單片機(jī)課程設(shè)計---基于stc89c52的旋轉(zhuǎn)led時鐘

1、<p><b>　　一、課程設(shè)計的內(nèi)容</b></p><p>　　用STC89C52單片機(jī)制作一測溫儀旋轉(zhuǎn)LED時鐘：</p><p>　　1.設(shè)計并繪制硬件電路圖；</p><p><b>　　2.焊接好元器件；</b></p><p>　　3.編寫程序并將調(diào)試好的程序固化到單片機(jī)中。

2、</p><p>　　二、課程設(shè)計的要求與數(shù)據(jù)</p><p>　　單片機(jī)采用STC89C52芯片，時鐘芯片采用DS1302。用電機(jī)帶動驅(qū)動板旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上電后，驅(qū)動板的LED將會在電機(jī)帶動下動態(tài)掃描出時鐘畫面，并且可以用紅外遙控調(diào)時。</p><p>　　三、課程設(shè)計應(yīng)完成的工作</p><p>　　1. 完成軟件、硬件的設(shè)計，并進(jìn)行硬件的焊接

3、制作，并將調(diào)試成功的程序固化到單片機(jī)中，最后進(jìn)行硬件與軟件的調(diào)試；</p><p>　　2.撰寫設(shè)計說明書。</p><p>　　四、課程設(shè)計進(jìn)程安排</p><p>　　五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)</p><p>　　譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計（第二版）。北京：清華大學(xué)出版社，1999年12月</p><p>　　目

4、 錄</p><p>　　廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書·····························&

5、#183;···········1</p><p>　　摘要····················

6、83;····································&

7、#183;·····4</p><p>　　一、課題設(shè)計的要求及目的·························

8、;··················5</p><p>　　1.1設(shè)計要求·············&#

9、183;····································

10、·5</p><p>　　1.2課程設(shè)計目的······························&

11、#183;················5</p><p>　　二、設(shè)計方案···············

12、;····································

13、83;····5</p><p>　　三、系統(tǒng)框圖與工作原理··························&#

14、183;··················8</p><p>　　3.1單片機(jī)系統(tǒng)工作架構(gòu)············

15、·····························8</p><p>　　3.2系統(tǒng)工作原理··&

16、#183;····································

17、;·······10</p><p>　　四、設(shè)計元器件說明························

18、;·························10</p><p>　　4.1 PLCC STC89C52RC簡介···

19、3;······························10</p><p>　　4.2 74HC573芯片

20、與光電傳感器簡介·····························12</p><p>　　4.3 紅外簡介·

21、;····································

22、83;············13</p><p>　　4.4 DS1302、LM7805芯片簡介················

23、83;·················15</p><p>　　4.5 LED 動態(tài)顯示原理············

24、3;····························17</p><p>　　五、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計··

25、83;····································&

26、#183;·······18</p><p>　　六、系統(tǒng)軟件設(shè)計·······················&#

27、183;···························19</p><p>　　6.1 單片機(jī)解碼紅外信號程序··&#

28、183;·································19</p><

29、p>　　6.2 單片機(jī)讀寫DS1302程序································

30、3;·····22</p><p>　　6.3 自適應(yīng)轉(zhuǎn)速·························

31、3;······················25</p><p>　　6.4 數(shù)字顯示模式········

32、83;····································&

33、#183;26</p><p>　　6.5 指針顯示模式······························

34、················26</p><p>　　七、總結(jié)與體會···············&#

35、183;····································

36、·27</p><p>　　八、參考文獻(xiàn)······························

37、83;························27</p><p>　　附錄A 完整源程序······

38、83;····································&

39、#183;······28</p><p>　　附錄B 實物圖························

40、83;·····························41</p><p>　　摘 要</p&g

41、t;<p>　　旋轉(zhuǎn)LED鐘，在國外一般稱為“螺旋槳時鐘”（propeller clock），是利用“視覺暫留”原理制作而成。將單片機(jī)控制的LED流水燈設(shè)備稍作改進(jìn)，讓它動起來，就能神奇地顯示各種字符或圖案，其效果如浮在空中一般。旋轉(zhuǎn)LED顯示是利用機(jī)械轉(zhuǎn)動動態(tài)掃描代替?zhèn)鹘y(tǒng)逐行掃描方式，顯示屏其實質(zhì)就是與機(jī)械轉(zhuǎn)動配合起來的動態(tài)掃描顯示技術(shù)。本設(shè)計利用高速旋轉(zhuǎn)中控制LED燈的亮滅，進(jìn)行字符的顯示，控制器采用STC89C52單

42、片機(jī)，借助人的視覺暫留效果，通過LED燈的機(jī)械掃描方式來顯示各種字符和圖像。 LED旋轉(zhuǎn)時鐘正是基于機(jī)械轉(zhuǎn)動動態(tài)掃描技術(shù)，以及人的視覺暫留效果做成的，它主要包括單片機(jī)STC89C52、時鐘芯片DS1302、光電耦合器件等。 </p><p>　　我們做的這個時鐘具有兩種顯示模式：一種是字符式數(shù)字顯示模式，可在一個屏上顯示年月日和時分秒信息；另一種是指針式模擬顯示模式，可仿真指針式鐘表顯示時分秒信息。同時還設(shè)有紅外

43、遙控功能，可通過遙控器改變顯示模式和調(diào)整時鐘的時值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：視覺暫留 旋轉(zhuǎn)時鐘 動態(tài)掃描</p><p>　　一、課題設(shè)計的要求及目的</p><p><b>　　1.1 設(shè)計要求</b></p><p>　?。?）驅(qū)動板在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動下能夠顯示時鐘畫面，并能夠自動計時。</p>

44、<p>　?。?）由于電機(jī)工作電壓，環(huán)境因素的影響下，電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定使時鐘畫面不穩(wěn)定，所以要求程序能夠自適應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，使時鐘畫面基本穩(wěn)定不變。</p><p>　　（3）要求能夠通過紅外遙控實現(xiàn)數(shù)字時鐘和指針時鐘2種模式間轉(zhuǎn)換</p><p>　?。?）要求能夠通過紅外遙控設(shè)置時間。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計目的</p>&l

45、t;p>　　（1）訓(xùn)練正確地應(yīng)用單片微機(jī)，培養(yǎng)解決工業(yè)控制、工業(yè)檢測等領(lǐng)域具體問題的初步能力。</p><p>　?。?）該設(shè)計熟悉單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計的工作方法、工作內(nèi)容、工作步驟。</p><p>　?。?）提高學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力，將理論知識運用到實踐中來，能更好的掌握課本理論知識。</p><p><b>　　二、

46、設(shè)計方案</b></p><p><b>　　(1)供電方式選擇</b></p><p><b>　　1、常見的供電方式</b></p><p>　　根據(jù)調(diào)查的結(jié)果，指針板的供電方式一般有以下三種：</p><p><b>　　1）自感應(yīng)發(fā)電</b></p&g

47、t;<p>　　這種方法，就是從驅(qū)動板上引出導(dǎo)線，接入到電機(jī)內(nèi)部繞在轉(zhuǎn)子上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時該導(dǎo)線切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，經(jīng)過整流后作為指針板上的電源。</p><p>　　A、這種方式的優(yōu)點是：</p><p>　　設(shè)計很巧妙，無機(jī)械磨損。</p><p>　　更巧妙的是，由于感應(yīng)出來的電動勢是交流的，所以可以利用該過零

48、 信號來定位，不必另外準(zhǔn)備定位信號了。</p><p>　　B、這種方式的缺點是：</p><p>　　提供的電流有限，只能適合 LED 較少的旋轉(zhuǎn)時鐘，當(dāng) LED 數(shù)量較多時，需要更多的電流，這種方式就不能滿足了。</p><p>　　其次，這種方式要對電機(jī)本身進(jìn)行改造，也有一定的難度。并不是所有的電機(jī)都適合這種改造。而且這種改造可能會給電機(jī)帶來損害。<

49、/p><p>　　另外還有一個問題，就是這種方式，只有在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時才能發(fā)電給驅(qū)動板供電，一旦停止轉(zhuǎn)動，供電也就無以為繼了，這樣要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)時鐘的不間斷走時，還得另加備用電池并采用低功耗設(shè)計。</p><p><b>　　2）自備電池</b></p><p>　　這種方式，就是在驅(qū)動板上安裝電池，由電池供電。一般是用兩到三節(jié) 7 號電池。</p&

50、gt;<p>　　A、這種方式的優(yōu)點是：</p><p>　?、?不用擔(dān)心電壓波動。</p><p>　?、?也不存在機(jī)械磨損，不用擔(dān)心接觸不良之類問題的困擾。</p><p>　　B、這種方式的缺點是：</p><p>　?、?很費電池，三天兩頭換電池，既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保，還很麻煩！</p><p>　　

51、Ⅱ.電池很重，一般的電機(jī)帶不動，必須用很大很大的電機(jī)哦。這也意味了成本的上升。</p><p><b>　　3）機(jī)械傳導(dǎo)供電</b></p><p>　　也就是采用滑環(huán)和電刷，通過機(jī)械接觸傳導(dǎo)電流。</p><p>　　A、這種方式的優(yōu)點是：</p><p>　　能夠提供比較大的工作電流。</p><

52、p>　　B、這種方式的缺點是：</p><p>　?、?有機(jī)械摩擦，會產(chǎn)生磨損。因此要求滑環(huán)和電刷材料要耐磨，經(jīng)得起折騰。另外，還得有足夠的彈性，并且要耐銹，否則會導(dǎo)致接觸不良。</p><p>　?、?有機(jī)械阻力，因此要求電機(jī)有比較大一點的功率。</p><p><b>　　Ⅲ.有機(jī)械噪音。</b></p><p&g

53、t;<b>　　4）感應(yīng)供電</b></p><p>　　原理和變壓器原理相當(dāng)，就是在2個相距很近的線圈中，一只線圈作為電能發(fā)送端，另一只線圈作為電能接收端，發(fā)送端接入交變電流，在相距很近的接收端就能同時感應(yīng)到交變電流。</p><p>　　A、這種方式的優(yōu)點是：</p><p><b>　　無機(jī)械噪音。</b></

54、p><p>　　B、這種方式的缺點是：</p><p>　　Ⅰ.線圈耦合度低，供電效率低。</p><p><b>　?、?制作難度大。</b></p><p>　?、?需增加震蕩電路和濾波整流電路。 </p><p>　　綜合以上三種：第一種，雖然優(yōu)點多，但難度很大，并且成本很高；第二種，沒有太多的

55、擔(dān)心，可是使用起來相當(dāng)?shù)穆闊?，可能還會因為更換電池不及時而導(dǎo)致其中其他的零件受損；第三種，雖然會產(chǎn)生些摩擦，但是能提供較大電流，而摩擦的問題可以采用其他方法來彌補。第四種，雖不產(chǎn)生機(jī)械噪音，但是需要在驅(qū)動板上加上濾波整流電路，增加驅(qū)動板重量。所以我們采用的是第三種機(jī)械傳導(dǎo)供電。</p><p>　　（2）過零信號產(chǎn)生電路選擇</p><p><b>　　1）霍爾傳感器</b

56、></p><p>　　霍爾傳感器處于工作狀態(tài)時輸出總是處于高電平狀態(tài)，當(dāng)磁鋼N極接近傳感器正面的有效距離，輸出端變?yōu)榈碗娖健．?dāng)磁鋼撤離傳感器有效距離。輸出端又顯示低電平，從而產(chǎn)生下降沿，是單片機(jī)中斷口接收到下降沿，從而產(chǎn)生中斷。</p><p><b>　　2）光電開關(guān)</b></p><p>　　光電開關(guān)處于工作狀態(tài)時輸出總是處于高電

57、平狀態(tài)，當(dāng)光電開關(guān)經(jīng)過擋片時，輸出端變?yōu)榈碗娖?。?dāng)光電開關(guān)離開擋片時，輸出端又顯示低電平，從而產(chǎn)生下降沿，是單片機(jī)中斷口接收到下降沿，從而產(chǎn)生中斷。</p><p>　　光電開關(guān)利用光敏二極管對光的敏感性原理制作的，反應(yīng)較靈敏，且低電平時間由擋片的寬度決定，控制方便。而霍爾傳感器利用磁場對電場的作用原理制作的，反應(yīng)較遲緩，且感應(yīng)磁鋼的距離遠(yuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速較快時難以控制。故該設(shè)計采用光電開關(guān)。</p>&l

58、t;p><b>　?。?）LED選擇</b></p><p>　　由于旋轉(zhuǎn)LED要求時鐘的分辨率高且重量輕，長度短，故該設(shè)計選用貼片LED發(fā)光二極管</p><p><b>　?。?）單片機(jī)選擇</b></p><p>　　由于旋轉(zhuǎn)LED驅(qū)動板上包括較多元器件和芯片，空間不足，所以該設(shè)計選用PLCC封裝的單片機(jī)，這種

59、封裝的單片機(jī)為正方形，面積小，質(zhì)量輕。</p><p>　　三、系統(tǒng)框圖與工作原理</p><p>　　3.1單片機(jī)系統(tǒng)工作架構(gòu)</p><p>　　圖3.1.1 系統(tǒng)框圖</p><p>　　圖3.1.2 外部中斷1流程圖</p><p>　　圖3.1.3 定時器1流程圖</p><p>

60、<b>　　3.3系統(tǒng)工作原理</b></p><p>　　通過光耦和外部中斷控制單片機(jī)從DS1302中讀取時鐘數(shù)據(jù)并在旋轉(zhuǎn)LED中的顯示位置，通過紅外遙控外部中斷讀取控制旋轉(zhuǎn)LED時鐘的顯示模式和時值的加減調(diào)控。</p><p><b>　　四、設(shè)計元器件說明</b></p><p>　　4.1 PLCC STC89C

61、52RC簡介</p><p>　　圖4.1.1 PLCC STC89C52RC管腳圖 圖4.1.2 STC89C52RC單片機(jī)結(jié)構(gòu)</p><p>　　STC89C52RC是一種帶4KB可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-5

62、1指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，STC89C52RC是一種高效微控制器，STC89C52RC是它的一種精簡版本。STC89C52RC單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。STC89C52RC引腳即外觀如圖4.1.1所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4.1.2所示。</p><p>　　P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)制用口，作為

63、輸入口時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫入“1可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，PO口接收指令節(jié)，而在程序校檢時，輸出指令字節(jié)，校檢時，要求外接上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個T

64、TL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。Flash編程和程序校檢期間，P1接收低8位地址。</p><p>　　P2口:P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，

65、作輸入口時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。Flash編程和校檢時，P2亦接收高位地址和其他控制信號。</p><p>

66、　　P3口：P3口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作輸入端口，作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻，輸出電流I。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校檢的控制信號。</p><p>　　RST:復(fù)位輸入，當(dāng)震蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。<

67、;/p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用于所存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE乃以時鐘振動頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。</p><p>　　4.2 74HC573芯片與光電傳感器簡介</p><p

68、>　　4.2.1 74HC573芯片</p><p>　　圖 4.2.1 74HC573</p><p>　　芯片74HC573為八進(jìn)制3 態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器，是高性能硅門cmos器件。當(dāng)鎖存使能端LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。</p><p>　　4.2.2 光電

69、傳感器</p><p>　　對射式U型槽光耦管具有，響應(yīng)塊，驅(qū)動簡單，容易安裝，易于與單片機(jī)通信等特點如上圖。上電之后光耦的光敏三極管的集電極輸出低電平，當(dāng)有物體擋住了光敏三極管的紅外光線時，光敏三極管的集電極和發(fā)射極處于高阻態(tài)，所以集電極輸出高電平，當(dāng)光敏三極管再次感應(yīng)到紅外光源時，集電極再次輸出低電平，從而給單片機(jī)一個中斷信號。</p><p>　　圖4.2.2 光電開關(guān)，ITR96

70、08-F 中間寬5MM</p><p>　　槽式光電開關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測到的開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較安全可靠的適合檢測高速變化，分辨透明與半透明物體。</p><p><b>　　4.3 紅外簡介</b></p><p>　　

71、4.3.1 一體化紅外遙控接收頭</p><p>　　圖4.3.1 HS0038B SIP3 一體化紅外遙控接收頭</p><p>　　紅外遙控信號是一連串的二進(jìn)制脈沖碼。為了使其在無線傳輸過程中免受其他紅外信號的干擾,通常都是先將其調(diào)制在特定的載波頻率上,然后再經(jīng)紅外發(fā)射二極管發(fā)射出去,而紅外線接收裝置則要濾除其他雜波,只接收該特定頻率的信號并將其還原成二進(jìn)制脈沖碼,也就是解調(diào)。目前,對

72、于這種進(jìn)行了調(diào)制的紅外遙控信號，通常是采用一體化紅外線接收頭進(jìn)行調(diào)解。一體化紅外線接收頭將低噪音放大器,限幅器,帶通濾波器,解調(diào)器,,以及整形驅(qū)動電路等集成在一起。一體化紅外線接收頭體積小,靈敏度高,外接元件少,抗干擾能力強(qiáng),使用十分方便。</p><p>　　4.3.2遙控發(fā)射器</p><p>　　圖4.3.2 紅外遙控器</p><p><b>　　

73、遙控發(fā)射器及其編碼</b></p><p>　　遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：</p><p>　　采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.

74、56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔</p><p>　　1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”，其波形如圖2所示。</p><p>　　上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖3所示，連發(fā)波形如圖4所示。

75、</p><p>　　4.4 DS1302、LM317、LM7805芯片簡介</p><p>　　4.4.1 DS1302</p><p>　　DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補償功能，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

76、發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31×8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。</p><p><b>　　引腳功能及結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　DS1302的引腳排列,其中Vcc1

77、為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時，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，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(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

78、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，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，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)，后面有詳細(xì)說明。SCLK為時鐘輸入端。 下圖為DS1302的引腳功能圖：</

79、p><p>　　圖4.4.1 DS1302管腳定義圖</p><p>　　數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O)</p><p>　　在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。</p><p>

80、　　圖4.4.2數(shù)據(jù)輸入輸出</p><p>　　DS1302的控制字節(jié)</p><p>　　DS1302 的控制字如圖2所示?？刂谱止?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)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1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，控制字節(jié)總是從最低位開始

81、輸出。</p><p>　　4.4.2 LM7805</p><p>　　三端穩(wěn)壓集成電路lm7805，組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。lm7805輸出電壓為正5V。</p><p>　　圖1 LM7805封裝圖 圖2 LM7805引腳圖</p><

82、p>　　圖3 LM7805典型應(yīng)用電路</p><p>　　4.5 LED 動態(tài)顯示原理</p><p>　　LED具有低功耗，接口控制方便等優(yōu)點，而且與模塊的接口信號和操作指令具有廣泛的兼容性，能直接與單片機(jī)接口，方便實現(xiàn)各種不同的操作。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)LED是一種通過同步控制發(fā)光二極管的位置和點亮狀態(tài)來實現(xiàn)圖文顯示，可視角能達(dá)360度，本設(shè)計采

83、用32個發(fā)光二級管，利用人眼的“視覺暫留效應(yīng)”顯示時間和溫度。</p><p>　　圖4.5 Led顯示模塊</p><p>　　五、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計</p><p>　　硬件電路原理圖如下：</p><p>　　LED燈為8*4組共32顆</p><p><b>　　六、系統(tǒng)軟件設(shè)計</b>&

84、lt;/p><p>　　6.1單片機(jī)解碼紅外信號程序</p><p>　　圖6.1.1紅外解碼流程圖</p><p>　　以下為單片機(jī)解碼紅外的程序：</p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char </p>&

85、lt;p>　　uchar code table[]={</p><p>　　0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,</p><p>　　0x99,0x92,0x82,0xf8,</p><p>　　0x80,0x90,0x88,0x83,</p><p>　　0xc6,0xa1,0x86,0x8e};</p><p

86、>　　#define Imax 14000 //此處為晶振為11.0592時的取值, </p><p>　　#define Imin 8000 //如用其它頻率的晶振時,</p><p>　　#define Inum1 1450 //要改變

87、相應(yīng)的取值。</p><p>　　#define Inum2 700 </p><p>　　#define Inum3 3000</p><p>　　uchar Im[4]={0x00,0x00,0x00,0x00}; //存放4個字節(jié)32位編碼</p><p>　　uchar show[2]={0,0};

88、 //存儲數(shù)據(jù)碼</p><p>　　unsigned long m,Tc; //兩脈沖間隔 </p><p>　　uchar flag,IrOK;</p><p>　　void delay(uchar i)</p><p><b>　　{</b&

89、gt;</p><p>　　uchar j,k; </p><p>　　for(j=i;j>0;j--)</p><p>　　for(k=125;k>0;k--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display()</p><

90、p><b>　　{</b></p><p><b>　　P1=6;</b></p><p>　　P0=table[show[0]];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P1=5;</b></p&

91、gt;<p>　　P0=table[show[1]];</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//外部中斷解碼程序</p><p>　　void INT_1(void) interrupt 2 using 1

92、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Tc=TH0*256+TL0; //提取中斷時間間隔時長</p><p><b>　　TH0=0; </b></p><p>　　TL0=0;

93、 //定時中斷重新置零</p><p>　　if((Tc>Imin)&&(Tc<Imax)) //9.12ms+4.5ms </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　m=0;</b>&l

94、t;/p><p><b>　　flag=1;</b></p><p><b>　　return;</b></p><p>　　} //找到啟始碼</p><p>　　if(flag==1)</p><p><b>　　{</b></p>

95、;<p>　　if(Tc>Inum1&&Tc<Inum3) //2.25ms </p><p><b>　　{</b></p><p>　　Im[m/8]=Im[m/8]>>1|0x80; m++; //1 取碼</p><p><b>

96、　　}</b></p><p>　　if(Tc>Inum2&&Tc<Inum1) //1.125ms</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Im[m/8]=Im[m/8]>>1; m++; //0 取碼&

97、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(m==32) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　m=0; </b></p><p><b>　　flag=0;</b></

98、p><p>　　if(Im[2]==~Im[3]) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　IrOK=1; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else IrOK=0;

99、 //取碼完成后判斷讀碼是否正確</p><p>　　} //準(zhǔn)備讀下一碼</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*演示主程序

100、*/</b></p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int a; </p><p><b>　　m=0;</b></p><p><b>　　flag=0;&l

101、t;/b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p>　　IT1=1; //下降沿觸發(fā) </p><p>　　EX1=1; //外部中斷1允許</p><p>　　TMOD=0x01; </p><p><b>　　TH0=0;</b>

102、;</p><p><b>　　TL0=0;</b></p><p>　　TR0=1;//開啟定時器0 </p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(IrOK==1) </

103、p><p><b>　　{</b></p><p>　　show[1]=Im[2] & 0x0F; //取鍵碼的低四位</p><p>　　show[0]=Im[2] >> 4; </p><p><b>　　IrOK=0;</b></p>

104、<p><b>　　}</b></p><p>　　if(Im[2]==69)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0x55;</b></p><p><b>　　}</b></p><p

105、>　　if(Im[2]==70)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0xaa;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Im[2]==7)</p><p><b>

106、　　{</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Im[2]==9)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0

107、x00;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(a=100;a>0;a--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　display();</p><p><b>　　}</b>

108、</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　6.2單片機(jī)讀寫DS1302程序</p><p>　　以下為典型的DS1302讀寫程序：</p><p>　　/*******************************

109、************************************* </p><p><b>　　*</b></p><p>　　* 名稱: RTInputByte</p><p><b>　　* 說明: </b></p><p>　　* 功能: 往DS1302寫入1Byte數(shù)據(jù)</

110、p><p><b>　　* 調(diào)用:</b></p><p>　　* 輸入: ucDa 寫入的數(shù)據(jù) </p><p><b>　　* 返回值: 無</b></p><p>　　*****************************************************************

111、******/</p><p>　　void RTInputByte(unsigned char ucDa) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　ACC = ucDa;</p><p>　　for(i=8; i&g

112、t;0; i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T_IO = ACC0; /*相當(dāng)于匯編中的 RRC */</p><p>　　T_CLK = 1;</p><p>　　T_CLK = 0;</p><p>　　ACC = ACC >> 1; </

113、p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/******************************************************************** </p><p><b>　　*</b>&l

114、t;/p><p>　　* 名稱: unsigned char uc_RTOutputByte</p><p><b>　　* 說明: </b></p><p>　　* 功能: 從DS1302讀取1Byte數(shù)據(jù)</p><p><b>　　* 調(diào)用: </b></p><p>&l

115、t;b>　　* 輸入: </b></p><p>　　* 返回值: ACC</p><p>　　***********************************************************************/</p><p>　　unsigned char uc_RTOutputByte(void) </p&g

116、t;<p><b>　　{ </b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　for(i=8; i>0; i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ACC = ACC >>1; /*相當(dāng)于匯編中的 RRC

117、*/</p><p>　　ACC7 = T_IO;</p><p>　　T_CLK = 1;</p><p>　　T_CLK = 0;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　return(ACC); </p><p><b>　　}<

118、/b></p><p>　　/******************************************************************** </p><p><b>　　*</b></p><p>　　* 名稱: W1302</p><p>　　* 說明: 先寫地址，后寫命令/數(shù)據(jù)&l

119、t;/p><p>　　* 功能: 往DS1302寫入數(shù)據(jù)</p><p>　　* 調(diào)用: RTInputByte() </p><p>　　* 輸入: ucAddr: DS1302地址, ucDa: 要寫的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　* 返回值: 無</b></p><p>　　*******

120、****************************************************************/</p><p>　　void W1302(unsigned char ucAddr, unsigned char ucDa)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　T_RST = 0;<

121、;/p><p>　　T_CLK = 0;</p><p>　　T_RST = 1;</p><p>　　RTInputByte(ucAddr); /* 地址，命令 */</p><p>　　RTInputByte(ucDa); /* 寫1Byte數(shù)據(jù)*/</p><p>　　T_CLK = 1;</p>&l

122、t;p><b>　　T_RST =0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/******************************************************************** </p><p><b>　　*</b><

123、/p><p>　　* 名稱: uc_R1302</p><p>　　* 說明: 先寫地址，后讀命令/數(shù)據(jù)</p><p>　　* 功能: 讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)</p><p>　　* 調(diào)用: RTInputByte() , uc_RTOutputByte()</p><p>　　* 輸入: ucAddr: DS1

124、302地址</p><p>　　* 返回值: ucDa :讀取的數(shù)據(jù)</p><p>　　***********************************************************************/</p><p>　　unsigned char uc_R1302(unsigned char ucAddr)</p>

125、<p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char ucDa;</p><p>　　T_RST = 0;</p><p>　　T_CLK = 0;</p><p>　　T_RST = 1;</p><p>　　RTInputByte(ucAddr); /* 地

126、址，命令 */</p><p>　　ucDa = uc_RTOutputByte(); /* 讀1Byte數(shù)據(jù) */</p><p>　　T_CLK = 1;</p><p><b>　　T_RST =0;</b></p><p>　　return(ucDa);</p><p><b>

127、　　}</b></p><p>　　void Set1302(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　W1302(0x8e,0x00); /* 控制命令,WP=0,寫操作?*/</p><p>　　W1302(0x8c,NUM2BCD(Time[5]));</p>

128、;<p>　　W1302(0x8a,NUM2BCD(Time[6]));</p><p>　　W1302(0x88,NUM2BCD(Time[4]));</p><p>　　W1302(0x86,NUM2BCD(Time[3]));</p><p>　　W1302(0x84,NUM2BCD(Time[2]));</p><p>

129、　　W1302(0x82,NUM2BCD(Time[1]));</p><p>　　W1302(0x80,NUM2BCD(Time[0]));</p><p>　　W1302(0x8e,0x80); /* 控制命令,WP=1,寫保護(hù)?*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Get13

130、02(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　Time[5] = BCD2NUM(uc_R1302(0x8d));</p><p>　　Time[6] = BCD2NUM(uc_R1302(0x8b));</p><p>　　Time[4] = BCD2NUM(uc_R1302(0x89

131、));</p><p>　　Time[3] = BCD2NUM(uc_R1302(0x87));</p><p>　　Time[2] = BCD2NUM(uc_R1302(0x85));</p><p>　　Time[1] = BCD2NUM(uc_R1302(0x83));</p><p>　　Time[0] = BCD2NUM(uc_R1

132、302(0x81));</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　6.3 自適應(yīng)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　系統(tǒng)開機(jī)后，程序先進(jìn)入測試轉(zhuǎn)速階段， 測試2次中斷之間（旋轉(zhuǎn)一圈）定時器中斷數(shù)，與所需的中斷數(shù)對比，通過對比調(diào)整定時器初設(shè)值，達(dá)到改變旋轉(zhuǎn)1圈定時器中斷數(shù)的目的。</p>

133、<p>　　/*外部中斷0處理函數(shù)*/     void intersvr0(void) interrupt 0 using 1         {           D=D+(S-N)*2;

134、0;   //修正值           Ti0=600+D;     //得到定時器T0的初設(shè)值            S=0;   

135、    //計數(shù)器清零，將重新計數(shù)         }</p><p>　　/*定時中斷0處理函數(shù)*/       void timer0(void) interrupt 1 using 1    &

136、#160;  {          TH1=-Ti0/256;TL1=-Ti0%256;//設(shè)置定時器T0的初設(shè)值          S++;        

137、0;         //計數(shù)         }</p><p>　　其中S為旋轉(zhuǎn)一圈定時器1實際中斷數(shù)（既實際顯示的列數(shù)），D為調(diào)整值，N為旋轉(zhuǎn)一圈定時器所需的中斷數(shù)（既所需顯示的列數(shù)）。程序分析如下：</p><

138、p>　　0、在外部中斷的處理程序里，先給定時器一個合適的初設(shè)值Pt。</p><p>　　程序開始，D=0，Ti0即為600（按需設(shè)定），并得到定時器初設(shè)值。</p><p>　　1、定時器開始計數(shù)，每溢出一次S自加一次。</p><p>　　2、完成一圈后，處理外部中斷函數(shù)。</p><p>　　當(dāng)S>N時，修正值D增大，使定時

139、器T1的時間值增大，隨之S值減小。</p><p>　　當(dāng)S<N時，修正值D減小，使定時器T1的時間值減小，隨之S值增大。</p><p>　　當(dāng)S=N時，修正值不產(chǎn)生變化。</p><p>　　函數(shù)中N值是按需設(shè)定的常數(shù)。</p><p>　　6.4 數(shù)字顯示模式</p><p>　　時鐘的上半部分和下半部分的

140、顯示是相反的，故需要對數(shù)字顯示進(jìn)行調(diào)整。故分2步顯示，第一步顯示上半部分，正常顯示。程序如下：</p><p>　　if(ii<16) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2=0xf1;P1=~nAsciiDot1[jj*2+v[ii]*16]; //顯示的上半圓部分（正顯）</p>

141、;<p>　　P2=0xf2;P1=~nAsciiDot1[1+jj*2+v[ii]*16]; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　16表示顯示16個字</p><p>　　第二步顯示下半部分，因需和上半部現(xiàn)實相反，故下半部反向顯示，程序如下：</p><p>　　e

142、lse if(ii<32) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2=0xf2;P1=~nAsciiDot2[14-jj*2+v[ii]*16]; //顯示的下半圓部分（反顯）</p><p>　　P2=0xf1;P1=~nAsciiDot2[15-jj*2+v[ii]*16];</p>

143、<p><b>　　}</b></p><p>　　6.5 指針顯示模式</p><p>　　顯示時，由于要將12點的位置和數(shù)字模式統(tǒng)一顯示到正上方，而不是中斷發(fā)生處，故需進(jìn)行轉(zhuǎn)換：</p><p>　　P2=0xf1;P1=(0xfe<<3*(ii%5==4))&(0xff>>2*(ii==Tme0

144、))&(0xfe<<5*(ii%15==14));</p><p>　　P2=0xf2;P1=(0xff*(ii!=Tme0)*(ii!=Tme1))&(0xff>>4*(ii==Tme2));</p><p>　　P2=0xf4;P1=(0xff*(ii!=Tme0)*(ii!=Tme1)*(ii!=Tme2));</p><p

145、>　　P2=0xf8;P1=(0xff*(ii!=Tme0)*(ii!=Tme1)*(ii!=Tme2));</p><p><b>　　七、總結(jié)與體會</b></p><p>　　回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而

146、且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。DS1302和單片機(jī)

147、解碼紅外這一部份花了一天多才弄明白，深感自己對所學(xué)過的知識的理解之淺。</p><p>　　這次的課設(shè)硬件弄的時間比較長，因為是用萬用版焊制，出現(xiàn)比較多的問題，例如芯片的管腳就因大意弄錯了序號好幾次，經(jīng)過幾次的仔細(xì)查找才找出了問題的所在。程序方面倒沒有太大的錯誤發(fā)生，不過到最好作品完成的時候DS1302突然壞了，但未能及時發(fā)現(xiàn)，直到花了一天的時間排查了所有硬件才最終確定了DS1302的損壞導(dǎo)致顯示出現(xiàn)亂碼，這也直

148、接導(dǎo)致了我們的作品未能在第一天被驗收。</p><p>　　這次單片機(jī)課程設(shè)計。我們發(fā)揮團(tuán)隊精神。相互去學(xué)習(xí)，去解決問題的所在，以及一起探討。希望我們在實訓(xùn)結(jié)束后同樣能夠去更進(jìn)一步的去學(xué)習(xí)單片機(jī)，鞏固和加深對單片機(jī)的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]．李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第3版）.北京

149、航天航空大學(xué)出版社，2005 年10月</p><p>　　[2].譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計（第二版）·北京：清華大學(xué)出版社，1999年12月</p><p>　　[3].彭偉. 單片機(jī)C語言程序設(shè)計實訓(xùn)100例：基于8051+Proteus仿真 .電子工業(yè)出版社.2009年</p><p><b>　　[4].網(wǎng)上資料</b><

150、;/p><p><b>　　附錄A 完整源程序</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include <absacc.h></p><p>　　#defi

151、ne uchar unsigned char</p><p>　　unsigned char code maxnum[]={59,23,31,12,99}; //調(diào)整值最大限量</p><p>　　unsigned char code minnum[]={0,0,1,1,0}; //調(diào)整值最小限量</p><p>　　unsigned char code

152、nAsciiDot1[] = // ASCII</p><p><b>　　{</b></p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, // - -</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p&

153、gt;<p>　　0x00,0x0C,0x00,0x06,0x00,0x03,0x80,0x01, // -/-</p><p>　　0xC0,0x00,0x60,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x06, // -:-</p><p>　

154、　0x30,0x06,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,</p><p>　　0xF8,0x07,0xFC,0x0F,0x04,0x09,0xC4,0x08, // -0-</p><p>　　0x24,0x08,0xFC,0x0F,0xF8,0x07,0x00,0x00,</p><p>　　0x00,0x00,0x10,0x08,0x