畢業(yè)論文--數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 引言1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)發(fā)展1</p><p>　　1.3 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)2</p><p>　　1

2、.4 本論文組織與結(jié)構(gòu)2</p><p>　　第2章 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 數(shù)字時(shí)鐘的功能4</p><p>　　2.2 數(shù)字時(shí)鐘的應(yīng)用特性4</p><p>　　2.3 數(shù)字時(shí)鐘功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.4 單片機(jī)的基本概念6</p>&

3、lt;p>　　第3章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 硬件選擇8</p><p>　　3.2 單片機(jī)的構(gòu)成8</p><p>　　3.3 AT89C51單片機(jī)的引腳說(shuō)明10</p><p>　　3.4 LED簡(jiǎn)介12</p><p>　　3.5 溫度傳感器的選擇14<

4、/p><p>　　第4章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 電子時(shí)鐘框架圖17</p><p>　　4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容19</p><p>　　4.3 時(shí)鐘設(shè)置主程序20</p><p>　　4.4 時(shí)鐘設(shè)置子程序22</p><p>　　4.5 時(shí)鐘中斷

5、子程序26</p><p>　　4.6 LED顯示子程序26</p><p>　　第5章 調(diào)試過(guò)程及數(shù)據(jù)分析27</p><p>　　5.1 硬件調(diào)試27</p><p>　　5.2 KeiL調(diào)試27</p><p>　　5.3 開發(fā)板調(diào)試28</p><p>　　第6章

6、 數(shù)字時(shí)鐘的辦公室服務(wù)功能29</p><p>　　6.1 辦公室的現(xiàn)狀及需要滿足的功能29</p><p>　　6.2 數(shù)字時(shí)鐘滿足辦公室功能結(jié)構(gòu)圖29</p><p>　　6.3 辦公智能化的實(shí)現(xiàn)步驟29</p><p>　　6.4未來(lái)的辦公室及課題的繼續(xù)研究方向29</p><p><b&g

7、t;　　結(jié)論32</b></p><p><b>　　致謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　第1章 引言</b></p><p>　　近年來(lái)，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，單片機(jī)的應(yīng)用增在不斷

8、深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面的只是是不夠的，還應(yīng)該根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬結(jié)合，加以完善。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)及外圍借口電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘的相應(yīng)功能，并具有時(shí)間調(diào)整功能、鬧鐘功能和定時(shí)功能，并通過(guò)LED顯示具體年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，并通過(guò)相應(yīng)的管腳實(shí)現(xiàn)其他功能，與數(shù)字時(shí)鐘組合成為系統(tǒng)，使其具有更多的功能。</p><p&

9、gt;<b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　隨著人民生活水平的提高，城市環(huán)境建設(shè)日益為人們所重視。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨著大規(guī)模集成電路產(chǎn)生而出現(xiàn)的微型計(jì)算機(jī)，給人類生活帶來(lái)了極大的方便。走入家庭，從洗衣機(jī)、微波爐到音響、汽車，到處都可以見(jiàn)到單片機(jī)應(yīng)用的蹤影。如果說(shuō)微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么也可以毫不夸張的說(shuō)：“單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)則是

10、給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的工業(yè)革命”。目前，單片機(jī)以其可靠性高和智能性等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域中，并已經(jīng)進(jìn)入家庭，因此，單片機(jī)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用水平已經(jīng)逐步成為一個(gè)國(guó)家自動(dòng)化發(fā)展水平的標(biāo)志之一。</p><p>　　1.2 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)發(fā)展</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字時(shí)鐘僅僅在公共場(chǎng)合作為公共時(shí)間，提示人們時(shí)間變更

11、，以及在一些工廠內(nèi)的操作流水線上的一些顯示操作件數(shù)量，并提示下一環(huán)節(jié)的操作指示等，還有在一些實(shí)驗(yàn)室將很多非電量通過(guò)一些轉(zhuǎn)換手段，將沸點(diǎn)物理量轉(zhuǎn)換成為數(shù)字顯示，并在一些時(shí)間段內(nèi)將其轉(zhuǎn)換為衍生速率、制造速度等環(huán)境，服務(wù)的人群，以及針對(duì)性較為狹窄，像很多類似文化行業(yè)、家庭生活、企業(yè)辦公區(qū)域、工廠的生活區(qū)依然在使用一些大型的、數(shù)量較少、功能單一的、電子機(jī)械的、耗電量較大、觀看讀數(shù)不方便的圓的、方的鐘表，不僅在人們忙碌的生活中越來(lái)越不方便，而且在

12、準(zhǔn)確性和精確性上也沒(méi)有很好地保證，所以，數(shù)字時(shí)鐘，在彌補(bǔ)以上的缺點(diǎn)的哦那個(gè)是，將人們的生活編的更加有效率，更加豐富多彩，同時(shí)更好地控制，可為更多的人服務(wù)，作為新型社會(huì)高效運(yùn)作，提供更好地保障，同時(shí)電子信息行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越發(fā)達(dá)，電子產(chǎn)品也越來(lái)越便宜，作為公共場(chǎng)合、個(gè)人使用、辦公系統(tǒng)服務(wù)、多功能服務(wù)將更加人性化、高效，也是我們生活中不能或缺、不能舍棄的產(chǎn)品。</p><p>　　1.3 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)</p&

13、gt;<p>　　本課題結(jié)合目前國(guó)內(nèi)數(shù)字時(shí)鐘的使用現(xiàn)狀，增加其實(shí)用性和多功能性，綜合運(yùn)用了相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，完成了基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括：</p><p>　　1．研究電子時(shí)鐘的背景以及國(guó)內(nèi)發(fā)展。</p><p>　　2．電子時(shí)鐘總體方案的設(shè)計(jì)。</p><p>　　4．電子時(shí)鐘控制系統(tǒng)的硬件選型和設(shè)計(jì)。</p><

14、p>　　5．電子時(shí)鐘軟件部分設(shè)計(jì)。</p><p>　　6. 使用KEIL進(jìn)行調(diào)試并做記錄。</p><p>　　7．本課題的繼續(xù)的研究方向。</p><p>　　1.4 本論文組織與結(jié)構(gòu)</p><p>　　本論文以基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)辦公室、車站、廣場(chǎng)等場(chǎng)所數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)加以調(diào)查，分析了數(shù)字時(shí)鐘的使用狀況，制定了數(shù)

15、字時(shí)鐘的控制方案，在方案中詳細(xì)介紹了其控制過(guò)程。具有硬件設(shè)計(jì)（硬件的選型），軟件設(shè)計(jì)，全文共有7章：</p><p>　　第一章引言，介紹本課題的背景及發(fā)展，確定研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)、論文的組織與結(jié)構(gòu)。</p><p>　　第二章數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，介紹其具備的功能及本設(shè)計(jì)所解決的問(wèn)題，以設(shè)計(jì)的選擇方案的確定、控制要求等。</p><p>　　第三章數(shù)字時(shí)鐘的硬件設(shè)計(jì)

16、，介紹了數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)所用硬件單片機(jī)芯片的選擇、AT89C51的使用情況、以及顯示材料LED的介紹及使用。</p><p>　　第四章數(shù)字時(shí)鐘的軟件設(shè)計(jì)，介紹了電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)框架圖、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)以及數(shù)字設(shè)置的主程序、子程序、中斷程序等。</p><p>　　第五章數(shù)字時(shí)鐘的系統(tǒng)的調(diào)試，介紹了系統(tǒng)調(diào)試的硬件、以及KEIL的調(diào)試說(shuō)明，以及最終的開發(fā)調(diào)試階段結(jié)果。</p><

17、p>　　第六章數(shù)字時(shí)鐘的辦公室服務(wù)功能，介紹了辦公室基本需求、基于數(shù)字時(shí)鐘的辦公室需求的滿足方法、辦公室的智能化的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　第2章 數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 數(shù)字時(shí)鐘的功能</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘，將滿足以下的功能：</p><p>　?。?）省電（關(guān)閉顯示）功能</p&

18、gt;<p>　?。?）以24h（小時(shí)）計(jì)時(shí)方式</p><p>　?。?）白來(lái)整點(diǎn)報(bào)時(shí)，晚上22點(diǎn)后不報(bào)時(shí)</p><p>　?。?）用六位LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒</p><p>　?。?）使用按鍵開關(guān)可實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整、秒表功能轉(zhuǎn)換</p><p>　?。?）使用按鍵開關(guān)可實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整、時(shí)鐘功能轉(zhuǎn)換等功能。</p>

19、;<p>　?。?）室內(nèi)溫度的顯示</p><p>　?。?）辦公室內(nèi)自動(dòng)門保護(hù)一體</p><p>　　2.2 數(shù)字時(shí)鐘的應(yīng)用特性</p><p>　　數(shù)字電子鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確，一鐘多用等特點(diǎn)，在生活中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上已有現(xiàn)成的電子鐘集成電路芯片出售，價(jià)格便宜、使用也方便，但是人們對(duì)電子產(chǎn)品的應(yīng)用要求越來(lái)越高，數(shù)字鐘不但可以顯示當(dāng)前

20、的時(shí)間，而且可以顯示日期、農(nóng)歷 、以及星期等，給人們的生活帶來(lái)了方便。另外數(shù)字鐘還具備秒表和鬧鐘的功能，且鬧鐘鈴聲可自選，使一款電子鐘具備了多媒體的色彩。</p><p>　　時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。電子鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵罚瑥V泛用于個(gè)人家庭以及

21、車站、碼頭、劇院、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使電子鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。</p><p>　　2.3 數(shù)字時(shí)鐘功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2.1 數(shù)字時(shí)鐘功能結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖2.2 數(shù)字時(shí)鐘

22、電路板的效果圖</p><p>　　2.4 單片機(jī)的基本概念</p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用

23、和開發(fā)提供了便利條件。[1]</p><p>　　單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。</p><p>　　單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能

24、，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的</p><p>　　單片機(jī)種類繁多，按照不同的使用條件、自身機(jī)構(gòu)、應(yīng)用范圍等條件可分為：</p><p>　?。?） 通用型/專用型 這是按單片機(jī)適用范圍來(lái)區(qū)分的。例如，80C51是通用型單片機(jī)，它不是為某種專用途設(shè)計(jì)的；專用型單片機(jī)是針對(duì)一類產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，例如為了滿足電子體溫計(jì)的要求，在片內(nèi)集成ADC接口

25、等功能的溫度測(cè)量控制電路。[5]</p><p>　　（2） 總線型/非總線型 這是按單片機(jī)是否提供并行總線來(lái)區(qū)分的。總線型單片機(jī)普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴(kuò)展并行外圍器件都可通過(guò)串行口與單片機(jī)連接，另外，許多單片機(jī)已把所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴(kuò)展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機(jī)稱為非總線型單片機(jī)。[5] </p>

26、<p>　?。?） 控制型/家電型 這是按照單片機(jī)大致應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行區(qū)分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運(yùn)算能力強(qiáng)；用于家電的單片機(jī)多為專用型，通常是小封裝、低價(jià)格，外圍器件和外設(shè)接口集成度高。上述分類并不是惟一的和嚴(yán)格的。例如，80C51類單片機(jī)既是通用型又是總線型，還可以作工控用。[5]</p><p>　　單片機(jī)的工作過(guò)程：?jiǎn)纹瑱C(jī)自動(dòng)完成賦予它的任務(wù)的過(guò)程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程，即一條條執(zhí)

27、行的指令的過(guò)程，所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來(lái)，這是在設(shè)計(jì)人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對(duì)應(yīng)著一種基本操作；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。所以，使用單片機(jī)作為數(shù)字控制，是最理想化的，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)角度說(shuō)，還是在操作性能、功能開發(fā)上都是首選。[1]</p><p>　　第3章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì)</p><

28、p><b>　　3.1 硬件選擇</b></p><p>　　（1）單片機(jī)的選擇  選用AT89C51單片機(jī)，并配備12MHz晶振，復(fù)位電路采用上電復(fù)位。AT89C51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

29、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AT89C51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。[3] [4]</p><p>　　AT89C51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes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）

30、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，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，AT89C51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。[2]</p><p>　　（2）顯示電路選擇 

31、 采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)顯示，P3.0-P3.3作數(shù)碼管的位選口。P1.0-P1.6作數(shù)碼管的段選口。</p><p>　?。?）溫度傳感器的選擇 DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等，主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。</p><p>　　（4）顯示器的選擇 LED的特點(diǎn)非常明顯，壽命長(zhǎng)、光效高、

32、低輻射與低功耗。多個(gè)LED組合使用，可顯示多功能數(shù)字位數(shù)。</p><p>　?。?）電源選擇  采用直流5V電源供電。</p><p>　?。?）選擇器的選擇 74LS04。</p><p>　　3.2 單片機(jī)的構(gòu)成</p><p>　　AT89C51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的

33、I/O線等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件，AT89C51單片機(jī)單片機(jī)內(nèi)包含下列幾個(gè)部件：</p><p><b>　　(1) 控制器</b></p><p>　　控制器是單片機(jī)的指揮控制部件，控制器的主要任務(wù)是識(shí)別指令，并根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。單片機(jī)執(zhí)行指令是在控制器的控制下進(jìn)行的。首先從程序存儲(chǔ)器中讀出指令，送

34、指令寄存器保存，然后送至指令譯碼器進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制邏輯電路，由定時(shí)控制邏輯產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)，再送到單片機(jī)的各個(gè)部件去進(jìn)行相應(yīng)的操作。這就是執(zhí)行一條指令的全過(guò)程，執(zhí)行程序就是不斷重復(fù)這一過(guò)程?？刂破髦饕ǔ绦蛴?jì)數(shù)器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令譯碼器、條件轉(zhuǎn)移邏輯電路及時(shí)序控制邏輯電路。[2]</p><p><b>　　(2) 存儲(chǔ)器</b></p&g

35、t;<p>　　AT89C51單片機(jī)存儲(chǔ)器采用的是哈佛結(jié)構(gòu),即程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間截然分開,程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各有自己的尋址方式,尋址空間和控制系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于單片機(jī)面向控制的實(shí)際應(yīng)用極為方便,有利.在8051/8751彈片擊中,不僅在片內(nèi)集成了一定容量的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及眾多的特殊功能寄存器,而且還具有極強(qiáng)的外存儲(chǔ)器的擴(kuò)展能力,尋址能力分別可達(dá)64KB,尋址和操作簡(jiǎn)單方便。[2]</p>

36、<p>　　(3) 并行I/O口</p><p>　　MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)雙向的8位并行I/O端口（Port），分別記作P0-P3，共有32根口線，各口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器所組成。實(shí)際上P0-P3已被歸入特殊功能寄存器之列。這四個(gè)口除了按字節(jié)尋址以外，還可以按位尋址。由于它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。[2]</p><p>

37、;　　(4) 時(shí)鐘電路與時(shí)序</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生MCS-51單片機(jī)工作時(shí)所必需的時(shí)鐘信號(hào)。MCS-51單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，MCS-51單片機(jī)應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序執(zhí)行進(jìn)行工作，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各個(gè)信號(hào)的關(guān)系。[2]其內(nèi)部機(jī)構(gòu)框圖如圖所示： </p><p>　　圖2.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部機(jī)構(gòu)框圖

38、</p><p>　　3.3 AT89C51單片機(jī)的引腳說(shuō)明</p><p>　　AT89C51單片機(jī)采用40條引腳雙列直插式器件，引腳除5V（VCC 40腳）和電源接地（VSS 20腳）外，其功能分為時(shí)鐘電路、控制信號(hào)、輸入/輸出三大部分，在AT89C51單片機(jī)的40個(gè)引腳中，電源引腳2根，晶振引腳2根，控制引腳4根，可編程輸入輸出引腳32根，邏輯框圖及引腳圖分別如圖2.4（a）（b）

39、所示</p><p>　　(a) (b) </p><p>　　圖2.2 AT89C51單片機(jī)邏輯圖與引腳圖</p><p>　　AT89C51單片機(jī)的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)中除了程序存儲(chǔ)器由FLASH取代了87C51單片機(jī)的EPROM外，其余部分完全相同，其管腳說(shuō)明如下：</p><

40、p>　?。?）VCC：供電電壓</p><p><b>　?。?）VSS：接地</b></p><p><b>　　（3）時(shí)鐘電路</b></p><p>　　XTAL1（19腳）——芯片內(nèi)部振蕩電路（單級(jí)反相放大器）輸入端。</p><p>　　XTAL2（18腳）——芯片內(nèi)部振蕩電路（單級(jí)

41、反相放大器）輸出端。 </p><p><b>　?。?）控制信號(hào)</b></p><p>　　圖2.3 AT89C51的最小系統(tǒng)</p><p>　　RST（9腳）復(fù)位信號(hào)：時(shí)鐘電路工作后，在此引腳上將出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)行初始復(fù)位，P0口～P3口輸出高電平，將初值07H寫入堆棧指針。[7]</p><p

42、>　　ALE（30腳）地址鎖存信號(hào)：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口輸出的低8位地址由ALE輸出的控制信號(hào)鎖存到片外地址鎖存器，P0口輸出地址低8位后，又能與片外存儲(chǔ)器之間傳送信息。另外，ALE可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門。[7]</p><p>　?。?9腳）片外程序存儲(chǔ)器讀選通：低電平有效，作為程序存儲(chǔ)器的讀信號(hào)，輸出負(fù)脈沖，將相應(yīng)的存儲(chǔ)單元的指令讀出并送到P0口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門。[7]</p>&l

43、t;p>　　/Vpp(30腳）：當(dāng)為高電平且PC值小于0FFFH時(shí)，CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器程序；當(dāng)為低電平時(shí)，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器程序。。[7] </p><p><b>　　LED簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1、LED照明原理 </p><p>　　LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAs

44、P（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。</p><p>　　2、LED顯示的優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　LED的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點(diǎn)，諸如：體積小

45、、耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、高亮度、低熱量、環(huán)保、堅(jiān)固耐用、多變幻、技術(shù)先進(jìn)，因此，在顯示器的選擇上，使用LED，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又美觀環(huán)保。</p><p>　　3、LED的工作方式</p><p>　　LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2.7(a)是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管

46、的內(nèi)部電路圖，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。</p><p>　　將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽(yáng)極連在一起即為共陽(yáng)式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽(yáng)極接上正電源，該段即會(huì)發(fā)光。當(dāng)然，LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將"b"和"C"段接上正電源，其它端接地或懸空，那么"b"

47、;和"C"段發(fā)光，此時(shí)，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正電源，其它引腳懸空，此時(shí)數(shù)碼管將顯示“2”。其它數(shù)字的顯示原理與此類同。</p><p>　　LED的7段數(shù)碼管利用單只LED組合排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點(diǎn)亮相應(yīng)的點(diǎn)劃來(lái)

48、顯示出0-9的數(shù)字。在這次的設(shè)計(jì)中采用的均是共陰極的LED顯示，當(dāng)I/O口輸出為高電平的時(shí)候，對(duì)應(yīng)段就被點(diǎn)亮。LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)圖如圖2.7(b)所示。</p><p><b>　?。╝）</b></p><p>　　（b） </p><p>　　圖2.4 LED分類結(jié)構(gòu)圖和結(jié)構(gòu)圖</p><p>　

49、　這次設(shè)計(jì)的顯示部分采用AT89C51單片機(jī)動(dòng)態(tài)掃描完成， 在多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合中，我們并不希望使用多I/O端口的單片機(jī)，原則上是使用盡量少引腳的器件。在沒(méi)有富余端口的情況下，應(yīng)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序和擴(kuò)展電路達(dá)到預(yù)期的目的。動(dòng)態(tài)掃描的頻率有一定的要求，頻率太低，LED將出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。如頻率太高，由于每個(gè)LED點(diǎn)亮的時(shí)間太短，LED的亮度太低，肉眼無(wú)法看清，所以一般均取幾個(gè)ms左右為宜，這就要求在編寫程序時(shí)，選通某一位LED使其點(diǎn)亮并保

50、持一定的時(shí)間，程序上常采用的是調(diào)用延時(shí)子程序。</p><p><b>　　4、LED顯示電路</b></p><p>　　(1) 靜態(tài)顯示電路</p><p>　　LDE顯示器工作在靜態(tài)顯示時(shí)，其公共陽(yáng)極(或陰極) 接VCC(或VSS) ，一直處于顯示有效狀態(tài)，所以每一位的顯示內(nèi)容必須由鎖存器加以鎖存，顯示各位相互獨(dú)立。</p

51、><p>　　(2) 動(dòng)態(tài)顯示電路 </p><p>　　將所有位的段選線的同名端聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，形成段選線的多位復(fù)用。而各位的公共陽(yáng)極或公共陰極則分別由相應(yīng)的I/O口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通，即同一時(shí)刻只有被選通位是能顯示相應(yīng)的字符，而其他所有位都是熄滅的。由于人眼有視覺(jué)暫留現(xiàn)象，只要每位顯示間隔足夠短，則會(huì)造成多位同時(shí)點(diǎn)亮的假象。這就需要單片機(jī)不斷地對(duì)顯示進(jìn)行控制

52、，CPU需要不斷地進(jìn)行顯示刷新，動(dòng)態(tài)顯示電路參見(jiàn)圖2.8，圖2.8中是擴(kuò)展了五位的LED數(shù)碼管顯示，用一個(gè)74LS04作為五個(gè)LED的段選輸入，采用動(dòng)態(tài)顯示的方式連接。類似地，16位的LED數(shù)碼管顯示也可以用這種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　圖2.5 五位LED數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示</p><p>　　3.5 溫度傳感器的選擇</p><p>　　DS18B

53、20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，應(yīng)用范圍較廣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。[9]　</p&

54、gt;<p><b>　　1、技術(shù)性能描述 </b></p><p>　　(1)、 獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 </p><p>　　(2)、測(cè)溫范圍 －55℃～+125℃，固有測(cè)溫分辨率0.5℃。 </p><p>　　(3)、支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，

55、多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，如果數(shù)量過(guò)多，會(huì)使供電電源電壓過(guò)低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定。 </p><p>　　(4)、工作電源: 3~5V/DC </p><p>　　(5)、在使用中不需要任何外圍元件 </p><p>　　(6)、 測(cè)量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送 </p><p>

56、　　(7)、不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6 </p><p>　　(8)、適用于DN15~25, DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫 </p><p>　　2、DS18B20的應(yīng)用電路</p><p>　　DS18B20測(cè)溫系統(tǒng)具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　圖2.9 DS18

57、B20封裝圖</p><p>　　3、DS18B20的主要特性 </p><p>　　(1)適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電 </p><p>　　(2)獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊 </p><p>　　(3) DS

58、18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫 </p><p>　　(4)DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) </p><p>　　(5)溫范圍－55℃～+125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃ </p><p>　　(6)可編程 的分辨率為9

59、～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 </p><p>　　(7)在9位分辨率時(shí)最多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 </p><p>　　(8)測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以"一線總線"串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的

60、抗干擾糾錯(cuò)能力 </p><p>　　(9)負(fù)壓特性：電源接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。[8]</p><p>　　第4章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 電子時(shí)鐘框架圖</p><p>　　鬧鐘關(guān)（ON XX XX）如00:00</p><p>　　鬧鐘開（OF XX XX）如00

61、:00</p><p><b>　　關(guān)顯示（省電模式）</b></p><p>　　顯示日歷格式（20XX XX XX） 如：2010-04-21</p><p>　　圖4.1LED顯示的效果狀態(tài)圖</p><p>　　4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)的軟件程序包括主程序、中

62、斷子程序、鬧鐘設(shè)定子程序、時(shí)鐘顯示子程序以及延時(shí)子程序等。在整個(gè)系統(tǒng)中，在單片機(jī)的30H、31H和32H中存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)、分鐘和秒。用LCD顯示當(dāng)前的時(shí)間，必須用到分字和合字，因此在33H、34H、35H、36H、37H和38H中存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間的時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位、秒十位和秒個(gè)位，方便顯示。</p><p>　　1、系統(tǒng)功能按鍵安排：</p><p>　　本設(shè)計(jì)有由四個(gè)輕觸按

63、鍵組成的小鍵盤，這些按鍵可以任意改變當(dāng)前的狀態(tài)。按功能移位鍵一次，表示當(dāng)前要校對(duì)小時(shí)的十位；按第二次，表示當(dāng)前校對(duì)的是小時(shí)的個(gè)位；按第三次，則表示校對(duì)的是分鐘的十位；第四次，表示的校對(duì)的是分鐘的個(gè)位。按下數(shù)字“+” 鍵和數(shù)字“-”鍵可在當(dāng)前校對(duì)的數(shù)字上相應(yīng)加上1或者減去1。</p><p>　　系統(tǒng)軟件采用C語(yǔ)言編寫。時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位是秒，但使用定時(shí)器的方式1，最大的定時(shí)時(shí)間也只能達(dá)到131ms。我們可把定時(shí)器

64、的定時(shí)時(shí)間定為50ms。這樣，計(jì)數(shù)溢出20次即可得到時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位：秒。而計(jì)數(shù)20次可以用軟件實(shí)現(xiàn)。秒計(jì)時(shí)是采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累積，計(jì)滿20次，即得到秒計(jì)時(shí)。從秒到分，從分到時(shí)是通過(guò)軟件累加并進(jìn)行比較的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。要求每滿1秒，則“秒”單元中的內(nèi)容加1；“秒”單元滿60，則“分”單元中的內(nèi)容加1；“分”單元滿60，則“時(shí)”單元中的內(nèi)容加1；“時(shí)”單元滿24，則將時(shí)、分、秒的內(nèi)容全部清零。</p><p&

65、gt;　　2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘程序設(shè)計(jì)步驟：</p><p>　　（1）選擇工作方式，計(jì)算初值；</p><p>　　（2）采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)累計(jì)；</p><p>　　（3）從秒——分——時(shí)的計(jì)時(shí)是通過(guò)累加和數(shù)值比較實(shí)現(xiàn)的；</p><p>　?。?）時(shí)鐘顯示緩沖區(qū)：時(shí)鐘時(shí)間在方位數(shù)碼管上進(jìn)行顯示，為此在內(nèi)部</p><p

66、>　　RAM中要設(shè)置顯示緩沖區(qū)，共6個(gè)地址單元。顯示緩沖區(qū)從左到右依次存放時(shí)、分、秒數(shù)值；</p><p>　?。?）主程序：主要進(jìn)行定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程，然后反復(fù)調(diào)用顯示子程序的方法等待中斷的到來(lái)，流程如圖4.1所示；（6）中斷服務(wù)程序：進(jìn)行計(jì)時(shí)操作；</p><p>　?。?）加1子程序：用于完成對(duì)時(shí)、分、秒的加操作，中斷服務(wù)程序在秒、</p><p&g

67、t;　　分、時(shí)加1時(shí)共三次調(diào)用加1子程序，包括：合字、加1并進(jìn)行進(jìn)制調(diào)整、分字。</p><p>　　4.3 時(shí)鐘設(shè)置主程序</p><p>　　主程序主要由main()組成通過(guò)對(duì)相關(guān)子程序的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的設(shè)置與修改、鬧鐘的設(shè)置與修改、LCD顯示等主要功能。相關(guān)的調(diào)整是靠對(duì)功能鍵的判斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如對(duì)set鍵的判斷，對(duì)up鍵的判斷。主程序流程框圖如圖4-1所示。主要程序段如下：<

68、;/p><p>　　void main(void)</p><p>　　{ //d_to_b(); </p><p>　　//ds1302_write_time(); //對(duì)DS1302寫數(shù)據(jù)</p><p>　　initTimer();</p><p><b>　　TR0=1;</b></

69、p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p>　　LCD_init();</p><p>　　LCD_write_string(0,0,"Wellcome to xnkd"); </p><p>

70、　　LCD_write_string(0,1,"123456789-mysy");</p><p><b>　　while(1) </b></p><p>　　{if((sethour==timereg[4])&&(setmin==timereg[5])&&!fspk&&timereg[6]==0)

71、</p><p><b>　　fspk=1;</b></p><p>　　if(!set) //功能鍵判斷</p><p><b>　　if(fset)</b></p><p>　　{if(!up) //調(diào)用＋1鍵子程序</p><p>　　if(!down)

72、 //調(diào)用－1鍵子程序</p><p>　　}if(!enter)</p><p>　　圖4.2 主程序MAIN流程框圖</p><p>　　4.4 時(shí)鐘設(shè)置子程序</p><p>　　時(shí)鐘的修改首先要按功能鍵并停止時(shí)間的輸出顯示，否則系統(tǒng)繼續(xù)刷新時(shí)間則無(wú)法修改，所以時(shí)間是不輸出到LCD的。修改的部分以修改的為準(zhǔn)，沒(méi)有修改的通過(guò)

73、中斷保護(hù)起來(lái)。等修改成功后繼續(xù)顯示。主要流程圖如圖4.2所示，小時(shí)設(shè)置程序段如下：</p><p>　　if(keycou==5) //設(shè)置小時(shí)</p><p>　　{LCD_write_string(0,0,"Hour:"); //將現(xiàn)在時(shí)間保存</p><p>　　LCD_set_xy(5,0);

74、 //對(duì)小時(shí)重新設(shè)置</p><p>　　LCD_write_char(0,timereg[4]/10+0x30); //設(shè)置完成后顯示修改后的小時(shí)部分</p><p>　　LCD_write_char(0,timereg[4]%10+0x30);</p><p><b>　　}</b></p><p>

75、　　在時(shí)間修改功能中要用到1個(gè)數(shù)字加減的問(wèn)題，把它做成1個(gè)子程序，流程如圖4.3所示。通過(guò)判斷功能鍵的狀態(tài)也就是記錄值來(lái)確定。主功能鍵SET是采用循環(huán)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，。當(dāng)標(biāo)識(shí)為相應(yīng)的值時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的操作。</p><p>　　if(keycou==5)</p><p><b>　　{//小時(shí)加一</b></p><p>　　if(timereg[

76、4]<23) timereg[4]++;</p><p>　　else timereg[4]=23;</p><p>　　LCD_set_xy(5,0);</p><p>　　LCD_write_char(0,timereg[4]/10+0x30);</p><p>　　LCD_write_char(0,timereg[4]%10+0

77、x30);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.3 時(shí)鐘設(shè)置功能子程序流程框圖</p><p>　　圖4.4 加1鍵修改子程序流程框圖</p><p>　　圖4.5 時(shí)鐘修改中斷服務(wù)子程序流程框圖</p><p>　　4.5 時(shí)鐘中斷子程序</p>

78、<p>　　/*************************************************************/</p><p>　　*Function: 外部中斷1中斷服務(wù)子程序</p><p>　　/*************************************************************/</p>&

79、lt;p>　　void Interrupt1 (void) interrupt 2</p><p>　　{ Int1Flag = 1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/************************************************************/<

80、/p><p>　　*Function: 定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序</p><p>　　/*************************************************************/</p><p>　　void InterruptTime0(void) interrupt 1 </p><p><b>　　

81、{</b></p><p>　　TH0 = 0x06; //8ms</p><p>　　TL0 = 0xed;</p><p>　　Time0Count++;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/********************************

82、****************************/</p><p>　　4.6 LED顯示子程序</p><p>　　LCD顯示子程序可對(duì)DS1302的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置和讀取DS1302內(nèi)部的時(shí)間、連續(xù)的讀寫操作、RAM的應(yīng)用、充電部分的應(yīng)用、寫保護(hù)、抗干擾等可以實(shí)現(xiàn)上述功能。在編寫中應(yīng)注意的是進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，下面是BCD碼到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)。void BCD_to_INT(){

83、uchar i; for(i=0;i<7;i++);  bcd_int(timercur[i]); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　第5章 調(diào)試過(guò)程及數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　5.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　硬件調(diào)試的調(diào)

84、試比較困難。因?yàn)槭钦{(diào)試所以不能對(duì)元件進(jìn)行焊接，只能把各個(gè)元件用導(dǎo)線連接起來(lái)。調(diào)試的整體過(guò)程是：各個(gè)系統(tǒng)逐個(gè)調(diào)試，各部分調(diào)試成功后再進(jìn)行組裝后的整體調(diào)試。</p><p><b>　　調(diào)試過(guò)程包括：</b></p><p>　?。?）顯示部分的調(diào)試</p><p>　　問(wèn)題：數(shù)碼管的顯示不穩(wěn)定，不停的閃爍。</p><p>

85、;　　分析：沒(méi)有考慮到干擾及環(huán)境的制約。于是我們把在面包板上連好的電路焊接在印刷板上，并采用電容濾波盡可能去除紋波和干擾。</p><p>　　（2） 控制部分的調(diào)試</p><p>　　問(wèn)題：按下按鍵后數(shù)據(jù)有時(shí)正常有時(shí)又不正常，數(shù)據(jù)的加減不穩(wěn)定。</p><p>　　分析：根據(jù)分析有兩個(gè)問(wèn)題可以導(dǎo)致此種現(xiàn)象，一是按鍵接觸不良可能有短路，二是程序部分有問(wèn)題。用萬(wàn)用表

86、測(cè)量后發(fā)現(xiàn)按鍵按下后不穩(wěn)定，更換質(zhì)量更好的按鍵后故障即排除。</p><p>　　5.2 KeiL調(diào)試</p><p>　　啟動(dòng)Keil軟件，選擇“ProjeCt”菜單下的“New ProjeCt”命令，輸入項(xiàng)目的文件名，選擇存儲(chǔ)路徑，點(diǎn)擊“保存”按鈕。</p><p>　　在“SeleCt DeviCe”窗口中選擇“Atmel”下的“AT89C51” 芯片，單擊

87、“確定”按鈕。展開“ProjeCt WorkspaCe”窗口中的“Target 1”, 右擊 “Target 1”，選擇“Options for Target ’Target 1’”,選擇“Target”選項(xiàng)在Keil (MHZ)右邊輸入“12m”。選擇“Debug”選項(xiàng)，選擇“Use Keil Monitor-51 Driver”。單擊“Settings”按鈕，串口選擇“COM1”,波特率選擇“38400”，單擊“OK”按鈕。&l

88、t;/p><p>　　右擊“SourCe Group 1”，選擇“Add files to Group ‘SourCe Group 1’,在文件類型中選擇“Asm SourCe file”,找到將要編譯的程序，單擊 “ADD”按鈕，然后再單擊“CLOSE”按鈕。單擊“Rebuild all target files”,在“Build”窗口中觀察編譯結(jié)果，根據(jù)提示修改程序，直到?jīng)]有錯(cuò)誤出現(xiàn)。</p>&l

89、t;p>　　5.3 開發(fā)板調(diào)試</p><p>　　根據(jù)程序的設(shè)計(jì)在開發(fā)板上分別連接好各個(gè)端口的連接線，用串口線把計(jì)算機(jī)和試驗(yàn)箱的仿真頭連接好。</p><p>　　單擊Keil軟件上的“Start/Stop Debug Session”按鈕，再單擊“RUN”按鈕，運(yùn)行程序。觀察試驗(yàn)箱上出現(xiàn)的效果，分析程序的對(duì)錯(cuò)，直到調(diào)試出正確的結(jié)果。</p><p>　　

90、第6章 數(shù)字時(shí)鐘的辦公室服務(wù)功能</p><p>　　6.1 辦公室的現(xiàn)狀及需要滿足的功能</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)辦公室普遍為人工處理日常辦公室維護(hù)和檢查工作，包括開門、關(guān)門、開空調(diào)、提示到期文檔及業(yè)務(wù)、辦公室開燈、關(guān)燈、以及線板之后的斷水?dāng)嚯姷惹闆r，全都是認(rèn)為操作，且隨著人們的工作意識(shí)以及記憶的好壞，總會(huì)讓辦公室處于一種不確定的狀態(tài)，在安全方面有著隱患，同時(shí)，也有一些因?yàn)闆](méi)有提

91、醒到的文件件和業(yè)務(wù)提醒而錯(cuò)過(guò)工作最佳時(shí)間、效率最好的時(shí)機(jī)，如此情況下，我們就需要一個(gè)類似機(jī)器人的多功能，隨著時(shí)間的改變而做出相應(yīng)的動(dòng)作的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)，通過(guò)編程，將預(yù)知事件寫進(jìn)數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)，并將數(shù)字時(shí)鐘接入執(zhí)行電路，讓辦公室辦公實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。 </p><p>　　6.2 數(shù)字時(shí)鐘滿足辦公室功能結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖6.1基于單片機(jī)的辦公室門鎖保護(hù)邏輯方框圖</p&

92、gt;<p>　　6.3 辦公智能化的實(shí)現(xiàn)步驟</p><p>　　由于單片機(jī)的工作原理是按照程序控制的，如圖6.1，在數(shù)字時(shí)鐘的主程序中嵌入相關(guān)功能的子程序，如設(shè)點(diǎn)時(shí)間20:00自控出動(dòng)單片機(jī)，使其發(fā)出一個(gè)數(shù)字脈沖，接通繼電器1電路，使主電路接通，從而使門鎖的第二道插銷會(huì)彈出，使辦公的門實(shí)現(xiàn)保護(hù)，當(dāng)插銷彈出并達(dá)到指定位置之后，就會(huì)觸碰到限位開關(guān)，動(dòng)作完成后會(huì)觸動(dòng)子程序的結(jié)束程序并返回主程序，辦公

93、室的門便實(shí)現(xiàn)了保護(hù)自動(dòng)化和可智能化。</p><p>　　未來(lái)的辦公室及課題的繼續(xù)研究方向</p><p>　　關(guān)于“未來(lái)的辦公室”，人們已經(jīng)敘述過(guò)許多許多。它被描述得好像必須等待管理人員去實(shí)現(xiàn)奇跡一樣。事實(shí)上，關(guān)于這些所謂“未來(lái)的辦公室”的技術(shù)現(xiàn)在就可以采用。只是現(xiàn)在，辦公室自動(dòng)化的整個(gè)領(lǐng)域正處在實(shí)現(xiàn)的初期階段。</p><p>　　基于單片機(jī)的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)，可以

94、在主程序內(nèi)寫入辦公室智能控制所要實(shí)現(xiàn)的功能的程序，在主程序和子程序的的交替作用下，有條不紊的實(shí)現(xiàn)各種智能控制功能，當(dāng)然，各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)還是要輔助相應(yīng)的電路的，通過(guò)數(shù)字脈沖控制，并形成反饋，達(dá)到可監(jiān)控的目的，確保各條支路功能的安全實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　圖6.2于單片機(jī)的辦公室自能控制邏輯方框圖</p><p>　　其中辦公室智能化、自動(dòng)化包括如自動(dòng)關(guān)門，自動(dòng)開空調(diào)，自動(dòng)提示午飯時(shí)間，下

95、班時(shí)間，自動(dòng)加熱飲用水，辦公室自動(dòng)亮燈，辦公室自動(dòng)斷電等等相應(yīng)的功能，實(shí)現(xiàn)這些功能，可以采用多種系統(tǒng)完成，想PLC、單片機(jī)系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)系統(tǒng)，在編程控制上可以開發(fā)很多功能，配合相應(yīng)的電路，就可以實(shí)現(xiàn)多種辦公室自動(dòng)化功能。</p><p>　　正如任何其它的采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的的系統(tǒng)一樣，應(yīng)由最終將使用該系統(tǒng)的人或部門來(lái)管理辦公室自動(dòng)化。在同一公司里，適合于其它采用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)的政策也應(yīng)該適合于處理系統(tǒng)。在正常

96、情況下，要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)控制處理系統(tǒng)的用戶管理人員將通過(guò)適當(dāng)?shù)那捞峤环?wù)請(qǐng)求。這樣就能在全公司保證系統(tǒng)的一致性。當(dāng)單片機(jī)控制處理以及辦公室自動(dòng)化普遍存在時(shí)，每個(gè)工作站都將并入公司的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。作為綜合網(wǎng)絡(luò)的一部分，單片機(jī)處理系統(tǒng)能夠充分利用公司數(shù)據(jù)庫(kù)和主機(jī)的能力，構(gòu)成公司自動(dòng)化控制的網(wǎng)絡(luò)體系，提高工作效率。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>

97、;　　經(jīng)過(guò)十幾周的努力，順利完成了基于AT89C51單片機(jī)控制的電子時(shí)鐘日歷LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，所完成的工作主要包括以下幾個(gè)方面:</p><p><b>　?。?）準(zhǔn)備階段的工</b></p><p>　　準(zhǔn)備階段的工作主要包括:查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解單片機(jī)微控制器的主要作用，發(fā)展過(guò)程及發(fā)展趨勢(shì)和使用方法，了解用LED數(shù)碼管顯示電子時(shí)鐘日歷的工作原理、分析LED

98、顯示系統(tǒng)。詳細(xì)了解了AT89C51單片機(jī)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示、數(shù)碼管顯示原理、動(dòng)態(tài)掃描顯示原理。</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本次的設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)的LED顯示系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)處理器控制、位掃描控制電路、端碼顯示驅(qū)動(dòng)電路及與計(jì)算機(jī)的接口電路組成。此外還包括一些基本的電路如電源電路，晶振電路，及接

99、口電路。本次設(shè)計(jì)使用了動(dòng)態(tài)掃描方式進(jìn)行LED顯示，在顯示驅(qū)動(dòng)電路中用74573進(jìn)行顯示譯碼，在行掃描驅(qū)動(dòng)電路中用反相驅(qū)動(dòng)器7404對(duì)電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)輪流選通的功能。</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)LED顯示管控制器的功能和系統(tǒng)硬件電路，進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，即控制系統(tǒng)中的各個(gè)功能塊都按照模塊化方式

100、進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。軟件由讀取時(shí)間的子程序和顯示刷新子程序兩部分組成，讀取時(shí)間的子程序完成初始化工作，同時(shí)負(fù)責(zé)進(jìn)行顯示，按要求讀出顯示數(shù)據(jù)，顯示刷新子程序?qū)r(shí)間信號(hào)（時(shí)、分、秒）。</p><p>　　此次的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和吸收，逐步掌握程序設(shè)計(jì)、調(diào)試的方法和步驟，以及系統(tǒng)電路的連接和安裝；掌握編程軟件的使用；學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，編寫設(shè)計(jì)論文，鍛煉綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是

101、的科學(xué)作風(fēng)，為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)，還需多鍛煉，多上機(jī)演練，多看別人的應(yīng)用例子，在學(xué)中干，在干中學(xué)！</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，意味著我大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯結(jié)束了。作為一名在校的學(xué)生，在設(shè)計(jì)的思想、經(jīng)驗(yàn)等等方面難免有所欠缺和不足之處，但是，經(jīng)過(guò)鄧素萍老師和同學(xué)們的幫助，我還是順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我要

102、感謝鄧?yán)蠋熀蛯W(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)們給了我這樣一個(gè)把大學(xué)里所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的鍛煉機(jī)會(huì)，讓我在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)到了很多很多。也要感謝同學(xué)們?cè)诖似陂g對(duì)我的幫助。</p><p>　　鄧?yán)蠋熞云鋰?yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求、精益求精的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神深深地感染和激勵(lì)著我。她淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。</p><p>　　在以后的日子里

103、還會(huì)利用現(xiàn)在已經(jīng)學(xué)到的內(nèi)容更加深入的學(xué)習(xí)機(jī)電一體化的相關(guān)知識(shí)，更會(huì)用好現(xiàn)在的所學(xué)。在以后的工作中發(fā)揮自己才能，并在實(shí)踐生活中不斷提高。同學(xué)也幫助了我，我們一起進(jìn)行論文的設(shè)計(jì)，相互交流，相互補(bǔ)充，不斷充實(shí)自己的論文。</p><p>　　學(xué)校也給了我們很大的幫助，實(shí)驗(yàn)室的開放，使我們很方便地進(jìn)行論文的設(shè)計(jì)，并且還有老師在那里，我們有不懂的地方，可以隨時(shí)發(fā)問(wèn)，并得到及時(shí)解決。</p><p>

104、　　大家的幫助，使我對(duì)已學(xué)的知識(shí)加深了解和鞏固，對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和吸收，逐步掌握程序設(shè)計(jì)、調(diào)試的方法和步驟，以及系統(tǒng)電路的連接和安裝；掌握編程軟件的使用；學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，編寫設(shè)計(jì)論文，鍛煉綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力。我感謝他們！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳莉周 陳宇，單片機(jī)原理及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出

105、版社，2006年</p><p>　　[2] 蘇衛(wèi)斌，8051系列單片機(jī)應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：科學(xué)出版社，1997年</p><p>　　[3] 徐仁貴，微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996年</p><p>　　[4] 陳光東，單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第二版) [M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999年</p>&

106、lt;p>　　[5] 徐淑華 程退安 姚萬(wàn)生，單片機(jī)微型機(jī)原理及應(yīng)用[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999年</p><p>　　[6] 粟世明 劉湘濤，單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社.2006年</p><p>　　[7] 李華，MCU-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京：北京：航空航天大學(xué)出版社，1993年</p><p>　　[8]