fù)位3.5顯示器模塊VCC(15 腳)和地線 GND(16 腳)，其控制原理與 14 腳的 LCD 完全一樣，選用的是 1602 字符型 14 條引腳線的 LCD，其中 D0D7 與單片機(jī)相連來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送，E 與單片機(jī)連是使能端， VSS 一般接地為寫信號線， RW 與 VEE 通過滑動變阻器相連來調(diào)節(jié)顯示屏的亮度，通過以上功能配合來完成顯示屏的顯示9。顯示屏如圖 3.5 所示：圖 3.5 1062 液晶顯示屏3.6蜂鳴器模塊蜂鳴器模塊由蜂鳴器驅(qū)動電路和一個三極管組成。選擇了有源蜂鳴器，它具有體積小,耗電流小,使用時間長,聲壓值達(dá)到理想效果等特點，同時選擇的是一只壓電式蜂鳴

28、器，壓電式蜂鳴器工作時約需要驅(qū)動電流。通過電源給蜂鳴器提供，再與利用三極管的產(chǎn)生的低電平協(xié)作一到設(shè)定時間，就產(chǎn)生一短脈沖，驅(qū)動蜂鳴器，蜂鳴器模塊如圖 3.6 所示：圖 3.6 蜂鳴器模塊3.7DS12C887 鬧鐘模塊DS12C887共有3個鬧鐘單元，分別為時、分、秒鬧鐘單元。在其中寫入鬧鐘時間值并且在時鐘中斷允許的情況下每天到時就會產(chǎn)生中斷申請信號。這種方式可以每天通過設(shè)置隨時提供中斷信號，從而在你需要的任意時刻（可以定確到秒以內(nèi)）提供鬧鐘服務(wù)，這種方式能在整點、整分或整秒產(chǎn)生一次中斷。假如控制系統(tǒng)要求的定時間隔不是整數(shù)時，則可以很方便的通過來調(diào)整實現(xiàn)。MOT(模式選擇)：MOT管腳為兩種總

29、線類型的選擇提供了方聯(lián)接到VCC時，選擇MOTORLA時序當(dāng)聯(lián)接到GND時，選擇電阻。EL時序，此管腳有一約20K下拉SQW(信號輸出)：SQW管腳能從實時時鐘的內(nèi)15級分頻提供的13個抽頭中選擇輸出信號。SQW管腳的頻率可通過對寄存器A編程來改變。AD0一AD7(雙向地址資料復(fù)用總線)：復(fù)用總線減少管腳。因為地址信息與資料信息分時共享相同的信號通路。AS(地址選通輸入)：地址選通脈沖用于實現(xiàn)總線信號分離，ASALE的下降沿使得地址鎖入DSl2C887。CS( 片選輸入) ：在DSl2C887 的總線周期片選信號必須保持為低，在MOTOROLA時序的DS和AS期間或EL時序RD和WR期間，CS

30、須保持有效狀態(tài)。RESET(復(fù)位輸入)：RESET 管腳對時鐘、日歷或 RAM 無效上電時 RESET 可保持一段時問低電平以允許電源穩(wěn)定RESET 保持低電平的時間取決于實際應(yīng)用10。下面是 DS12C887 鬧鐘模塊如圖 3.7 所示：圖 3.7 DS12C887 鬧鐘模塊3.8電阻模塊電阻雖說不能和單片機(jī)像其他硬件一樣起到主要作用，但在本次設(shè)計中卻是必不可少的一部分，這次一次用了 8 個的 10k 大小相同的電阻，為了防止電流過大而起到電流限流的作用來保護(hù)液晶顯示屏不受損害。電阻模塊如圖 3.8。圖 3.8 電阻模塊3.9硬件的總體設(shè)計根據(jù)硬件系統(tǒng)的各個模塊的設(shè)計，最終可以完成了整個系統(tǒng)

31、硬件的總體設(shè)計。硬件的總體設(shè)計如圖 3.9 所示：圖 3.9 硬件的總體設(shè)計3.10系統(tǒng)的設(shè)計單片機(jī)的程序設(shè)計有其自身的特點。在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件與緊密結(jié)合，由于硬件電路的設(shè)計不具有通用性，所以必須根據(jù)具體的硬件電路來設(shè)計對應(yīng)的，硬件設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到設(shè)計的難易，設(shè)計的優(yōu)劣又直接影響到硬件的發(fā)揮。在很多時候，可以替代硬件的功能，當(dāng)然，需要付出額外占用 CPU 時間的代價。程序的設(shè)計是根據(jù)硬件電路圖的連接和各個元器件的功能進(jìn)行設(shè)計。在編寫軟件時，可以按各個程序的功能將細(xì)分為各個功能模塊，再通過主程序的調(diào)用來實現(xiàn)整個系統(tǒng)。而一般編寫的程序都是根據(jù)事前所用的流程圖來編寫的，而且，流程圖中也包含了對

32、設(shè)計所得結(jié)果的要求，因此，流程圖的設(shè)計直接影響到源程序的設(shè)計。3.10.1主程序模塊圖該程序主要是對單片機(jī)兩種功能的實現(xiàn)，其一是時間功能，時鐘可以通過按鍵隨意更改到當(dāng)前的時間，在不做調(diào)整時，時間是正常走動，其二鬧鐘控制，可以隨時隨地調(diào)整你所需要的鬧鐘。該系統(tǒng)包括：AT89C51 最小系統(tǒng)、LCD 顯示電路及 DS12C887、按鍵控制及蜂鳴器。其主要模塊由五個部分組成。具體關(guān)系如下圖 3.10 所示:圖 3.10 主流程時間調(diào)整與顯示流程圖3.10.2該部分主要是程序開始并初始化函數(shù)后LCD 正常顯示，執(zhí)行 while 循環(huán)并進(jìn)行時間運算，并掃描鍵盤，當(dāng)鍵盤無響應(yīng)時，執(zhí)行原函數(shù)，繼續(xù) LCD

33、正常顯示，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鍵盤有響應(yīng)時，則進(jìn)入時間調(diào)整程序，并進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后執(zhí)行調(diào)整響應(yīng)函數(shù)，并在 LCD進(jìn)行相應(yīng)顯示。這個過程如圖 3.11 所示：圖 3.11 時間調(diào)整與顯示流程3.10.3鬧鐘定時流程圖該部分主要是程序開始并初始化后，進(jìn)行執(zhí)行 while 循環(huán)從而執(zhí)行時間運算，并檢查 DS12C887 是否有中斷申請信號時，假如沒有到時則繼續(xù)執(zhí)行時間運算，假如到時則蜂鳴器響，這時可以按任意鍵停止蜂鳴器響，假如沒有按任意鍵則一直響，從而實現(xiàn)鬧鐘的功能。這個過程如圖 3.12 所示：圖 3.12 鬧鐘定時流程第四章系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分為硬件調(diào)試、調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。電路按模塊調(diào)試，各模塊逐個調(diào)試通過后再

34、聯(lián)調(diào)。4.1調(diào)試Keil C51 主要是實現(xiàn)程序的編譯11，在這部分就采用了 Keil C51 來進(jìn)行實現(xiàn)，由于系統(tǒng)的系統(tǒng)很大，全部用 C 語言來編寫，所以調(diào)試比較復(fù)雜，事先把各個模塊分成部分一一進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)每個模塊都有不同的錯誤，經(jīng)過不斷的改進(jìn)終于使每個模塊基本上都沒有大，然后再把各個模塊一一連接到一起成一個整體， 在經(jīng)過不斷的調(diào)試修改終于可以使整個程序得到最終的解決。以下是調(diào)試時出現(xiàn)的問題中的一部分。程序錯誤如圖 4.1 所示：圖 4.1 程序引腳編寫錯誤經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)原來是端口重復(fù)造成的，經(jīng)過修改解決了問題。調(diào)整后的如圖 4.2。圖 4.2 程序引腳改正后正確4.2硬件部分在硬件部分主要

35、采用了Proteus 進(jìn)行電路分析與實物仿真，首先把各個模塊所需要的各部分硬件一次找到并按合理的位置把它們放好，然后把各個電路線進(jìn)行了連接，但是發(fā)現(xiàn)不能仿真，最后檢查發(fā)現(xiàn)有些電路線的位置沒有連接正確。問題中的一部分：由于顯示屏中的E 和AS 單片機(jī)中位置連錯，造成不能顯示。如圖 4.3 所示：圖 4.3 E 和 AS 單片機(jī)中位置連錯E 和 AS 單片機(jī)中位置連接改后如圖 4.4 所示：圖 4.4 E 和 AS 單片機(jī)中位置連接改后4.3軟硬聯(lián)調(diào)該系統(tǒng)的硬件之間的聯(lián)系不是十分緊密，一般是計算完畢之后，將程序到單片機(jī)，從而進(jìn)行顯示。因此在軟硬件都基本調(diào)通的情況下系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)調(diào)難度不是很大。完全

36、成功的仿真圖如圖 4.5 所示：圖 4.5完整成功圖并驚進(jìn)行了調(diào)試一切正常如圖 4.6 所示：圖 4.6 調(diào)試后一切正?？偨Y(jié)經(jīng)過將近這些天的單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計，終于完成了數(shù)字鐘的設(shè)計調(diào)試結(jié)果，真的很高興，至少這次設(shè)計把所想的都做了出來，但是高興之余不得不深思呀！在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多，雖然以前還做過這樣的設(shè)計但這次設(shè)計真的讓我長進(jìn)了很多，我覺得寫好一個程序并不是一件簡單的事，有好多的東西，只有去試著做了，才能真正的掌握，只學(xué)習(xí)理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。這次的畢業(yè)設(shè)計中，真正正的，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把所學(xué)的理論知識用到實際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常

37、的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次畢業(yè)設(shè)計中的最大收獲。參考文獻(xiàn).單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計D.123，：科技：學(xué)院，2010.學(xué)院，2010.基于 Proteus的單片機(jī)數(shù)字時鐘系統(tǒng)開發(fā)D.輕工,睦仁武.單片機(jī)基礎(chǔ)與最小系統(tǒng)實踐M.,航空航天大學(xué)，2009.1223.會.調(diào)試儀表用蜂鳴器振動規(guī)范問題J.電子工業(yè)4設(shè)備，2002,31（1）：54552000 年的時鐘DS12887/DS12C887J.電子技術(shù),1999,08（2）:34.5彭67.凡.51 單片機(jī) C 語言開發(fā)詳解M.：電子工業(yè)，2008.179182.,等.MCS-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用M第二版.，張為民，：高等

38、教育出版社，2004.1213.891011,.單片機(jī)課程設(shè)計指導(dǎo)M.：航空航天大學(xué)，2007.196207.，2009.203216.AVR 單片機(jī) C 語言開發(fā)入門與典型實例M.：人民郵電.新概念 51 單片機(jī) C 語言M.：電子工業(yè)，2009.312345.航空航天大學(xué)M.,沈,.單片機(jī)實驗與實踐：，2006.511.附錄voidrs=0; lcden=0;delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;(uchar com)/向Lcd 寫入控制指令void write_date(uchar date)/向LCD 寫入數(shù)據(jù)rs=1; lcden=0; P0=da

39、te; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void init()/定時器、LCD、鬧鐘設(shè)置初始化uchar num; EA=1; EX0=1; IT0=1lcden=0; set_alarm(14,13,10); write_ds(0 x0B,0 x26); read_ds(0 x0c);(0 x38);(0 x0c);(0 x06);(0 x01);(0 x80);for(num=0;num15;num+)write_date(tablenum); delay(5);(0 x80+0 x40);for(num=0;num12;num+)write_date(table1num); delay(5);void write_sfm(uchar add,uchar date)/顯示時分秒程序uchar shi,ge; shi=date/10; ge=date%10;(0 x80+0 x40+add); write_date(0 x30+shi); write_date(0 x30+ge);void keyscan()/按鍵掃描程