多時(shí)區(qū)電子時(shí)鐘日歷軟件設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

——多時(shí)區(qū)電子時(shí)鐘日歷軟件設(shè)計(jì)06電子02班：宋香指導(dǎo)老師：王延年1西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：

此設(shè)計(jì)要求制作一個(gè)電子時(shí)鐘日歷，能夠顯示年、月、日、時(shí)、分、秒、星期。有時(shí)區(qū)設(shè)定功能且能實(shí)現(xiàn)各個(gè)時(shí)區(qū)年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的相互轉(zhuǎn)換。有時(shí)間調(diào)校功能，帶掉電保持內(nèi)部時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行。2西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄一，系統(tǒng)總體方案確定二，主程序流程圖介紹三，各主要子程序介紹四，軟件調(diào)試與仿真五，結(jié)論3西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)一，系統(tǒng)總體方案確定硬件總體原理：

按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)主要由主控模塊AT89C51、時(shí)控模塊DS1302、顯示模塊LCD1602和鍵盤接口模塊共4個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1所示。圖1硬件設(shè)計(jì)總框圖4西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（1）為使時(shí)鐘走時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，校時(shí)電路是必不可少的，鍵盤用來(lái)校正液晶上顯示的時(shí)間。此外，鍵盤電路還要來(lái)進(jìn)行時(shí)區(qū)的切換。（2）單片機(jī)通過(guò)輸出各種電脈沖信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)控制各部分正常工作。（3）實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片引入一個(gè)內(nèi)部充電電源在停止外部供電時(shí)，仍具有內(nèi)部計(jì)時(shí)的功能。（4）液晶顯示電路用來(lái)顯示單片機(jī)發(fā)送的信號(hào)。5西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)區(qū)切換的分析及時(shí)區(qū)顯示

全球共分為24個(gè)時(shí)區(qū)（中時(shí)區(qū)，東1--12區(qū)和西1--12區(qū)，其中東12區(qū)和西12區(qū)合為一時(shí)區(qū)）。因此相鄰的兩個(gè)時(shí)區(qū)區(qū)時(shí)相差一小時(shí)，整體兩個(gè)時(shí)區(qū)之間，中間有幾根時(shí)區(qū)界限，它們的區(qū)時(shí)之差就是幾個(gè)小時(shí)，又因?yàn)樘?yáng)的周日運(yùn)動(dòng)是自西向東，其中較東的時(shí)區(qū)較早，而東12區(qū)比西12區(qū)早24小時(shí)，所以東12區(qū)比西12區(qū)的日期要快一天，但是鈡點(diǎn)一樣。

6西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)二，主程序流程圖介紹主程序流程圖如圖2所示。流程圖說(shuō)明：（1）對(duì)液晶進(jìn)行初始化，包括設(shè)置液晶工作模式，LCD1602工作模式為16*2行顯示，8為數(shù)據(jù)。判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。設(shè)定日歷星期顯示固定字符從第一行第一個(gè)位置之后開(kāi)始顯示，時(shí)間時(shí)區(qū)顯示從第二行第二個(gè)位置后開(kāi)始顯示，寫(xiě)入固定字符。圖2主程序流程圖7西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（2）對(duì)時(shí)鐘日歷芯片進(jìn)行初始化，向DS1302內(nèi)部年、月、日、時(shí)、分、秒以及星期的寄存器地址寫(xiě)入初始數(shù)據(jù)。（3）對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化設(shè)置，指定定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方式并允許有開(kāi)放的中斷，開(kāi)啟中斷。（4）對(duì)時(shí)區(qū)的初始化設(shè)置當(dāng)前時(shí)區(qū)為東8區(qū)-北京時(shí)間。（5）進(jìn)行循環(huán)用液晶顯示。（6）若要對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒以及星期各部分進(jìn)行調(diào)校，對(duì)時(shí)區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)，達(dá)到預(yù)期值之后進(jìn)行顯示。8西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)三，主要子程序介紹實(shí)時(shí)時(shí)鐘程序?qū)崟r(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、月、年和星期，一個(gè)月小與31天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有12個(gè)，其中有7個(gè)寄存器（讀時(shí)81h～8Dh，寫(xiě)時(shí)80h～8Ch），存放的數(shù)據(jù)格式為BCD碼形式。

9西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)

DS1302寄存器特殊位介紹：

小時(shí)寄存器的位7用于定義DS1302是運(yùn)行于12小時(shí)模式還是24小時(shí)模式。

秒寄存器的位7定義為時(shí)鐘暫停標(biāo)志（CH）。當(dāng)該位置為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位置為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行。

控制寄存器的位7是寫(xiě)保護(hù)位（WP），其它7位均置為0。在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP位必須為0。當(dāng)WP位為1時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫(xiě)操作。10西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)DS1302實(shí)時(shí)時(shí)間驅(qū)動(dòng)流程圖如圖4圖411西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)流程圖說(shuō)明：在寫(xiě)操作之前應(yīng)禁止寫(xiě)保護(hù)。復(fù)位產(chǎn)生高電平，SCLK=0到SCLK=1，所選地址被寫(xiě)入DS1302，然后再向該地址寫(xiě)數(shù)據(jù)，而地址自動(dòng)加一。重新復(fù)位，依次讀取地址，再將地址內(nèi)數(shù)據(jù)讀出，讀完后送入顯示系統(tǒng)。12西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)液晶顯示程序設(shè)計(jì)

液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。 圖5是1602的內(nèi)部顯示地址。圖513西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)

例如：第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么不能直接寫(xiě)入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置，這是因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平所以實(shí)際寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是

01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)

14西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)液晶初始化流程圖如圖6圖615西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)流程圖說(shuō)明：

設(shè)置液晶模式，本設(shè)計(jì)液晶模式選用為16*2行顯示，8為數(shù)據(jù)。

第一行從第一個(gè)位置開(kāi)始顯示年、月、日及星期。其顯示按照固定符號(hào)的格式“20--”，總共有14位，循環(huán)將各個(gè)位置的地址內(nèi)數(shù)據(jù)一次顯示。

第二行從第二個(gè)位置開(kāi)始顯示時(shí)、分、秒及時(shí)區(qū)標(biāo)志。其顯示也是按照固定符號(hào)的格式“：：”總共有11位，循環(huán)將各個(gè)位置的地址內(nèi)數(shù)據(jù)一次顯示。16西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)鍵盤掃描程序 本系統(tǒng)設(shè)置4個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)日歷時(shí)鐘調(diào)校以及時(shí)區(qū)的切換。（1）KEY1為功能設(shè)置鍵共有秒、分、時(shí)、星期、日、月、年、返回，8個(gè)功能循環(huán)，每按下一次后分別進(jìn)行秒、分、時(shí)、星期、日、月、年7個(gè)位置下光標(biāo)的閃爍。17西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（2）KEY1鍵按下后哪位下光標(biāo)閃爍則可對(duì)此位進(jìn)行上調(diào)（KEY2）或下調(diào)（KEY3）。（3）KEY4鍵為時(shí)區(qū)切換鍵，按一下，在當(dāng)前時(shí)區(qū)上加一時(shí)區(qū)，從西12到東12，相鄰的兩個(gè)時(shí)區(qū)間靠東比靠西早一小時(shí)，東12區(qū)比西12區(qū)早一天。每按一下KEY4，則24個(gè)時(shí)區(qū)時(shí)鐘日歷顯示進(jìn)行循環(huán)。18西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)秒校準(zhǔn)流程圖如圖7所示對(duì)秒進(jìn)行上調(diào)，按一下KEY1，秒下光標(biāo)閃爍，每按一下KEY2，秒在當(dāng)前數(shù)值上加1，直到顯示為59時(shí)，再按一下，秒清零。下調(diào)原理相同。圖7NY19西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)相鄰時(shí)區(qū)時(shí)鐘轉(zhuǎn)化流程圖如圖8所示圖820西安工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)中斷程告序流程務(wù)圖如圖9所示。流程圖分施析：由中氧斷查詢當(dāng)傭有中斷請(qǐng)遼求時(shí)，及亂進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爭(zhēng)保護(hù)，保識(shí)護(hù)斷點(diǎn)，只讀取13從02中的報(bào)日歷時(shí)鐘社并轉(zhuǎn)化為月相應(yīng)的B總CD碼，蛋寫(xiě)入液晶我中，調(diào)用周年、月、澡日，時(shí)、孟分、秒顯匹示子函數(shù)巨進(jìn)行顯示優(yōu)。圖921西安工程毛大學(xué)畢業(yè)而設(shè)計(jì)四，軟淚件調(diào)試雙與仿真軟件調(diào)揭試的任疤務(wù)是利跨用開(kāi)發(fā)市工具進(jìn)獲行在線榆仿真調(diào)較試，發(fā)括現(xiàn)和糾繪正程序崖錯(cuò)誤，精同時(shí)也競(jìng)能發(fā)現(xiàn)偏仿真結(jié)曉果故障充。22西安工局程大學(xué)里畢業(yè)設(shè)穗計(jì)本程序的驕調(diào)試和仿震真用到K情EIL宿uVis悟ion2翠軟件和P軍rote勵(lì)usI嶼SIS仿流真軟件的跨聯(lián)合，程霞序的調(diào)試閱一個(gè)模塊派一個(gè)模塊烈地進(jìn)行，唇首先單獨(dú)戒調(diào)試各功綿能子程序錢，檢驗(yàn)程勞序是否能濤夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)俘期的功能哲，接口電飼路的控制藍(lán)是否正常擔(dān)等；最后旅逐步將各網(wǎng)子程序連撲接起來(lái)總價(jià)調(diào)，最后柔在原理彎圖液晶跟上讀取矮顯示。23西安工原程大學(xué)新畢業(yè)設(shè)煉計(jì)聯(lián)合調(diào)試義結(jié)果：24西安工滿程大學(xué)占畢業(yè)設(shè)窯計(jì)仿真結(jié)脾果：25西安工筑程大學(xué)粗畢業(yè)設(shè)超計(jì)26西安工不程大學(xué)翼畢業(yè)設(shè)腦計(jì)27西安工鍵程大學(xué)勇畢業(yè)設(shè)斗計(jì)五，結(jié)論本論文設(shè)焰計(jì)的多時(shí)妻區(qū)電子時(shí)患鐘日歷是毒基于AT現(xiàn)89C5肚1單片機(jī)母在LCD秘1602統(tǒng)上顯示年業(yè)、月、日穗、時(shí)、分索、秒、星侍期以及時(shí)鐘區(qū)標(biāo)志。院用鍵盤電非路實(shí)現(xiàn)了估各個(gè)時(shí)區(qū)兆年、月、正日、時(shí)、生分、秒、淘星期的相睛互轉(zhuǎn)換以庸及時(shí)間調(diào)府校功能。暖實(shí)時(shí)時(shí)鐘涼芯片DS猾1302茂引入一個(gè)閘內(nèi)部充電插電源在停修止外部供撈電時(shí)，仍泛具有內(nèi)部精計(jì)時(shí)的功鵝能因此實(shí)隙現(xiàn)了帶掉些電保持內(nèi)頑部時(shí)鐘繼垃續(xù)運(yùn)行。28西安工程粱大學(xué)畢業(yè)域設(shè)計(jì)在軟件喪調(diào)試中鐵用到了子學(xué)過(guò)的桐uVi其sio平n2集雀成開(kāi)發(fā)你環(huán)境，臣仿真時(shí)佳用了P賄rot激eus追IS欠IS仿吩真軟件者，再利帝用聯(lián)合珍調(diào)試的禁方法完苦成了軟懸硬件的微結(jié)合。益整個(gè)系撕統(tǒng)具有第硬件設(shè)似計(jì)簡(jiǎn)單營(yíng)、工