課程設(shè)計(jì)--智能電子數(shù)字鐘設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目名稱： 智能電子數(shù)字鐘設(shè)計(jì) </p><p>　　系 ： 電氣工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 建筑電氣與智能化 </p><p>　　班 級(jí)： 電智

2、112 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： 講師

3、 </p><p>　　2014年 1月 10日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要………………………………………………………………………………1</p><p>　　一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………2</p><

4、;p>　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………………2</p><p>　　2、系統(tǒng)的基本原理及設(shè)計(jì)思想……………………………………………………2</p><p>　　二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………3</p><p>　　1、電源模塊…………………………………………………………………………3<

5、/p><p>　　2、單片機(jī)模塊………………………………………………………………………4</p><p>　　3、晶振電路模塊……………………………………………………………………4</p><p>　　4、LED顯示電路模塊………………………………………………………………5</p><p>　　5、獨(dú)立鍵盤模塊………………………………………………

6、……………………6</p><p>　　6、復(fù)位電路模塊……………………………………………………………………7</p><p>　　7、報(bào)時(shí)電路模塊……………………………………………………………………7</p><p>　　8、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路模塊………………………………………………………………7</p><p>　　三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)………………

7、…………………………………………………10</p><p>　　1、編程軟件選擇……………………………………………………………………10</p><p>　　2、軟件設(shè)計(jì)流程……………………………………………………………………11</p><p>　　結(jié) 論………………………………………………………………………………14</p><p>

8、;　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………15</p><p>　　附 錄………………………………………………………………………………16</p><p>　　1、電路原理圖……………………………………………………………………16</p><p>　　2、C語(yǔ)言程序………………………………………………………………………17<

9、;/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域.本文針對(duì)人們對(duì)數(shù)字時(shí)鐘的這一需求，設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的智能化數(shù)字時(shí)鐘，功能強(qiáng)大，界面友好，更好的滿足了人們對(duì)數(shù)字時(shí)鐘的智能化要求。智能電子

10、數(shù)字鐘是采用AT89C51單片機(jī)對(duì)專用時(shí)鐘芯片DS1302控制來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能，通過(guò)專用LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219實(shí)現(xiàn)LED的驅(qū)動(dòng)控制,通過(guò)增量鍵盤預(yù)置和調(diào)整時(shí)間、星期。秒計(jì)數(shù)器滿60向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器滿60向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，時(shí)計(jì)數(shù)器以24為一個(gè)周期。AT89C51單片機(jī)通過(guò)控制專用時(shí)鐘芯片DS1302的輸出經(jīng)專用LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219控制七位共陰LED顯示器，可將星期、時(shí)、分、秒在相應(yīng)位置正確顯示，并實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能

11、。</p><p>　　關(guān)鍵詞：智能數(shù)字鐘；AT89C51；LED；MAX7219</p><p>　　一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過(guò)通過(guò)專用時(shí)鐘芯片DS1302提供時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，將其時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，利用顯示器顯示出來(lái)。通過(guò)鍵盤可以進(jìn)行定時(shí)、校時(shí)功能。輸出設(shè)備顯示器可以用液晶顯示技術(shù)和數(shù)碼管顯

12、示技術(shù)。單片機(jī)芯片作為控制系統(tǒng)的核心部件，它除了具備微機(jī)CPU的數(shù)值計(jì)算功能外，還具有靈活強(qiáng)大的控制功能，以便實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的輸入量、控制系統(tǒng)的輸出量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。</p><p>　　設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的功能。采用AT89C51單片機(jī)，用由LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219控制7位共陰極LED的顯示電路。還有一些其他控制電路，如：晶振電路，復(fù)位電路，報(bào)時(shí)電路和鍵盤電路。</p><

13、;p><b>　　1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　系統(tǒng)由六個(gè)模塊組成，既：?jiǎn)纹瑱C(jī)模塊、晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、獨(dú)立鍵盤模塊、報(bào)時(shí)電路模塊和顯示電路模塊。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求。電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖1所示。</p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)構(gòu)成框圖</b></p><p>　　2、系統(tǒng)的基本原理

14、及設(shè)計(jì)思想</p><p>　　使用9V干電池經(jīng)LM7805穩(wěn)壓，再經(jīng)穩(wěn)壓管D1穩(wěn)壓后輸出+5V直流電，供給AT89C51單片機(jī)模塊、晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、獨(dú)立鍵盤模塊、顯示電路模塊和報(bào)時(shí)電路模塊所需的工作電源。</p><p>　　使用專用時(shí)鐘芯片DS1302為AT89C51單片機(jī)提供時(shí)鐘源，然后嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作。在執(zhí)行指令時(shí)，CPU首先到程序存儲(chǔ)器中取出需要執(zhí)行的指令

15、操作碼，然后譯碼，并由時(shí)序電路產(chǎn)生一系列控制信號(hào)完成指令所規(guī)定的操作。</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只需給AT89C51的復(fù)位引腳RESET加上大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平就可使AT89C51復(fù)位。當(dāng)AT89C51進(jìn)行復(fù)位時(shí)，PC初始化為0000H，使AT89C51單片機(jī)從程序存儲(chǔ)器的0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)（如程序“跑飛”）或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于“死鎖

16、”狀態(tài)時(shí)，也需要按復(fù)位鍵即RESET為高電平，使AT89C51擺脫“跑飛”或“死鎖”狀態(tài)而重新啟動(dòng)程序。</p><p>　　鍵盤的任務(wù)有三項(xiàng)：（1）首先判別是否有鍵按下。若有，進(jìn)入下一步工作。（2）識(shí)別哪一個(gè)鍵被按下，并求出相應(yīng)的鍵值。（3）根據(jù)鍵值，找到相應(yīng)鍵值的處理程序入口。在本設(shè)計(jì)中，鍵盤具有向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、命令等功能，是人與單片機(jī)對(duì)話的主要手段。通過(guò)鍵盤，可以預(yù)置時(shí)間、星期。</p>&

17、lt;p>　　常見(jiàn)的LED數(shù)碼管為“8”字型的，共計(jì)8段。每一個(gè)段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管。這種數(shù)碼管顯示器有共陽(yáng)極和共陰極兩種，本文采用共陰極接法。共陰極LED數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。采用MC14543作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)LED的動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)，通過(guò)七位共陰LED顯示星期、時(shí)、分、秒。</p><p>　　通過(guò)加入

18、一個(gè)使用晶體管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器報(bào)時(shí)電路，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)時(shí)，報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)時(shí)。工作原理為：P1.7接晶體管基極輸入端，當(dāng)P1.7輸出高電平時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電式蜂鳴器兩端獲得+5V電壓而鳴叫；當(dāng)P1.7輸出低電平時(shí)，晶體管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。</p><p><b>　　二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)是以AT89C51為核心控制器，外加一些控制電路來(lái)實(shí)

19、現(xiàn)數(shù)字鐘的基本功能。</p><p><b>　　1、電源模塊</b></p><p>　　電源模塊如圖2 電源電路，考慮到測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用方便，本設(shè)計(jì)采用9V干電池經(jīng)LM7805穩(wěn)壓，再經(jīng)穩(wěn)壓管D1穩(wěn)壓后輸出+5V直流電，供給AT89C51單片機(jī)模塊、晶振電路模塊、復(fù)位電路模塊、獨(dú)立鍵盤模塊、顯示電路模塊和報(bào)時(shí)電路模塊所需的工作電源，電源正常工作由LED指示燈指示。&

20、lt;/p><p><b>　　圖2 電源模塊</b></p><p><b>　　2、單片機(jī)模塊</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在線可編程存儲(chǔ)器。AT89C51有5個(gè)中斷源，2個(gè)可編程的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。低功耗節(jié)電模式有空

21、閑模式和掉電模式。AT89C51的引腳圖如圖3所示：</p><p>　?。?）RESET：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。</p><p>　?。?）/VP： 是外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許控制端。</p><p>　?。?）XTAL1/XTAL2：片內(nèi)振蕩器反向放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路的輸入/輸出端。</p><p>　　（4）：片外程序存儲(chǔ)器的讀選

22、通信號(hào)，低電平有效。</p><p>　　（5）ALE/：ALE為CPU訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供一個(gè)地址鎖存信號(hào)，將低8位地址鎖存在片外的地址鎖存器中。</p><p>　?。?）P0口：8位，漏極開(kāi)路的雙向I/O口。</p><p>　?。?）P1口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。</p><p>　?。?）P2口：

23、8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。</p><p>　?。?）P3口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。還可提供第二功能。</p><p>　　圖3 AT89C51單片機(jī)</p><p><b>　　3、晶振電路模塊</b></p><p>　　晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的12MHz的方波信號(hào)

24、。AT89C51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，它的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定 的自激振蕩器，圖4為AT89C51內(nèi)部時(shí)鐘方式的電路。</p><p>　　電路中的兩個(gè)電容典型值通常選擇為30pF，該電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。晶體振蕩的范圍通常是在1.212MHZ。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻

25、率越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。</p><p>　　4、LED顯示電路模塊</p><p>　　MAX7219(圖5)是MAXIM公司生產(chǎn)的串行輸入/輸出共陰極數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)芯片，一片MAX7219可驅(qū)動(dòng)8個(gè)7段（包括小數(shù)點(diǎn)共8段）數(shù)字LED、LED條線圖形顯示器、或64個(gè)分立的LED發(fā)光二級(jí)管。該芯片具有10MHz傳輸率的三線串行接口可與任何微處理器相連，只需一個(gè)外接電阻即可設(shè)置所有

26、LED的段電流。它的操作很簡(jiǎn)單，MCU只需通過(guò)模擬SPI三線接口就可以將相關(guān)的指令寫入MAX7219的內(nèi)部指令和數(shù)據(jù)寄存器，同時(shí)它還允許用戶選擇多種譯碼方式和譯碼位。此外它還支持多片7219串聯(lián)方式，這樣MCU就可以通過(guò)3根線（即串行數(shù)據(jù)線、串行時(shí)鐘線和芯片選通線）控制更多的數(shù)碼管顯示。</p><p>　　圖5 MAX7219</p><p><b>　　各引腳的功能為：<

27、;/b></p><p>　　DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端</p><p>　　DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出端，用于級(jí)連擴(kuò)展</p><p>　　LOAD：裝載數(shù)據(jù)輸入CLK：串行時(shí)鐘輸入</p><p>　　DIG0~DIG7：8位LED位選線，從共陰極LED中吸入電流</p><p>　　SEG A~SEG G DP7

28、段驅(qū)動(dòng)和小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)</p><p>　　ISET：通過(guò)一個(gè)10k電阻和Vcc相連，設(shè)置段電流</p><p>　　MAX7219同樣允許用戶對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)選擇編碼或者不編碼。整個(gè)設(shè)備包含一個(gè)150μA的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，一個(gè)掃描限制寄存器允許用戶顯示1-8位數(shù)據(jù)，還有一個(gè)讓所有LED發(fā)光的檢測(cè)模式。電路圖如下圖6所示。</p><p>　　圖6 L

29、ED顯示電路</p><p><b>　　5、獨(dú)立鍵盤模塊</b></p><p>　　獨(dú)立式鍵盤的特點(diǎn)是：一鍵一線，各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一條I/O口線，通過(guò)檢測(cè)I/O輸入線的電平狀態(tài)，可以很容易地判斷哪個(gè)按鍵被按下。圖7中的上拉電阻保證按鍵釋放時(shí)，輸入檢測(cè)線上有穩(wěn)定的高電平，當(dāng)某一按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)</p><p>　　的檢測(cè)線就變成了低

30、電平，與其它按鍵相連的檢測(cè)線仍為高電平，只需讀入I/O輸入線的狀態(tài)，判別哪一條I/O輸入線為低電平，就很容易識(shí)別出哪個(gè)按鍵被按下。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，用四個(gè)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)星期和時(shí)間的校對(duì)，按K week來(lái)調(diào)節(jié)星期，按K hour來(lái)調(diào)節(jié)小時(shí)的時(shí)間，按K min來(lái)調(diào)節(jié)分針的時(shí)間，按K sec來(lái)調(diào)節(jié)秒的時(shí)間。</p><p><b>　　6、復(fù)位電路模塊</b>&

31、lt;/p><p>　　圖8所示為復(fù)位電路原理圖，復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H,使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序，并使其它功能單元處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平和脈沖兩種方式，本設(shè)計(jì)采用按鍵電平復(fù)位電路，它是通過(guò)復(fù)位端RESET經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的，它兼具上電復(fù)位功能。因本系統(tǒng)的晶振的頻率為12MHz，所以，復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)超過(guò)2μS才能完成復(fù)位操作。&

32、lt;/p><p><b>　　7、報(bào)時(shí)電路模塊</b></p><p>　　當(dāng)LED顯示器所顯示的時(shí)間為整點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)能夠發(fā)出提醒聲音使人們警覺(jué)，使用單片機(jī)系統(tǒng)的I/O口很容易實(shí)現(xiàn)該功能。在圖9中，P1.7接晶體管的基極輸入端。當(dāng)P1.7輸出高電平時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；當(dāng)P1.7輸出低電平時(shí)，晶體管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。[8]<

33、/p><p><b>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路模塊</b></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)。</p><

34、p>　　圖10 DS1302的引腳</p><p>　　圖10表出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

35、/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)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥2.5V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

36、為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，SCLK始終是輸入端。</p><p><b>　　三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、編程軟件選擇</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的軟件全部采用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫。C語(yǔ)言編輯、編譯軟件選擇的是Keil uVision3。 Keil公司成立于1986年，主

37、要開(kāi)發(fā)、制造和銷售嵌入式8051、251、ARM、XC16x/C16x/ST10等微控制器軟件開(kāi)發(fā)工具，提供ANSI C編譯器、宏匯編程序、實(shí)時(shí)管理、調(diào)試和模擬器、綜合評(píng)估板等。Keil公司的uVision把編輯、編譯、鏈接和仿真等模式打包成集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，當(dāng)然其集成的C51編譯器肯定跟Franklin公司的相關(guān)模塊肯定有交叉性，uVision還包含項(xiàng)目管理和調(diào)試器等非常有用的功能。</p><p><b&g

38、t;　　2、 軟件設(shè)計(jì)流程</b></p><p>　　主程序的功能主要是讀時(shí)間，將時(shí)間數(shù)據(jù)送到LED數(shù)碼管顯示，再判斷是否有按鍵按下，從而進(jìn)行校時(shí)功能。當(dāng)?shù)竭_(dá)整點(diǎn)時(shí)，發(fā)出報(bào)時(shí)音。其流程圖如圖3-1所示。</p><p>　　時(shí)鐘數(shù)據(jù)讀寫程序流程</p><p>　　對(duì)時(shí)鐘芯片的操作主要包括:一是將芯片中的日期等數(shù)據(jù)讀出來(lái),二是在進(jìn)行日期等設(shè)置時(shí)將設(shè)置的

39、數(shù)據(jù)寫入芯片,這也是按鍵處理時(shí)的主要內(nèi)容。無(wú)論是讀數(shù)據(jù)還是寫數(shù)據(jù)，均應(yīng)滿足DS1302 對(duì)時(shí)序的要求。對(duì)芯片各個(gè)數(shù)據(jù)部分的訪問(wèn)是通過(guò)地址進(jìn)行的,且讀和寫的地址不一樣。讀出的數(shù)據(jù)同樣要轉(zhuǎn)為ASC II碼,然后儲(chǔ)存起來(lái),等待送去顯示，流程圖如下圖所示：</p><p>　　圖3-2 時(shí)鐘數(shù)據(jù)讀寫程序流程</p><p><b>　　LED顯示程序流程</b></p

40、><p>　　系統(tǒng)的日期和時(shí)間信息顯示在7片8段LED數(shù)碼管上，在LED顯示器的第1片顯示星期，第2、3片顯示“時(shí)”，第4、5片顯示“分”、第6、7片顯示“秒”。</p><p>　　液晶顯示程序流程如下圖所示：</p><p>　　圖3-3 LED顯示程序流程</p><p><b>　　按鍵處理程序流程</b><

41、/p><p>　　本設(shè)計(jì)使用5個(gè)獨(dú)立式按鍵來(lái)控制時(shí)間和日期的調(diào)整，以及12小時(shí)/24小時(shí)計(jì)時(shí)方式的切換。當(dāng)“SET”鍵按下時(shí)進(jìn)入時(shí)間、日期的調(diào)整模式，每按 “UP”鍵一次，當(dāng)前數(shù)值增1；每按 “DOWN”鍵一次，當(dāng)前數(shù)值減1；調(diào)整完畢后按下“OK”鍵進(jìn)行確認(rèn)?！癕ODE”鍵為12小時(shí)/24小時(shí)計(jì)時(shí)方式的切換按鍵，若當(dāng)前為12小時(shí)計(jì)時(shí)方式，按下“MODE”鍵后轉(zhuǎn)變?yōu)?4小時(shí)方式；若當(dāng)前為24小時(shí)計(jì)時(shí)方式，則按下“MOD

42、E”鍵后轉(zhuǎn)變?yōu)?2小時(shí)方式。</p><p>　　圖3-4 按鍵處理程序流程</p><p><b>　　四、結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)在功能上基本上完成了本次智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，但是也尚存在一些問(wèn)題。由于時(shí)間倉(cāng)促和自身水平有限，對(duì)于電路的可靠性，穩(wěn)定性等參數(shù)還未做過(guò)詳細(xì)的測(cè)試。還可以通過(guò)修改程序，完成字符或數(shù)字的滾動(dòng)顯示

43、。這些是我們組尚未完成的附加功能。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，我們最終完成本次智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)系的基本要求及功能，并在此基礎(chǔ)了對(duì)系統(tǒng)功能作了擴(kuò)展，增加了鬧鐘設(shè)置以及溫度測(cè)試等部分。在設(shè)計(jì)開(kāi)始前我們對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)過(guò)程中，積極參與完成各個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)，更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和具體的使用方法。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)

44、計(jì)，我們對(duì)單片機(jī)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也從實(shí)踐的例子中去感受到了單片機(jī)設(shè)計(jì)給我們?cè)O(shè)計(jì)帶來(lái)的改變與進(jìn)步。我們不僅掌握protel99se軟件的使用。與此同時(shí)，我們還對(duì)電子設(shè)計(jì)的思路有了更多的認(rèn)識(shí)。這次對(duì)多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解設(shè)計(jì)電路的程序，也了解了關(guān)于智能電子鐘的原理與設(shè)計(jì)理念。在此次的智能電子鐘設(shè)計(jì)過(guò)程中，更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和具體的使用方法?？傊鞘芤娣藴\。這為自己今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定寶

45、貴經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　此次智能電子鐘設(shè)計(jì)中，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。讓我從中更加的認(rèn)識(shí)了單片機(jī)的功能的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也要感謝班內(nèi)的一些同學(xué)的幫助，在設(shè)計(jì)中幫我解決一些設(shè)計(jì)方面的困難。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版) [M]. 杭州:

46、 北京航空航天大學(xué)出版社，1998.</p><p>　　[2]　李廣弟. 單片機(jī)基礎(chǔ)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，1994.</p><p>　　[3] 高吉祥. 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M]. 電子工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[4] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京:高等教育出版社，2002.</p><

47、;p>　　[5] 陳忠平. 基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真(第二版)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[6] 清源科技.Protel 99 SE電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)仿真[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[7] 康光華. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M]. 北京:高等教育出版社，2006.</p>&

48、lt;p>　　[8] 梅麗鳳、王艷秋等. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[9] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版) [M]. 北京:高等教育出版社，1998.</p><p>　　[10] 郁漢琪. 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)[M]. 北京:高等教育出版社，1995.</p><p>　　[11]張毅

49、剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京：高等教育出版社，2010.</p><p>　　[12]陸彬.21天學(xué)通51單片機(jī)開(kāi)發(fā)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2011</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　電路原理圖</b></p><p><b>　　C語(yǔ)言

50、程序</b></p><p>　　#include <reg52.H></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　sbit LOAD=P1^1; </p><p>　　sbit DIN=P1^0; </p><p>　　sbit CL

51、K=P1^2; </p><p>　　sbit SCK=P3^4;</p><p>　　sbit SDA=P3^3;</p><p>　　sbit RST=P3^5;</p><p>　　sbit KEY1=P1^4; </p><p>　　sbit KEY2=P1^5;</p&g

52、t;<p>　　sbit KEY3=P1^6;</p><p>　　sbit KEY4=P1^7;</p><p>　　#define DECODE_MODE 0x09 </p><p>　　#define INTENSITY 0x0A </p><p>　　#define SCAN_LIMIT 0x0B &

53、lt;/p><p>　　#define SHUT_DOWN 0x0C </p><p>　　#define DISPLAY_TEST 0x0F </p><p>　　#define RST_CLRRST=0/*電平置低*/</p><p>　　#define RST_SETRST=1/*電平置高*/</p><p&

54、gt;　　#define IO_CLRSDA=0/*電平置低*/</p><p>　　#define IO_SETSDA=1/*電平置高*/</p><p>　　#define IO_RSDA/*電平讀取*/</p><p>　　#define SCK_CLRSCK=0/*時(shí)鐘信號(hào)*/</p><p>　　#define SCK_SE

55、TSCK=1/*電平置高*/</p><p>　　#define ds1302_sec_add0x80</p><p>　　#define ds1302_min_add0x82</p><p>　　#define ds1302_hr_add0x84</p><p>　　#define ds1302_control_add0x8

56、e</p><p>　　#define ds1302_charger_add0x90 </p><p>　　#define ds1302_clkburst_add0xbe</p><p>　　#define time 10000 </p><p><b>　　//函數(shù)聲明</b></p&g

57、t;<p>　　void Write7219(unsigned char address,unsigned char dat);</p><p>　　void Initial(void);</p><p>　　void Write_Ds1302_byte(unsigned char temp); </p><p>　　void Write_Ds1302

58、(unsigned char address,unsigned char dat );</p><p>　　unsigned char Read_Ds1302 ( unsigned char address );</p><p>　　void ds1302_write_time(void);</p><p>　　void ds1302_read_time(void)

59、;</p><p>　　void keyscan(void);</p><p>　　void Read_RTC(void);//read RTC </p><p>　　void Set_RTC(void); //set RTC </p><p>　　void InitTIMER0(void);//inital timer0</p>

60、<p>　　bit ReadRTC_Flag;</p><p>　　unsigned char time_buf1[4]={20,16,30};</p><p>　　unsigned int time_buf[4] ;</p><p>　　unsigned char l_tmpdisplay[8];</p><p>　　unsi

61、gned char keydat,temp;</p><p>　　//地址、數(shù)據(jù)發(fā)送子程序</p><p>　　void Write7219(unsigned char address,unsigned char dat)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char i;

62、</p><p>　　LOAD=0; </p><p><b>　　//發(fā)送地址</b></p><p>　　for (i=0;i<8;i++) </p><p>　　{ CLK=0; </p><p>　　DIN=(bit)(address&0

63、x80); </p><p>　　address<<=1; CLK=1; }</p><p>　　for (i=0;i<8;i++) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　CLK=

64、0;</b></p><p>　　DIN=(bit)(dat&0x80); </p><p>　　dat<<=1; </p><p>　　CLK=1; }</p><p>　　LOAD=1; </p><p><b>　　}</b&

65、gt;</p><p>　　/void Initial(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　Write7219(SHUT_DOWN,0x01); //開(kāi)啟正常工作模式（0xX1）</p><p>　　Write7219(DISPLAY

66、_TEST,0x00); //選擇工作模式（0xX0）</p><p>　　Write7219(DECODE_MODE,0xff); //選用全譯碼模式</p><p>　　Write7219(SCAN_LIMIT,0x07); //8只LED全用 </p><p><b>　　}</b></p>

67、;<p>　　void delay(unsigned int cnt)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(--cnt);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void) </p>&l

68、t;p><b>　　{</b></p><p>　　InitTIMER0(); </p><p>　　Initial(); ds1302_write_time(); </p><p><b>　　while(1)</b></p><p>

69、<b>　　{</b></p><p>　　if(ReadRTC_Flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ReadRTC_Flag=0;</p><p>　　ds1302_read_time();</p><p>　　l_tmpdisplay

70、[0]=time_buf1[1]/10;l_tmpdisplay[1]=time_buf1[1]%10;l_tmpdisplay[2]=10;l_tmpdisplay[3]=time_buf1[2]/10;</p><p>　　l_tmpdisplay[4]=time_buf1[2]%10;</p><p>　　l_tmpdisplay[5]=10;</p>

71、;<p>　　l_tmpdisplay[6]=time_buf1[3]/10;</p><p>　　l_tmpdisplay[7]=time_buf1[3]%10;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　keyscan();</p><p><b>　　}</b>

72、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void InitTIMER0(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD|=0x01;//定時(shí)器設(shè)置 16位</p><p>　　TH0=0xef;//初始化值</p

73、><p><b>　　TL0=0xf0;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　

74、}</b></p><p>　　/*向DS1302寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)*/</p><p>　　void ds1302_write_byte(unsigned char addr, unsigned char d) {</p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　RST_SET;</p&g

75、t;<p>　　addr = addr & 0xFE;</p><p>　　for (i = 0; i < 8; i ++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (addr & 0x01) {</p><p><b>　　IO_SET;<

76、/b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else {</b></p><p><b>　　IO_CLR;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　

77、　SCK_SET;</b></p><p><b>　　SCK_CLR;</b></p><p>　　addr = addr >> 1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for (i = 0; i < 8; i ++) {</p>

78、<p>　　if (d & 0x01) {</p><p><b>　　IO_SET;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else {</b></p><p><b>　　IO_CLR;</b>

79、;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　SCK_SET;</b></p><p><b>　　SCK_CLR;</b></p><p>　　d = d >> 1;</p><p><b>　　}<

80、;/b></p><p>　　RST_CLR;}</p><p>　　unsigned char ds1302_read_byte(unsigned char addr) {</p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　unsigned char temp;</p><p>

81、　　RST_SET;</p><p>　　addr = addr | 0x01;</p><p>　　for (i = 0; i < 8; i ++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (addr & 0x01) {</p><p><

82、b>　　IO_SET;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else {</b></p><p><b>　　IO_CLR;</b></p><p><b>　　}</b></p>&

83、lt;p><b>　　SCK_SET;</b></p><p><b>　　SCK_CLR;</b></p><p>　　addr = addr >> 1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for (i = 0; i < 8;

84、 i ++) {</p><p>　　temp = temp >> 1;</p><p>　　if (IO_R) {</p><p>　　temp |= 0x80;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else {</b></

85、p><p>　　temp &= 0x7F;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　SCK_SET;</b></p><p><b>　　SCK_CLR;</b></p><p><b>　　}</b>

86、;</p><p>　　RST_CLR;return temp;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void ds1302_write_time(void) {</p><p>　　unsigned char i,tmp;</p><p>　　for(i=0;

87、i<4;i++){ //BCD處理</p><p>　　tmp=time_buf1[i]/10;</p><p>　　time_buf[i]=time_buf1[i]%10;</p><p>　　time_buf[i]=time_buf[i]+tmp*16;</p><p><b>　　}</b>

88、;</p><p>　　ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x00); </p><p>　　ds1302_write_byte(ds1302_sec_add,0x80); </p><p>　　ds1302_write_byte(ds1302_charger_add,0xa9); </p><

89、;p>　　ds1302_write_byte(ds1302_hr_add,time_buf[1]);ds1302_write_byte(ds1302_min_add,time_buf[2]);ds1302_write_byte(ds1302_sec_add,time_buf[3]);</p><p>　　ds1302_write_byte(ds1302_control_add,0x80);

90、}</p><p>　　void ds1302_read_time(void) </p><p>　　{ unsigned char i,tmp;</p><p>　　time_buf[1]=ds1302_read_byte(ds1302_hr_add);//時(shí) </p><p>　　time_buf[2]=ds1302_read_by

91、te(ds1302_min_add);//分 </p><p>　　time_buf[3]=(ds1302_read_byte(ds1302_sec_add))&0x7F;//秒 </p><p>　　for(i=0;i<4;i++){ tmp=time_buf[i]/16;</p><p>　　time_buf1[i]=time_

92、buf[i]%16;</p><p>　　time_buf1[i]=time_buf1[i]+tmp*10;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void tim(void) interrupt 1 using 1

93、 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　static unsigned char i,num;</p><p>　　unsigned char j;</p><p><b>　　TH0=0xf5;</b></p><p>

94、<b>　　TL0=0xe0;</b></p><p>　　for(j=1;j<9;j++)</p><p>　　{ </p><p>　　Write7219(j,l_tmpdisplay[j-1]); </p><p><b>　　}</b></p>&l

95、t;p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　if(i==8)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　i=0;</b></p><p><b>　　num++;</b>&

96、lt;/p><p>　　if(10==num) {</p><p>　　ReadRTC_Flag=1; num=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b&g

97、t;</p><p>　　void keyscan(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(!KEY1) {</p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY1)</b></p>

98、<p>　　{ while(!KEY1) ; </p><p><b>　　keydat++;</b></p><p>　　if(keydat==4)</p><p><b>　　keydat=1;</b></p><p><b>　　}</b><

99、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　if( keydat==1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0XFE;</b></p><p><b>　　if(!KEY2)</b>

100、;</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY2)</b></p><p>　　{ while(!KEY2) ; </p><p>　　time_buf1[1]++;if

101、(time_buf1[1]==24)time_buf1[1]=0; ds1302_write_time(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(!KEY3) </p><p><b>

102、;　　{</b></p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY3)</b></p><p>　　{ while(!KEY3) ; </p><p>　　time_buf1[1]--;if(time_buf1[1]==255)time_buf1[1]=23;

103、 </p><p>　　ds1302_write_time(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if( keydat==2)

104、 {</p><p><b>　　P0=0Xfd;</b></p><p>　　if(!KEY2){</p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY2)</b></p><p>　　{ while(!KEY2) ; <

105、/p><p>　　time_buf1[2]++;if(time_buf1[2]==60)time_buf1[2]=0;//分加1</p><p>　　ds1302_write_time(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

106、p>　　if(!KEY3) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY3)</b></p><p>　　{ while(!KEY3) ; </p><p>　　time_buf1[

107、2]--;if(time_buf1[2]==255)time_buf1[2]=59; ds1302_write_time(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　

108、　if( keydat==3) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0XFB;</b></p><p>　　if(!KEY2){</p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY2)

109、</b></p><p>　　{ while(!KEY2) ; </p><p>　　time_buf1[3]++;if(time_buf1[3]==60)time_buf1[3]=0;ds1302_write_time(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b&g

110、t;　　}</b></p><p>　　if(!KEY3) {</p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY3)</b></p><p>　　{ while(!KEY3) ; </p><p>　　time_buf1[3]--;if(t

111、ime_buf1[3]==255)time_buf1[3]=59;ds1302_write_time(); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(KEY4==0

112、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(time);</p><p><b>　　if(!KEY4)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　keydat=0;</b