基于單片機(jī)制紅外遙控萬年歷畢業(yè)論文

1、<p>　　基于單片機(jī)制紅外遙控萬年歷</p><p>　　學(xué)院：__________________</p><p>　　專業(yè)：__________________</p><p>　　姓名：__________________</p><p>　　學(xué)號(hào)：__________________</p><p>

2、;　　2013年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了一款能夠?qū)崿F(xiàn)可以遙控設(shè)置時(shí)間，日期，鬧鐘的電子萬年歷，該設(shè)計(jì)模型可以解決壁掛式電子萬年歷的時(shí)間，日期，鬧鐘調(diào)整不方便的問題。系統(tǒng)主要由STC89C52單片機(jī)控制模塊，電源模塊，DS1302時(shí)間生成模塊，紅外遙控模塊，LCD12864顯示模塊組成。由電源模塊提供

3、保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行所城電壓；由時(shí)間生成模塊生成的時(shí)間日期通過單片機(jī)模塊一系列處理后，通過液晶模塊實(shí)時(shí)顯示輸出年，月，日，時(shí)，分，秒和星期等信息。配合紅外遙控模塊對(duì)時(shí)間日期的調(diào)整，使得該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便，非常實(shí)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 萬年歷、單片機(jī)STC89C52、DS1302、LCD12864、紅外遙控</p><p><b>　　目 錄</b><

4、/p><p><b>　　前言4</b></p><p>　　第一章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 單片機(jī)主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案6</p><p>　　1.2 時(shí)鐘芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案6</p><p>　　1.3 按鍵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案7</p><p>　　1.4

5、顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案....................................................................................................8</p><p>　　1.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖7</p><p>　　第二章 紅外遙控萬年歷的硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1 單片機(jī)最小系

6、統(tǒng)設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.2 DS1302時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3 紅外編解碼模塊設(shè)計(jì):9</p><p>　　2.4 LCD12864顯示模塊設(shè)計(jì)10</p><p>　　第三章 紅外遙控萬年歷的軟件設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1 主程序設(shè)計(jì) 12</p>&

7、lt;p>　　3.2 時(shí)鐘模塊驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.3 陰歷時(shí)間轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.4 紅外接收接碼驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.5 紅外編碼發(fā)射驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試15</p><p>　　4.1 硬件系統(tǒng)調(diào)試14</

8、p><p>　　4.2 軟件系統(tǒng)調(diào)試14</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)4</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　課題的背景</b></p

9、><p>　　萬年歷是我國古代傳說中最古老的一部太陽歷。為紀(jì)念歷法編撰者萬年的功績(jī)，便將這部歷法命名為“萬年歷”。而現(xiàn)在所使用的萬年歷，實(shí)際上就是記錄一定時(shí)間范圍內(nèi)（比如100 年或更多）的具體陽歷或陰歷的日期的年歷，方便有需要的人查詢使用，與原始?xì)v法并無直接聯(lián)系。隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，

10、重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、家用電器、通信設(shè)備、信息處理、尖端武器等各個(gè)領(lǐng)域。而隨著單片機(jī)的發(fā)展，人類用于計(jì)時(shí)的工具也在不斷發(fā)展更新，單片機(jī)技術(shù)使得萬年歷有了新的發(fā)展方向。目前世界上單片機(jī)年產(chǎn)量已達(dá)十多億片，通常是當(dāng)年微處理器產(chǎn)量的4-5 倍以上。用最少的芯片就能實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)大的功能，這是將來電子產(chǎn)品的主流方向，它將無可置疑地一步步取代其它同類產(chǎn)

11、品，其數(shù)量之大和應(yīng)用面之廣，是其它任何類型的計(jì)算機(jī)所無法比擬的。</p><p>　　以基于單片機(jī)的萬年歷作為設(shè)計(jì)的課題，因?yàn)樗泻芎玫拈_放性和可發(fā)揮性，對(duì)本人我單片機(jī)的水平對(duì)應(yīng)的要求比較高，不僅考察了對(duì)單片機(jī)的掌握能力而且強(qiáng)調(diào)了對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展的應(yīng)用。另外液晶顯示的萬年歷已經(jīng)越來越流行，特別適合在家庭居室、辦公室、大廳、會(huì)議室、車站和廣場(chǎng)等地方使用，它具有顯示清晰直觀、走時(shí)準(zhǔn)確、可以進(jìn)行夜視等功能，并且還可以擴(kuò)展出

12、其它多種功能，同時(shí)將其制成一份精致的成品可作實(shí)用的展品。所以，電子萬年歷作為設(shè)計(jì)課題很有價(jià)值。</p><p><b>　　課題的主要工作</b></p><p>　　本論文主要研究基于單片機(jī)的萬年歷設(shè)計(jì)。當(dāng)程序執(zhí)行后，LCM12864 顯示即時(shí)時(shí)間、年月日、星期、天干地支、溫度等。設(shè)置4 個(gè)操作鍵：KEY1，設(shè)置鍵；KEY2，跳出鍵；KEY3，上調(diào)鍵；KEY4，下調(diào)

13、鍵。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：</p><p>　　了解單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，熟悉萬年歷各模塊的工作原理；</p><p>　　選擇適當(dāng)?shù)男酒驮骷?，確定系統(tǒng)電路，繪制電路原理圖，尤其是各接口電路；</p><p>　　熟悉單片機(jī)使用方法和C 語言的編程規(guī)則，編寫出相應(yīng)模塊的應(yīng)用程序。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目標(biāo)</b&g

14、t;</p><p>　　設(shè)計(jì)目標(biāo)：使基于STC89C52 單片機(jī)的萬年歷實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)功能：</p><p>　　1、具有年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的顯示功能；</p><p>　　2、具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的校準(zhǔn)功能；</p><p>　　3、具有鬧鐘時(shí)間的設(shè)置和報(bào)警提示功能，具有鬧鐘的打開關(guān)閉功能；</p>&l

15、t;p>　　4、具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能；</p><p>　　5、具有用紅外遙控器操作的功能。</p><p>　　第一章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 單片機(jī)主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是以一個(gè)大規(guī)模集成電路為主組成的微型計(jì)算機(jī)，在一個(gè)芯片內(nèi)含有計(jì)算機(jī)的基本

16、功能部件：中央處理器CPU、存儲(chǔ)器和I/O 接口，CPU 通過內(nèi)部的總線和存儲(chǔ)器、I/O 接口相連。</p><p>　　單片機(jī)以其卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，已深入到各個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)應(yīng)用在控制領(lǐng)域中，具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，成本低，可靠性高，種類多，型號(hào)全，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方

17、面有廣泛的用途。</p><p>　　最重要的是可以采用C 語言開發(fā)環(huán)境，具有友好的人機(jī)互交環(huán)境。大多數(shù)單片機(jī)都提供基于C 語言開發(fā)平臺(tái)，并提供大量的函數(shù)供使用，這使產(chǎn)品的開發(fā)周期、代碼可讀性、可移植性都大為提高。</p><p>　　綜上：本系統(tǒng)的主控芯片選擇80C51家族的STC89C52RC單片機(jī)，它具備上面所述的所有特點(diǎn)，能以很高的性價(jià)比來滿足我們的設(shè)計(jì)需求。</p>

18、<p>　　1.2 時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　方案一: 不使用芯片,采用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器</p><p>　　這種方法原理是利用單片機(jī)芯片的定時(shí)器來產(chǎn)生固定的時(shí)間,模擬時(shí)鐘的時(shí), 分,秒.如:利用AT80C52芯片,定時(shí)器用工作方式1,每50ms產(chǎn)生一個(gè)中斷,循環(huán)20次,即1s周期.每一個(gè)周期加1,那么1min為60個(gè)周期,1h就是60*60=3600個(gè)周期,一天

19、就是3600*24=86400個(gè)周期。</p><p>　　此方法優(yōu)點(diǎn)是可以省去一些外圍的芯片,但這種方法只能適用于一些要求不是十分精確,不做長期保留的場(chǎng)合。</p><p>　　方案二: 并行接口時(shí)鐘芯片 DS12887</p><p>　　特點(diǎn):采和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)并行總線(三總線）擴(kuò)展的接口電路,采用這種接口電路具有操 作速度快,編程方便的優(yōu)點(diǎn)。</p&g

20、t;<p>　　但是對(duì)于80C52單片機(jī)來說,低位地址線要通過鎖存器輸出,還要地址譯碼器,而且并行口芯片的體積相對(duì)較大。</p><p>　　方案三: 串行接口時(shí)鐘芯片DS1302</p><p>　　優(yōu)點(diǎn):它采用簡(jiǎn)單的三線制串行接口與單片機(jī)連接，使用簡(jiǎn)單,接口容易,與微型計(jì)算機(jī)連線較少等特點(diǎn),在單片機(jī)系統(tǒng)尤其是手持式信息設(shè)備中己得到了廣泛的應(yīng)用。</p>&l

21、t;p>　　因次,我選擇了串行時(shí)鐘芯片DS1302。</p><p>　　1.3 按鍵控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　在對(duì)日期和時(shí)間進(jìn)行切換顯示，對(duì)日期和時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)，對(duì)鬧鐘進(jìn)行設(shè)置的過程中，系統(tǒng)需要產(chǎn)生激勵(lì)電流，因此需要用按鍵。按鍵設(shè)計(jì)一般有兩種方案：</p><p>　　方案一：使用獨(dú)立式鍵盤。獨(dú)立式鍵盤是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。獨(dú)

22、立式按鍵硬件電路設(shè)置簡(jiǎn)單，軟件程序編寫也相對(duì)容易。如下圖所示：</p><p>　　圖1.3.1 獨(dú)立鍵盤原理圖</p><p>　　方案二：矩陣鍵盤 ，它的缺點(diǎn)是占用IO口太多，如下圖所示：</p><p>　　圖1.3.2 矩陣鍵盤原理圖</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求，本系統(tǒng)創(chuàng)新性的拋棄這兩種方案，采用紅外遙控器做為系統(tǒng)的按鍵，紅外遙

23、控器可以不受位置的限制來對(duì)萬年歷功能進(jìn)行調(diào)整 和設(shè)置，從而擺脫了壁掛式萬年歷操作不方便的缺點(diǎn)，最大限度的給人帶來方便。紅外</p><p>　　1.4 顯示模塊選擇</p><p>　　方案一: LED數(shù)碼管顯示</p><p>　　特點(diǎn):數(shù)碼管顯示比較常用的是采用CD4511和74LS138實(shí)現(xiàn)數(shù)碼轉(zhuǎn)換數(shù)碼顯示分動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示，靜態(tài)顯示具有鎖存功能，可以使數(shù)據(jù)

24、顯示得很清楚，但浪費(fèi)了一些資源。目前單片機(jī)數(shù)碼管普通采用動(dòng)態(tài)顯示，編程簡(jiǎn)單,但只能顯示數(shù)字,不能顯示中文。</p><p>　　方案二: LCD1602</p><p>　　特點(diǎn):能夠顯示英文和數(shù)字。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)。</p><p>　　方案

25、三: LCD16824</p><p>　　作為一種輸出方式，液晶顯示最大的特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)友好的人機(jī)界面，它己經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)控制和智能化儀器儀表等領(lǐng)域，它己經(jīng)成為單片機(jī)就用開發(fā)領(lǐng)域典型模塊之一。能夠方便的顯示文字和數(shù)字。</p><p>　　因此我選擇LCD16824作為顯示模塊。</p><p>　　1.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖</p><

26、p>　　圖1.4 紅外遙控萬年歷系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　第二章 紅外遙控萬年歷硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1 STC89C52具有下列主要性能： </p><p>　　·8KB可改編程序Flash存儲(chǔ)器（可經(jīng)受1000次的寫入/擦除周期）

27、</p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz～24MHz</p><p>　　·三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密</p><p>　　·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM</p><p>　　·32條可編程I/O線</p><p>　　·2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p>

28、<p><b>　　·6個(gè)中斷源</b></p><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p><b>　　·片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器</b></p><p>　　2.1.2 STC89C52的引腳及功能</p><p>　　ST

29、C89C52單片機(jī)的管腳分布如下圖所示。</p><p>　　圖4-2 STC89C52的管腳</p><p>　　2.1.3 晶振電路</p><p><b>　　圖2 晶振電路</b></p><p>　　在晶振電路中，C1、C2為晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容，電路中取了30PF。晶振引腳的內(nèi)

30、部通常是一個(gè)反相器。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個(gè)電阻連接， 很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個(gè)電阻， 引腳外部就不用接了。這個(gè)電阻是為了使反相器在振蕩初始時(shí)處與線性狀態(tài)，反相器就如同一個(gè)有很大增益的放大器， 以便于起振。</p><p>　　2.1.4 復(fù)位電路</p><p><b>　　圖3 復(fù)位電路</b></p>&l

31、t;p>　　單片機(jī)復(fù)位電路有上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位操作。手動(dòng)復(fù)位要求接通電源的前提下，在單片機(jī)運(yùn)行的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位的操作。這里采用的是手動(dòng)復(fù)位。</p><p>　　2.2 DS1302時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 DS1302芯片介紹</p><p>　

32、　低功耗時(shí)鐘芯片DS1302可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。</p><p>　　DS1302的性能特性</p><p>　　·實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可對(duì)年月日，時(shí)分秒，星期以及帶閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)；</p><p>　　·具有31×8位的RAM用于數(shù)據(jù)暫存；</p><p>　　&#

33、183;最少三個(gè)I/O引腳即可與MCU進(jìn)行連接；</p><p>　　·較寬的電壓工作東圍 3.3 - 5.5 V；</p><p>　　·低電壓時(shí)功耗極低；</p><p>　　·具有單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）兩種數(shù)據(jù)讀寫傳送方式；</p><p>　　·可選的慢速充電（至VCC1）的能力。</

34、p><p>　　(2) DS1302管腳圖</p><p>　　圖2.2.1 DS1302管腳圖</p><p>　　如果在傳送過程中置RST為低電平，則會(huì)終止本次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在VCC >=2.3V之前，RST腳必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。DS1302的管腳圖如圖4-3所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖

35、4-4所示，表4-2為各引腳的功能。</p><p>　　圖2.2.2 DS1302內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　表2-2-1 DS1302引腳功能表</p><p>　　DS1302的控制字如圖4-5所示?？刂谱止?jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1；如果它為邏輯0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中。位6如果為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

36、～1（A4～A0）指示操作單元的地址。最低有效位（位0）如為0，表示要進(jìn)行寫操作；為1表示進(jìn)行讀操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出。</p><p>　　圖2.2.3 控制字節(jié)的含義</p><p>　　DS1302的數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序如下圖：</p><p>　　圖2.2.4 數(shù)據(jù)讀寫程序</p><p>　　DS1302共有12個(gè)寄存

37、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，其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表3-3，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。</p><p>　　表2.2.3 DS1302的日歷、時(shí)鐘寄存器及其控制字</p><p>　　時(shí)鐘暫停：秒寄存器的位7定義位時(shí)鐘暫停位。當(dāng)它為1時(shí)，DS1302停止振蕩，進(jìn)入低功耗的備份方式。通常在對(duì)DS1302進(jìn)行寫操作時(shí)（如進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整程序），

38、停止振蕩。當(dāng)它為0時(shí)，時(shí)鐘將開始啟動(dòng)。</p><p>　　AM-PM/12-24[小]時(shí)方式：[小]時(shí)寄存器的位7定義為12或24[小]時(shí)方式選擇位。它為高電平時(shí)，選擇12[小]時(shí)方式。在此方式下，位5是AM/PM位，此位是高電平時(shí)表示PM，低電平表示AM，在24[小]時(shí)方式下，位5為第二個(gè)10[小]時(shí)位（20～23h）。</p><p>　　2.2.2 DS1302 的應(yīng)用</p

39、><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，也可以關(guān)閉充電功能，芯片采用32768Hz晶振。要特別說明的是，備用電源BT1可以用電池或超級(jí)電容（10萬μF以上）。雖然DS1302在主電源掉電后耗電很小，但如果要長時(shí)間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池。如果斷電時(shí)間較短（幾小時(shí)或幾天），可以用漏電較小的普通電解電容代替（100μF就可以保證1小時(shí)的正常走時(shí)）[9]。DS

40、1302在第一次加電后，需進(jìn)行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時(shí)間及鬧鈴。DS1302的時(shí)鐘電路如圖3-7所示。</p><p>　　圖2-2 DS1302時(shí)鐘電路</p><p>　　2.3 紅外編解碼模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2.3.1 HS0038 紅外接收電路</p><p><b>　　2.3.1 概述&

41、lt;/b></p><p>　　一體化接收頭(HS0038)接收遙控器用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖，完成對(duì)遙控信號(hào)的放大、檢波、整形、解調(diào)出遙控編碼脈沖。遙控編碼脈沖是一組串行二進(jìn)制碼，對(duì)于一般的紅外遙控系統(tǒng)，此串行碼輸入到單片機(jī)，并由其內(nèi)部CPU完成對(duì)遙控指令解碼，并執(zhí)行相應(yīng)的遙控功能。</p><p>　　2.3.2 SMOO38引腳功能</p><p>　　表

42、2.3.1 HS0038引腳功能</p><p>　　2.3.3 二進(jìn)制碼的解調(diào)</p><p>　　圖13 二進(jìn)制碼的解調(diào)過程</p><p>　　紅外接收頭接收到遙控信號(hào)需先進(jìn)行解調(diào)，其解調(diào)過程如圖13所示，當(dāng)接收到調(diào)制信號(hào)時(shí)，輸出高電平，否則輸出為低電平，是調(diào)制的逆過程。HS0038是一體化集成的紅外接收器件，直接就可以輸出解調(diào)后的高低電平信號(hào)。</

43、p><p>　　2.3.4 紅外信號(hào)的調(diào)制和發(fā)射</p><p>　　紅外信號(hào)的調(diào)制和發(fā)射由單片機(jī)最小系統(tǒng)、矩陣編碼鍵盤和紅外信號(hào)發(fā)射電路組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)在前面介紹中已經(jīng)提到，這里就不再贅述。</p><p>　　2.3.5 紅外發(fā)射電路</p><p>　　圖15 紅外發(fā)射電路</p><p>　　如圖所示，經(jīng)單片

44、機(jī)調(diào)制后的編碼信號(hào)由單片機(jī)的P3.2口輸出，經(jīng)紅外發(fā)射二極管D2發(fā)射出去。</p><p>　　2.7.2 遙控器鍵盤編碼電路</p><p>　　當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵被按下時(shí)，就發(fā)射與之相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼信號(hào)，按鍵和二進(jìn)制編碼信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表5。</p><p>　　二進(jìn)制信號(hào)（如圖a和b所示）的調(diào)制過程（如圖c所示）由單片機(jī)來完成，它采用PPM編碼 （如圖d所

45、示）。單片機(jī)把編碼后的二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制成頻率為38kHz 的間斷脈沖串，相當(dāng)于用二進(jìn)制信號(hào)的編碼乘以頻率為38kHz 的脈沖信號(hào)得到的間斷脈沖串，也即是調(diào)制后用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的信號(hào)。</p><p>　　圖a 二進(jìn)制碼1 圖b 二進(jìn)制碼0</p><p>　　圖c 二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制</p><p>　　圖d PPM編碼格式&

46、lt;/p><p>　　表5 按鍵功能及其與遙控編碼的關(guān)系</p><p>　　2.4 LCD顯示模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　帶中文字庫的128X64 是一種具有4 位/8 位并行、2 線或3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體 中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192 個(gè)16*16 點(diǎn)漢字，和128 個(gè)16*

47、8 點(diǎn)ASCII 字符 集.利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4 行16×16 點(diǎn) 陣的漢字. 也可完成圖形顯示. </p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用的LCD12864的各個(gè)功能引腳 如下：</p><p>　　2.4.1 LCD12864內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：</p><p>　　圖2.4.1 L

48、CD12864的邏輯電路圖</p><p>　　2.4.1 LCD12864應(yīng)和電路圖：</p><p>　　圖2.4.2 STC89C52與LCD12864液晶的接口電路</p><p>　　根據(jù)以上電路原理圖中液晶的各引腳與單片機(jī)的接法，可得本設(shè)計(jì)的液晶模塊電路如圖4-11所示。VSS接地；數(shù)字電源VDD接＋5V；對(duì)比度控制電壓V0接電位器，可通過調(diào)節(jié)電位器調(diào)

49、整液晶亮度；數(shù)據(jù)、指令選擇信號(hào)RS接單片機(jī)P2.0口；讀寫選擇信號(hào)R/W接單片機(jī)P2.1口；單片機(jī)讀、寫選通信號(hào)/RD、/WR通過與非門接液晶的讀寫使能信號(hào)E；DB0～DB7分別接單片機(jī)的P0.0～P0.7口；復(fù)位端RST接P2.4口、選屏顯示端PSB接P2.6端口，背光正電源LEDA接＋5V；液晶驅(qū)動(dòng)電壓VEE、背光負(fù)電源LEDK接地。</p><p>　　第三章 紅外遙控萬年歷軟件設(shè)計(jì).</p>

50、<p><b>　　3.1 主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序的功能： 以80C52為核心,處理外轉(zhuǎn)電路傳進(jìn)來的信號(hào),實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)的讀取,保存,顯示其及鍵盤操作。</p><p><b>　　流程圖如下所示:</b></p><p>　　3.2 時(shí)鐘模塊DS1302驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) </p>

51、<p>　　3.3 陰歷程序設(shè)計(jì)</p><p>　　陰歷程序的實(shí)現(xiàn)是要靠陽歷日期來推算的。要根據(jù)陽歷來推算陰歷日期，首先要設(shè)計(jì)算法。推算方法是，根據(jù)陽歷當(dāng)前日期在一年中的天數(shù)來計(jì)算陰歷日期。陽歷一個(gè)月不是30天就是31天（2月除外，閏年2月為29天，平年2月為28天）。陰歷一年有12個(gè)月或13個(gè)月（含閏月），一個(gè)月為30天或29天。如果把一個(gè)只有29天的月稱為小月，用1為標(biāo)志，把30天的月稱為大月

52、，用0為標(biāo)志，那么12位二進(jìn)制就能表示一年12個(gè)月的大小。如果有閏月，則把閏月的月份作為一個(gè)字節(jié)的高4位，低4位表示閏月大小，大月為0，小月為1，這樣一個(gè)字節(jié)就包括了所有閏月的信息。陰歷春節(jié)和陽歷元旦相差的天數(shù)也用一個(gè)字節(jié)表示。總共用4字節(jié)就可以存儲(chǔ)一年中任何一天陽歷和陰歷的對(duì)應(yīng)關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)，例如2004年的陰歷和陽歷對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4-1所示。</p><p>　　表3-3 2004年的陰歷和陽歷對(duì)應(yīng)關(guān)系表&l

53、t;/p><p>　　2004年的春節(jié)和元旦差21天，這樣2004年的信息表示為：21，42H，52H，21H。其中表示12個(gè)月大小信息的字節(jié)，第4位和第7位不用，第1個(gè)字節(jié)為十進(jìn)制，其它的都為十六進(jìn)制。按此方法，50年的陽歷和陰歷對(duì)應(yīng)關(guān)系表總共使用200字節(jié)。</p><p>　　有了算法和數(shù)據(jù)以后，就可以設(shè)計(jì)軟件了。先要根據(jù)當(dāng)前陽歷的日期，算出陽歷為該年中的第幾天。圖5-3為計(jì)算陽歷中任何

54、一天在該年中為第幾天的程序流程圖。</p><p>　　圖4-3 計(jì)算陽歷天數(shù)程序流程圖</p><p>　　計(jì)算出當(dāng)前陽歷日期為該年中的第幾天后，再減去陽歷該年春節(jié)和元旦的日差，如果夠減，則相減的結(jié)果就是陰歷在該年中的總第幾天了。根據(jù)該數(shù)據(jù)就可以推算出具體的當(dāng)前陰歷日期；如果不夠減，則表示當(dāng)前陰歷年為陽歷年的前一年。這種情況下，根據(jù)實(shí)際，當(dāng)前陰歷日期會(huì)處于陰歷11月或12月，此時(shí)春節(jié)和元

55、旦的日差減去前面計(jì)算出的當(dāng)前陽歷日期在陽歷年為第幾天的數(shù)據(jù)，其結(jié)果表示當(dāng)前陰歷日期離春節(jié)的天數(shù)。計(jì)算出的陽歷天數(shù)為該年的第幾天，存放在寄存器R2和R3中。計(jì)算出天數(shù)后，如果大于#FFH，則把#FFH存放在R2中，余值存放在R3中。也就是說在用寄存器R2和R3表示的天數(shù)信息中，R2充當(dāng)主寄存器，數(shù)據(jù)先存滿R2，再存R3。在整個(gè)轉(zhuǎn)換程序中，這里面的數(shù)據(jù)不能被覆蓋。</p><p>　　計(jì)算出陽歷總天數(shù)后，就可以根據(jù)它

56、來推算陰歷日期。推算方法是，先用總天數(shù)減去春節(jié)和元旦的日差，如果結(jié)果為1，則該天正好是春節(jié)（因?yàn)榇汗?jié)在元旦之后，在計(jì)算春節(jié)和元旦的日差時(shí)，假設(shè)元旦為0天，春節(jié)為n天，則日差為n。而前面計(jì)算的陽歷總天數(shù)是該天在該年中的第幾天，是以元旦為1而得到的，與計(jì)算春節(jié)和元旦日差的這樣方法相比，其數(shù)值少了1，所以要在原來本應(yīng)該以0作為該天就是春節(jié)的依據(jù)的基礎(chǔ)上加1，所以以1作為該天是春節(jié)的標(biāo)志）；如果結(jié)果小于1，則陰歷應(yīng)該是陽歷的前一年；如果結(jié)果大于

57、1，說明陽歷和陰歷為同一年。再根據(jù)查表所得的該年的陰歷的閏年和大小月的信息，就可以推算出該天的陰歷日期了。圖4-4為由總天數(shù)推算出陰歷日期的程序流程圖。</p><p>　　圖4-4 推算陰歷日期的程序流程圖</p><p>　　3.4 紅外信號(hào)接收解碼驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　紅外信號(hào)的的接收通過外部中斷[1]處理函數(shù)來完成的，中斷函數(shù)中判斷按鍵的編碼，然后執(zhí)

58、行相應(yīng)的按鍵動(dòng)作，比如檢測(cè)到鍵S1被按下，則執(zhí)行調(diào)節(jié)時(shí)間的動(dòng)作。</p><p>　　圖19 紅外發(fā)射程序流程圖</p><p>　　3.5 紅外信號(hào)發(fā)射程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　紅外發(fā)射程序和紅外接收程序是獨(dú)立的，紅外信號(hào)的發(fā)射和接收分別由各自單片機(jī)來完成。紅外信號(hào)的發(fā)射利用定時(shí)器[12]，每隔26us中斷一次，主程序中等待按鍵被按下，若檢測(cè)到有按鍵按下，

59、就調(diào)用紅外發(fā)射函數(shù)，發(fā)送相應(yīng)的二進(jìn)制編碼。其程序流程圖見圖20。</p><p>　　圖20 紅外發(fā)射程序流程圖</p><p>　　3.6 時(shí)間調(diào)整子程序設(shè)計(jì)</p><p>　　調(diào)整時(shí)間用五個(gè)調(diào)整按鈕，一個(gè)作為設(shè)置鍵、控制用，一個(gè)作為退出設(shè)置按鍵，一個(gè)作為鬧鈴開關(guān)用，剩下兩個(gè)是對(duì)設(shè)置位的加，減操作。</p><p>　　圖3-6 時(shí)間調(diào)

60、整程序流程圖</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試包括軟件調(diào)試和硬件調(diào)試。硬件調(diào)試的任務(wù)是排除所焊接電路故障。軟件調(diào)試是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試。調(diào)試的一般過程如下所示：</p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試的一般過程是上電運(yùn)行后觀察其運(yùn)行狀態(tài)，數(shù)碼管是否點(diǎn)亮等。軟件調(diào)試先是各個(gè)模塊、各個(gè)子程序分別調(diào)

61、試，最后進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。</p><p><b>　　4.1 軟件調(diào)試</b></p><p>　　對(duì)于本設(shè)計(jì)采用proteus軟件進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證，過程和結(jié)果如下：</p><p>　　1.打開Proteus軟件。</p><p>　　2.選擇file菜單下的 open design選項(xiàng)，找到所需的元器件，元器件上單

62、擊右鍵選中，再單擊左鍵對(duì)其進(jìn)行命名和賦值，接著在編輯器左邊的一欄中，找出并繪制設(shè)計(jì)所要的各種元器件，按照電路圖連接后并保存。</p><p>　　3.將用keil編譯產(chǎn)生的hex文件下載到單片機(jī)中：雙擊51單片機(jī)，在對(duì)話框中把保存過的hex文件打開，再單擊確定。 </p><p>　　4.單擊左下角運(yùn)行按鈕，進(jìn)行軟件仿真調(diào)試，直到出現(xiàn)正確的結(jié)果。</p><p>　

63、　下圖為軟件的仿真窗口圖：</p><p><b>　　4.2 硬件調(diào)試</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)硬件的檢測(cè)和對(duì)軟件的測(cè)試都不能忽略，因?yàn)樵谙到y(tǒng)的仿真過程中。各元件都是理想的，而在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時(shí)，就需要多方面考慮。要先對(duì)元件進(jìn)行檢測(cè)，然后進(jìn)行調(diào)試。例如如果在設(shè)計(jì)中不加任何驅(qū)動(dòng)，在仿真軟件中仍然可以正常計(jì)價(jià)，但是在具體硬件焊接時(shí)，需要考慮電路的驅(qū)動(dòng)能

64、力。 </p><p>　　在已經(jīng)焊接好的電路板上,要對(duì)其各個(gè)元器件進(jìn)行檢查。一般情況下，集成電路不會(huì)出現(xiàn)故障。在本設(shè)計(jì)中采用了先焊接插槽的方法，這可以避免一些元件在焊接的過程中被燒壞。另外在焊接數(shù)碼管時(shí)，要先排線，再焊接以免線路混亂。元件在選購時(shí)需要多備選元件，元件的型號(hào)較多，產(chǎn)品質(zhì)量沒有可靠保證，就避免不了我買的元器件是損壞的，再加上焊接是在萬能板上焊接的。就有可能發(fā)生虛焊，短路等情況的發(fā)生。所以，在焊接好每

65、個(gè)元件后都要進(jìn)行檢測(cè)，以保證焊接無誤。焊接好電路板，把相應(yīng)的芯片插到對(duì)應(yīng)的插槽中，再檢一次，看芯片是否與插槽接觸良好。 </p><p>　　顯示部分檢測(cè)的目的是看數(shù)碼管是否能夠正常顯示。如果不該亮的字段點(diǎn)亮，檢測(cè)是因否有短路的情況；如果數(shù)碼管不顯示，說明位選端可能沒有焊好；如果顯示不夠亮，則應(yīng)該檢查驅(qū)動(dòng)電路。</p><p>　　晶振部分使用示波器查看波形。如果出現(xiàn)看不到12MHZ的正弦

66、波形的現(xiàn)象，說明此部分電路不正常。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過多次的反復(fù)測(cè)試與分析,掌握了硬件的設(shè)計(jì)與分析的能力, 學(xué)會(huì)看英文版的Datashee,同時(shí)在軟件的編程方面得到更到的提高,對(duì)編程能力得到加強(qiáng).對(duì)所學(xué)的知識(shí)得到很大的提高與鞏固.</p><p><b>　　最終實(shí)現(xiàn)功能: <

67、/b></p><p>　　（1）能顯示陽歷年、月、日、星期、小時(shí)、分、秒。</p><p>　?。?）顯示模塊采用LCD液晶顯示，要求能用紅外遙控器調(diào)整時(shí)間。</p><p>　?。?）能顯示陰歷月、日，在顯示陰歷時(shí)間時(shí)能標(biāo)明是否為閏年。</p><p>　?。?）具有定時(shí)報(bào)警功能，能夠進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)。</p><p

68、><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 周興華,等.手把手教你學(xué)單片機(jī)C程序設(shè)計(jì),北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007</p><p>　　[2] 侯玉寶,等.基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真,北京:電子工業(yè)出版社,2008</p><p>　　[3] 張義和,等.例說51單片機(jī)(C語言),北京:人民郵電

69、出版社,2008</p><p>　　[4] 杜洋，等.愛上單片機(jī)(第2版)，人民郵電出版社，2011</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此感謝我們的xx老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次課程設(shè)計(jì)的原理圖、PCB制作以及每一步