基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

1、<p>　　保密類(lèi)別       編 號(hào) </p><p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　電子萬(wàn)年歷是一種非常廣泛日

2、常計(jì)時(shí)工具，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越流行。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，還具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長(zhǎng)，誤差小。對(duì)于數(shù)字電子萬(wàn)年歷采用直觀的數(shù)字顯示，可以同時(shí)顯示年、月、日、周日、時(shí)、分、秒和溫度等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能。該電路采用AT89S52單片機(jī)作為核心，功耗小，能在3V的低壓工作，電壓可選用3~5V電壓供電。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于51系列的單片機(jī)進(jìn)行的電子萬(wàn)

3、年歷設(shè)計(jì)，可以顯示年月日時(shí)分秒及周信息，具有可調(diào)整日期和時(shí)間功能。在設(shè)計(jì)的同時(shí)對(duì)單片機(jī)的理論基礎(chǔ)和外圍擴(kuò)展知識(shí)進(jìn)行了比較全面準(zhǔn)備。在硬件與軟件設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有良好的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)會(huì)受到很大限制，每項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)時(shí)需要那種硬件，程序該如何編寫(xiě)，算法如何實(shí)現(xiàn)等，沒(méi)有一定的基礎(chǔ)就不可能很好的實(shí)現(xiàn)。在編寫(xiě)程序過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以現(xiàn)有的相關(guān)知識(shí)要獨(dú)自完成編寫(xiě)任務(wù)困難重重，在老師和同學(xué)的幫助下才完成了程序部分的編寫(xiě)。</p><p>　

4、　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 萬(wàn)年歷 DS1302 STC89C52 </p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于該論題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1</p><p>　　1.3 本課題研究的目的1</p><

5、p>　　第2章系統(tǒng)基本方案選擇和論證2</p><p>　　2.1 單片機(jī)芯片的選擇2</p><p>　　2.2 顯示模塊選擇方案和論證2</p><p>　　2.3 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證2</p><p>　　2.4 溫度傳感器的選擇方案與論證3</p><p>　　第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

6、4</p><p>　　3.1電路設(shè)計(jì)框圖4</p><p>　　3.2 主要單元電路的設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.3 單片機(jī)中斷系統(tǒng)6</p><p>　　3.4 溫度采集模塊設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.5顯示模塊的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.6系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)11&l

7、t;/p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　1.硬件測(cè)試13</b></p><p><b>　　2.軟件測(cè)試13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b&

8、gt;　　附 錄15</b></p><p><b>　　后 記17</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景</p><p>　　隨著微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展家用電子產(chǎn)品不但種類(lèi)日益豐富而且變得更加經(jīng)濟(jì)實(shí)

9、用。單片微型計(jì)算機(jī)體積小、性價(jià)比高、功能強(qiáng)、可靠性高等獨(dú)有的特點(diǎn)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電子萬(wàn)年歷是一種應(yīng)用非常廣泛的日常計(jì)時(shí)工具。數(shù)字顯示的日歷鐘已經(jīng)越來(lái)越流行，特別是適合在家庭居室、辦公室、大廳、會(huì)議室、車(chē)站和廣場(chǎng)等使用。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于該論題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　電子萬(wàn)年歷是一種非常廣泛日常計(jì)時(shí)工具它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒

10、進(jìn)行計(jì)時(shí)。萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)基于51系列單片機(jī)為核心顯示部分采用LCD液晶顯示可以同時(shí)顯示陽(yáng)歷年、月、日、時(shí)、秒、鬧鐘、星期、溫度等信息。并具有可調(diào)整日期和時(shí)間功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，但是所有這些都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此研究萬(wàn)年歷及擴(kuò)大其應(yīng)用有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。</p><p>　　1

11、.3 本課題研究的目的</p><p>　　LCD 液晶顯示的日歷鐘顯示清晰直觀、走時(shí)準(zhǔn)確、可以進(jìn)行夜視并且還可以擴(kuò)展出多種功能。功能也越來(lái)越齊全，除了公歷年月日、時(shí)分秒、星期顯示及鬧鈴。但通過(guò)我們對(duì)各種電子鐘表、歷的不斷觀察總結(jié)發(fā)現(xiàn)目前市場(chǎng)的鐘、歷都存在一些不足之處比如時(shí)鐘不精確、產(chǎn)品成本太高、無(wú)環(huán)境溫度顯示等這都給人們的使用帶來(lái)了某些不便。為此設(shè)計(jì)了一種功能全面、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、成本低廉的基于51單片機(jī)的萬(wàn)年歷。

12、</p><p>　　1.4 本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　論文立足于一個(gè)具體的制作實(shí)例，即以單片機(jī)為控制核心的電子萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì)與制作。具體做法是以單片機(jī)及其最小系統(tǒng)為核心，C51作為主控制系統(tǒng)，集時(shí)鐘芯片，液晶顯示，按鍵電路，復(fù)位電路等為一體，通過(guò)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行C語(yǔ)言設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一個(gè)電子萬(wàn)年歷。</p><p>　　第2章系統(tǒng)基本方案選擇和論證</p&g

13、t;<p>　　2.1 單片機(jī)芯片的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用AT89S51芯片作為硬件核心，該芯片采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM存儲(chǔ)空間,相對(duì)于本設(shè)計(jì)而言程序空間完全夠用。能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,而且運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)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苄枰獰氤绦驎r(shí)，避免芯片的多次拔插對(duì)芯

14、片造成的損壞。</p><p>　　2.2 顯示模塊選擇方案和論證</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不用此種作為顯示.</p><p><b&g

15、t;　　方案二：</b></p><p>　　采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描,LED數(shù)碼管價(jià)格雖適中,對(duì)于顯示數(shù)字也最合適,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí),占用的單片機(jī)口線少。但是由于數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描需要借助74LS164移位寄存器進(jìn)行移位，該芯片在電路調(diào)試時(shí)往往會(huì)有很多障礙，所以不采用LED數(shù)碼管作為顯示。</p><p><b>　　方案三：</b><

16、/p><p>　　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),對(duì)于電子萬(wàn)年歷而言，一個(gè)1602的液晶屏即可，價(jià)格也還能接受,需要的接口線較多,但會(huì)給調(diào)試帶來(lái)諸多方便，所以此設(shè)計(jì)中采用LCD1602液晶顯示屏作為顯示模塊.</p><p>　　2.3 時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證</p><p><b>　　方案一：&l

17、t;/b></p><p>　　直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然可以減少時(shí)鐘芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS1302是美國(guó)DALLAS

18、公司推出的一種高性能、低功耗、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2.5V～5.5V。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。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流

19、充電的能力。主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。因此，本設(shè)計(jì)中采用DS1302提供時(shí)鐘。</p><p>　　2.4 溫度傳感器的選擇方案與論證</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電

20、阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，此類(lèi)傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，

21、易于與單片機(jī)連接，可以避免A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，降低硬件成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)DS18B20溫度傳感器作為溫度采集模塊。</p><p>　　電路設(shè)計(jì)最終方案決定</p><p>　　綜上各模塊的選擇方案與論證，確定最后的主要硬件資源如下：采用AT89S51作為主控制系統(tǒng)；DS1302提供時(shí)鐘；DS18B20作為數(shù)字式溫度傳

22、感器；LCD1602液晶屏作為顯示。</p><p>　　第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　3.1電路設(shè)計(jì)框圖</b></p><p>　　本系統(tǒng)的電路系統(tǒng)框圖如圖1所示。AT89S51單片機(jī)對(duì)DS1302和DS18B20寫(xiě)入控制字并讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，繼而控制LCM1602作出對(duì)應(yīng)的顯示。</p><p&

23、gt;<b>　　圖1 系統(tǒng)硬件框圖</b></p><p><b>　　系統(tǒng)硬件概述</b></p><p>　　本電路是由AT89S51單片機(jī)作為控制核心，能在3V超低壓工作，AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只

24、讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案；時(shí)鐘電路由DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周、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2.5V～5.5V。采用三線

25、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、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DS18B20完成，它具有獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理</p><p>　　3.2 主要單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>

26、;　　AT89S52單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能

27、強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4kBytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128Bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2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，看門(mén)狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電

28、模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC</p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在

29、FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 </p><

30、p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的

31、內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀

32、端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作。這是由硬件自動(dòng)完成的，不需要我們操心，1然后再實(shí)行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯(cuò)，如果不對(duì)端口置1，端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為0Q端為0Q^為1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為1，該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗，

33、此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為1，也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的1信號(hào)讀入后不一定是1。若先執(zhí)行置1操作，則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作，所以這類(lèi)I/O口被稱(chēng)為準(zhǔn)雙向口。89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向。</p><p>　　單片機(jī)的最小系統(tǒng)如圖2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

34、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.單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示：圖2中的晶振頻率為12MHz，復(fù)位方式為上電自動(dòng)復(fù)位。</p><p>　　圖2時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3 單片機(jī)中斷系統(tǒng)</

35、p><p>　　在提及單片機(jī)的最小系統(tǒng)后，現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的另一重要應(yīng)用系統(tǒng)即中斷系統(tǒng)做一個(gè)比較詳細(xì)的介紹。</p><p>　　在CPU 與外設(shè)交換信息時(shí)，存在著一個(gè)快速CPU與慢速的外設(shè)之間的矛盾。為解決這個(gè)問(wèn)題，發(fā)展了中斷的概念。單片機(jī)在某一時(shí)刻只能處理一個(gè)任務(wù)，當(dāng)多個(gè)任務(wù)同時(shí)要求單片機(jī)處理時(shí)，這一要求應(yīng)該怎么實(shí)現(xiàn)呢？通過(guò)中斷可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)的資源共享。所謂的中斷就是，當(dāng)CPU正在處理某項(xiàng)事務(wù)

36、的時(shí)候，如果外界或者內(nèi)部發(fā)生了緊急事件，要求CPU暫停正在處理工作而去處理這個(gè)緊急事件，待處理完后，再回到原來(lái)中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)被中斷的程序，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作中斷。 </p><p>　　從中斷的定義我們可以看到中斷應(yīng)具備中斷源、中斷響應(yīng)、中斷返回這樣三個(gè)要素。中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，單片機(jī)對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，當(dāng)中斷響應(yīng)完成后應(yīng)進(jìn)行中斷返回，返回被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)被中斷的程序。MCS-51單片機(jī)的中斷源共有兩

37、類(lèi)，它們分別是：外部中斷和內(nèi)部中斷。外部中斷0(INT0)來(lái)自P3.2引腳，通過(guò)外部中斷0觸發(fā)方式控制位IT0(TCON.0)，來(lái)決定中斷輸入信號(hào)是低電平有效還是負(fù)跳變有效。一旦輸入信號(hào)有效，便使IE0標(biāo)志置一，向CPU申請(qǐng)中斷；外部中斷1(INT1)來(lái)自P3.3引腳，通過(guò)外部中斷1觸發(fā)方式控制IT1(TCON.2)，來(lái)決定中斷輸入信號(hào)是低電平有效還是負(fù)跳變有效。一旦輸入信號(hào)有效，便使IE0標(biāo)志置一，向CPU申請(qǐng)中斷。內(nèi)部中斷有三個(gè)：T

38、F0,TF1,RI或TI。TF0（TCON.5），片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0發(fā)生溢出時(shí)，置位TF0，并向CPU申請(qǐng)中斷；TF1（TCON.7），片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1發(fā)生溢出時(shí)，置位TF1，并向CPU申請(qǐng)中斷；RI（SCON.0）或TI（SCON.1），串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)</p><p>　　MCS-51單片機(jī)為用戶提供了四個(gè)專(zhuān)用寄存器，來(lái)控制單片機(jī)的

39、中斷系統(tǒng)。定時(shí)器控制寄存器（TCON），該寄存器用于保存外部中斷請(qǐng)求以及定時(shí)器的計(jì)數(shù)溢出。進(jìn)行字節(jié)操作時(shí)，寄存器地址為88H。按位操作時(shí)，各位的地址為88H～8FH，當(dāng)CPU采樣到INT0（或INT1）端出現(xiàn)有效中斷請(qǐng)求時(shí)，IE0（IE1）位由硬件置“1”。當(dāng)中斷響應(yīng)完成轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件把IE0（或IE1）清零， 當(dāng)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，相應(yīng)的溢出標(biāo)志位由硬件置“1”。當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí)，再由硬件自動(dòng)清“0”。計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位的使

40、用有兩種情況：采用中斷方式時(shí)，作中斷請(qǐng)求標(biāo)志位來(lái)使用；采用查詢方式時(shí)，作查詢狀態(tài)位來(lái)使用；串行口控制寄存器（SCON），進(jìn)行字節(jié)操作時(shí)，寄存器地址為98H。按位操作時(shí)，各位的地址為98H~9FH，當(dāng)發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件置“1”；在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序后，用軟件清“0”，當(dāng)接收完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件置“1”；在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序后，用軟件清“0”。串行中斷請(qǐng)求由TI和RI的邏輯或得到。就是說(shuō)，無(wú)論是發(fā)送標(biāo)志還是接收標(biāo)志，都會(huì)產(chǎn)生串行中

41、斷請(qǐng)求；中斷允許控制寄存器（IE），進(jìn)行字節(jié)操作時(shí)，寄存器地</p><p>　　DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周、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2.5V～5.5V。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RA

42、M寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。</p><p>　　DS1302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Vc

43、c1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。如果在傳送過(guò)程中RST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

44、電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST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。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，SCLK為時(shí)鐘輸入端。DS1302的控制字節(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入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</p><p>　　圖3 DS1302與單片機(jī)的連接</p><p>

45、　　3.4 溫度采集模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類(lèi)傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用Ｐ0.7與DS18B20的I/O口連接加一個(gè)上拉電阻,Vcc接電源,Vss接地。獨(dú)特的一線接口，只需要一條口線通信多點(diǎn)能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用無(wú)需外部元件可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0V至5.5V無(wú)需備用電源 測(cè)量溫度范

46、圍為-55度至+125度。-10度至+85度范圍內(nèi)精度為±0.5度溫度傳感器可編程的分辨率為9～12位。DS18B20連線如圖4所示：</p><p>　　圖4 DS18B20管腳連線</p><p>　　3.5顯示模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　如下圖5所示，采用LCM1602液晶顯示器，單片機(jī)P1口作為數(shù)據(jù)輸出口，RS，R\W，E分別通過(guò)10K的上拉電

47、阻連接到單片機(jī)的P0.0，P0.1,P0.2。VDD接5V電源，VSS接地。VEE為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。DB0-DB7為雙向

48、數(shù)據(jù)總線，同時(shí)最高位DB7也是忙信號(hào)檢測(cè)位。BLA、BLK分別為顯示器背光燈的正、負(fù)極。</p><p>　　圖5 LCM1602與單片機(jī)的連接 </p><p>　　3.6系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　程序流程框圖</b></p><p>　　是 否</p>

49、<p>　　否 是 是 </p><p><b>　　是 </b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　系統(tǒng)仿真電路</b></p><p>　　

50、本次仿真使用軟件Protues7.0，該軟件元件庫(kù)豐富，元件封裝要求相對(duì)簡(jiǎn)單且參數(shù)調(diào)整方便，除此之外，程序還可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試。系統(tǒng)仿真截圖如圖7所示：</p><p>　　圖7 系統(tǒng)仿真電路圖</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p><b>　　1.硬件測(cè)試</b></p><p>

51、;　　在Protues仿真結(jié)束后，于焊接板上完成了硬件組裝。在調(diào)試硬件時(shí)遇到過(guò)很多問(wèn)題，但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問(wèn)題都是可以避免的，主要問(wèn)題及解決辦法現(xiàn)列如下：</p><p>　　接通電源后LCM1602沒(méi)有正確的顯示。在不通電狀態(tài)下用萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否正常連接，在檢查回路時(shí)發(fā)現(xiàn)有的點(diǎn)之間看似連接，但由于虛焊導(dǎo)致其并無(wú)電氣連接，只能對(duì)焊腳進(jìn)行在加工直到解決問(wèn)題。</p><p>　　電路

52、工作一段時(shí)間之后有的芯片發(fā)熱嚴(yán)重。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)原來(lái)是有尖銳的管腳刺破鄰近的漆包線造成短路，斷掉該線并再次連接可解決問(wèn)題。</p><p><b>　　2.軟件測(cè)試</b></p><p>　　由于本系統(tǒng)涉及到多個(gè)子程序，多個(gè)芯片的編程。首先必須對(duì)可編程芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次，芯片很多都有時(shí)鐘輸入端，需要晶振支持。對(duì)芯片的讀寫(xiě)都需要在相應(yīng)的觸發(fā)沿到來(lái)時(shí)才能

53、進(jìn)行。由于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個(gè)口線傳輸，在處理采集的模擬信號(hào)時(shí)需要一定的時(shí)間，會(huì)對(duì)延時(shí)有較高要求。所以在調(diào)用溫度子程序時(shí)，先關(guān)閉定時(shí)器1中斷允許，在溫度子程序反回時(shí)再打開(kāi)定時(shí)器1中斷允許。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 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.</p>

54、<p>　　[2] 王法能.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].科學(xué)出版社。2004.</p><p>　　[3 朱定華戴汝平.單片微機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京交通大學(xué)出版社.2009.</p><p>　　[4] 劉勇.數(shù)字電路[M].電子工業(yè)出版社.2004.</p><p>　　[5] 唐穎.程菊花任條娟.單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版&

55、lt;/p><p><b>　　社.2008.</b></p><p>　　[6] 趙茂泰．智能儀器原理及應(yīng)用[M]，第2版．北京：電子工業(yè)出版社，2007．</p><p>　　[7] 楊素行．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程[M]，第3版．北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[8] 沈小豐，余瓊?cè)兀娮泳€路實(shí)驗(yàn)

56、—模擬電路實(shí)驗(yàn)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2008．</p><p>　　[9] 沈小豐．電子線路實(shí)驗(yàn)—數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2007．</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　主程序</b></p><p>　　/*--------------

57、----------------------------------*/</p><p>　　#include <reg52.h> </p><p>　　#include<stdio.h> </p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#include "ds1

58、302.h"</p><p>　　#include "lcd1602.h"</p><p>　　#include "keyscan.h"</p><p>　　#include "iodef.h"</p><p>　　#include "18b20.h"&

59、lt;/p><p>　　/*------------------------------------------------*/</p><p>　　unsigned char state=1;</p><p>　　bit ds18is=1; </p><p><b>　　main()</b></p><

60、p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　JON_OFF();</p><p>　　//mms_Ring();</p><p><b>　　LABA=0;</b></p><p>　　InitLcd();

61、 </p><p>　　DelayMs(15); </p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ds1302_init(); /*DS302初始化函數(shù)*/</p><p>　　//ds1302

62、_write_time();</p><p>　　ds18is=Init_DS18B20(); /*DS18b20初始化函數(shù)*/ </p><p>　　if(ds18is==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ds18is=Init_DS18B20(); /*DS18b20初始化函數(shù)*/&l

63、t;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Wannianli();</p><p><b>　　}</b></p&g

64、t;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　后 記</b></p><p>　　在這學(xué)期的課程序設(shè)計(jì)中，收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、 動(dòng)手制作的能力