1、目錄一、系統(tǒng)方案介紹1.1Proteus 與 Keil的介紹與整合1.2單片機(jī)選型1.3時(shí)鐘1.4顯示器 LCD128*641.5作息時(shí)間表二、系統(tǒng)的硬件介紹21 單片機(jī)選型2.1.1 單片機(jī)2.1.2 單片機(jī)主控模塊2.2實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷模塊2.2.1 DS1307 實(shí)時(shí)時(shí)鐘介紹2.2.2 DS1307 的主要技術(shù)性能指標(biāo)2.3DS1307 硬件設(shè)計(jì)2.4打鈴模塊設(shè)計(jì)2.5時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)2.6復(fù)位電路設(shè)計(jì)2.7鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)2.8液晶顯示模塊設(shè)計(jì)2.8.1 管腳功能簡(jiǎn)介2.8.2電路連接圖三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 主程序3.1.1 按鍵及調(diào)時(shí)間程序3.2定時(shí)中斷程序3.3顯示程序3.4打鈴程序四、制作印

2、刷電路板1.元件封裝2.印刷電路板布局與調(diào)整3.元件布局與調(diào)整4.布線(xiàn)并調(diào)整5.PCB 文件保存與輸出致謝參考文獻(xiàn)附錄 1 硬件原理圖附錄 2 程序作息時(shí)間控制器摘要校園作息時(shí)間控制器主要用于學(xué)校，對(duì)一些以二十四小時(shí)為周期的開(kāi)關(guān)量進(jìn)行自動(dòng)控制。鑒于單片機(jī)原理與技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，提出了一種新的思路，把 Proteus 和Keil 仿真整合起來(lái)，提高了的利用范圍，拓展了它的仿真能力，在一定范圍內(nèi)，創(chuàng)造了以代替硬件的實(shí)驗(yàn)思路，通過(guò)整合節(jié)約了硬件資源，更加有效地提高了單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的效率。本學(xué)科除了讓學(xué)生掌握單片機(jī)的基本原理之外，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能力，單片機(jī)存在著一些限制問(wèn)題，學(xué)

3、生除了上實(shí)驗(yàn)課外，平時(shí)難得有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐，為此，通過(guò) Proteus 和 Keil 仿真的整合，為解決這一問(wèn)題提供了一個(gè)思路，首先采用 Proteus繪制硬件電路圖，然后通過(guò) Keil 進(jìn)行部分的程序設(shè)計(jì)，最后在通過(guò)兩部分的整合進(jìn)行仿真調(diào)試。該控制系統(tǒng)是以 AT89C52 單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述開(kāi)關(guān)量的控制，利用時(shí)鐘來(lái)提供時(shí)鐘信息，可以實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、系統(tǒng)可以修改實(shí)時(shí)時(shí)鐘，體現(xiàn)了系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠、價(jià)廉、控制時(shí)間精確及系統(tǒng)體積小等優(yōu)點(diǎn)。：AT89C52;作息時(shí)間；控制器Schedules controllerabstractus schedules controller is mainly us

4、ed for school, for some periods of 24 hours to switch ty for automatic control.CIn view of single-chipputrinciple and technology experiment course teachingsituation, this pr proes a new kind of thinking, to Proteus and Keil simulation softwaretogether, raised software use scope, expanded its simulat

5、ion capabilities, within a certainrange, created by software, the experimental ideas instead of hardware byegratinghardware resource conservation, more effectively improve the efficiency of the single-chippractice teaching.This discipline in addition to let the students master the basic principle of

6、 MCU outside, moreimportant is to trahe student to the MCU application ability, microcontroller laboratoryexists some restrictionshe experiment, students are able to extracurricular, usually carrieson the practice, therefore, through Proteus and Keil simulation softwareegration, in orderto solve the

7、 problem provides a mentality, useddrawing hardware circuit Proteussoftware, then through Keil software part of the program design, and the lastof the two parts by simulation test.heegrationThis control system is to achieve the above AT89C52 single chip computer switchtycontrol, using a clock to pro

8、vide clock information can be real-time display time, system canmodify real time clock, reflected the system is simple and stable and reliable, low price andtime to control preciand system small volume, etc.Keywords: AT89C52 singl,Schedules, controller第一章系統(tǒng)方案介紹1.1Proteus 與 Keil的介紹與整合單片機(jī)原理與應(yīng)用這門(mén)課程，除了讓

9、掌握單片機(jī)的基本原理之外，更重要的是培養(yǎng)對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用能力，單片機(jī)存在著一些場(chǎng)地和時(shí)間，除了上實(shí)驗(yàn)課外，平時(shí)難得有機(jī)會(huì)進(jìn)行時(shí)間，同時(shí)一般的單片機(jī)試驗(yàn)箱由于是成品，很難參與到其中的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中去，因此學(xué)生的動(dòng)手能力很難得到訓(xùn)練與提高，為此，通過(guò)Proteus 與Keil 仿真的整合，為解決這一問(wèn)題提供了一個(gè)思路，首先采用Proteus繪制硬件電路圖，然后通過(guò) Keil 進(jìn)行部分的程序設(shè)計(jì)，最后再通過(guò)兩部分的整合進(jìn)行仿真調(diào)試。Proteus 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真， 它運(yùn)行于Windows 操作系統(tǒng)上，是一種低投資的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，提供 Schematic Draw

10、ing、SPICE 仿真與 PCB 設(shè)計(jì)功能，也是目前最好的模擬單片機(jī)及其器件的工具，它不僅提供了數(shù)字、模擬、交流直流等數(shù)千種可仿真的元器件，還有豐富的仿真儀表和儀器資源可以利用。Keil 是德國(guó)開(kāi)發(fā)的一個(gè) 51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)，支持匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言等高級(jí)語(yǔ)言?，F(xiàn)在通常使用 KeilVi2 不但可以進(jìn)行純粹的仿真，也可以利用硬件仿真器，連接上單片機(jī)硬件系統(tǒng)，在仿真器中載入項(xiàng)目程序后進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，還可以使用Vi2 的內(nèi)嵌模塊 Monitor-51,在不需要額外的硬件仿真器的條件下，連接單片機(jī)硬件系統(tǒng)對(duì)程序進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。這兩個(gè)的整合過(guò)程就是建立一個(gè)軟硬件聯(lián)合仿真系統(tǒng)的過(guò)程，軟硬件聯(lián)合仿真系統(tǒng)由一個(gè)

11、硬件執(zhí)行環(huán)境和一個(gè)執(zhí)行環(huán)境組成，通常環(huán)境和硬件環(huán)境都有自己的糾錯(cuò)和控制界面，Keil 與 Proteus 的整合調(diào)試可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總調(diào)，在該系統(tǒng)中，Keil 作為調(diào)試界面，Proteus 作為硬件仿真和調(diào)試界面。利用 Proteus 與 Keil的整合進(jìn)行單片機(jī)的實(shí)踐教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)更為深入更具有拓展性，在本次設(shè)計(jì)中，通過(guò) Proteus 與 Keil的整合，采用仿真的形式進(jìn)行軟硬件綜合調(diào)試，大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，不僅彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)儀器和元器件缺乏帶來(lái)的，而且排除了原材料消耗和儀器損壞等，加深了對(duì)概念、原理的理解。兩個(gè)具體的整合步驟是：1）在 Windows 中安裝 Proteus6 7SP3 和

12、 KeilVi2。2）把安裝 ProteusMS 目錄下 VDM51.dll 文件到 Keil 安裝目錄下的51BN 目錄中。3）修改 Keil 安裝目錄下 Tools ini 文件，在 C51 字段加入 TDRV5=BINVDM 51.DLL（“Proteus V SM Monitor Driver”）,保存。4）打開(kāi) Proteus 畫(huà)出相應(yīng)電路，在 Proteus 的 debug 菜單中選中 use remote debugmonitor。5）在 Kiel 中編寫(xiě) MCU 的程序。6）進(jìn)入 Keil 的 project 菜單 option for工程名。在 DEBUG 選項(xiàng)中右欄下拉菜單

13、選中 Proteus VSM Monitor-51 Driber。在進(jìn)入 setting 如果同一臺(tái)機(jī)IP 名為 ，如不是同一臺(tái)機(jī)則填另一臺(tái)的 IP 地址，端口另一定為 8000。7）在Keil 中進(jìn)行 debug 同時(shí)在 Proteus 中查看直觀的結(jié)果。經(jīng)過(guò)設(shè)置使兩個(gè)之間建立了有機(jī)聯(lián)系，開(kāi)辟了一條實(shí)時(shí)仿真的新途徑。1.2 單片機(jī)機(jī)型目前世界上比較著名的部分8 位單片機(jī)的生產(chǎn)廠(chǎng)家和部分主要機(jī)型如下:el(美國(guó)英特爾)公司:MCS-51/96 及其增強(qiáng)型列。NS（國(guó)家半導(dǎo)體）公司：NS8070 系列。RCA（無(wú)線(xiàn)電）公司：CDP1800 系列。TI（得克薩斯儀器儀表）公司：T

14、MS700系列。Cypress(Cypress 半導(dǎo)體）公司：CYXX 系列。Rockwell(洛克）公司：6500 系列。Motorola(摩托羅拉）公司：6805 系列。Fairchild(仙童）公司：FS 系列及 3870 系列。Zilog（）公司：Z8 系列及 SUPER8 系列。Atmel(美國(guó) Atmel）公司：AT89 系列。National(松下）公司：MN6800 系列。Hitachi(日立）公司：HD6301、HD65L05、HD6305 系列。NEC（電氣）公司：UCOM87、（UPD7800）系列。Philips（荷蘭菲利浦）公司：P89C51XX 系列。其中EL 公司

15、的 MCS-51 系列及其增強(qiáng)型系列在意位單片機(jī)市中占的份額最大，達(dá) 50%左右。PIC 單片機(jī)：是MICROCHIP 公司的產(chǎn)品,其突出的特點(diǎn)是體積小,功耗低,精簡(jiǎn)指令集,性好,可靠性高,有較強(qiáng)的模擬接口,代碼性好,大部分有其兼容的FLASH 程序器的。EMC 單片機(jī)：是義隆公司的產(chǎn)品,有很大一部分與 PIC 8 位單片機(jī)兼容,且相兼容產(chǎn)品的資源相對(duì)比 PIC 的多,價(jià)格便宜,有很多系列可選,但較差。ATMEL 單片機(jī)(51 單片機(jī))：ATMEl 公司的 8 位單片機(jī)有 AT89、AT90 兩個(gè)系列,AT89 系列是 8 位 Flash 單片機(jī),與 8051 系列單片機(jī)相兼容,靜態(tài)時(shí)鐘模式;

16、AT90 系列單片機(jī)是增強(qiáng) RISC 結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載可編程 Flash 的單片機(jī),也叫 AVR 單片機(jī)。PHLIPIS 51PLC 系列單片機(jī)(51 單片機(jī))：PHILIPS 公司的單片機(jī)是基于 80C51 內(nèi)核的單片機(jī),嵌入了掉電檢測(cè)、模擬以及片內(nèi)RC 振蕩器等功能,這使 51LPC 在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿(mǎn)足多方面的性能要求。HOLTEK 單片機(jī)：半導(dǎo)體的單片機(jī),價(jià)格便宜,種類(lèi)較多,但較差,適用于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。TI 公司單片機(jī)(51 單片機(jī))：德州儀器提供了 TMS370 和 MSP430 兩大系列通用單片機(jī).TMS370 系列單片機(jī)是 8位 CMOS 單片機(jī)

17、,具有多種模式、多種接口模式,適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合;MSP430 系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的 16 位低功耗單片機(jī),特別適用于要求功耗低的場(chǎng)合接著說(shuō)說(shuō)國(guó)際電子公司的單片機(jī)產(chǎn)品。常見(jiàn)的單片機(jī)有很多種，el8051 系列，Motorola，和 M68HC 系列。Atmel 和AT89 系列，(華邦)W78 系列，荷蘭 Pilips 的 PCF80C51 系列，Microchip公司的 PIC 系列，Zilop 的 Z86 系列，Ateml 的 AT90S 系列，韓國(guó)三星公司的 KS57C 系列四位單片機(jī)，義隆的 EM-78 系列等。最終選用的是 ATMEL 公司的 AT89C5

18、2 單片機(jī)，片內(nèi)含有 8Kbytes 的可反復(fù)擦鞋的只讀程序器（PEROM）和 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的度、非易失性技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)通用八位處理器和 FLASH單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用場(chǎng)合。1.3 時(shí)鐘DS1307現(xiàn)在流行的串行時(shí)鐘電路很多，如 DS1302、 DS1307、PCF8485 等。這些電路的接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便，被廣泛地采用。DS1307 是DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，它是一款時(shí)鐘日歷，采用兩線(xiàn)與

19、CPU 進(jìn)行通信，片內(nèi)含有 8 個(gè)特殊功能寄存器和 56 位的 SRAM，地址和數(shù)據(jù)通過(guò)兩線(xiàn)雙向的串行總線(xiàn)傳輸，可提供秒、分、小時(shí)、天數(shù)、日期、月份、年份等信息，每一個(gè)月的天數(shù)能自動(dòng)調(diào)整，并具有閏年補(bǔ)償功能，M標(biāo)志位決定時(shí)鐘工作于 24 小時(shí)或 12 小時(shí)模式，有一個(gè)內(nèi)置的電源感應(yīng)電路，具有掉電檢測(cè)和電池切換功能，DS1307 的備用電源，以便在沒(méi)有主電源的情況下能夠保存時(shí)間信息和一些重要的數(shù)據(jù)，兩個(gè)電阻為總線(xiàn)的上拉電阻。與其他型號(hào)的相比更適合本次設(shè)計(jì)。DS1307 工作于設(shè)備狀態(tài)，跟隨在“啟動(dòng)條件”之后，主設(shè)備提供一從設(shè)備尋址字節(jié)和要存取的寄存器地址，寄存器就可以被連續(xù)地存取直到“停止條件”

20、到來(lái)，當(dāng) VCC低于 1.25*VBAT 時(shí)，就會(huì)中止目前的存取并復(fù)位設(shè)備地址計(jì)數(shù)器，這時(shí)，向發(fā)出的任何信號(hào)將被，以免發(fā)生存取錯(cuò)誤，當(dāng) VCC 低于 VBAT 時(shí)，就會(huì)切換到電池備份模式，當(dāng)VCC 恢復(fù)到大于VBAT+0.2 時(shí)就會(huì)由VCC 供電，當(dāng)VCC 大于1.25*VBAT時(shí)，存取就可以正常進(jìn)行。DS1307 通過(guò)雙向數(shù)據(jù)線(xiàn) SDA 和時(shí)鐘 SCI，與外界進(jìn)行，在寫(xiě)操作時(shí)，把SDA 數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)按 RAM 指定的首地址依次寫(xiě)入 N 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，在讀操作時(shí)，按 RAM指定的首地址依次讀出N 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。1.4 顯示器 LCD128*64 如圖 1.4 所示圖 1.4 LCD12864帶中

21、文字庫(kù)的 12864 是一種具有四位/八位并行、兩線(xiàn)或三線(xiàn)串行多種接口方式，含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)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*8 點(diǎn) ASCII 字符集，利用該模塊靈活的借口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示 8*4行 16*16 點(diǎn)陣的漢字。也可以完成圖形顯示低電壓低功耗又是其顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。系統(tǒng)中采用 LCD128*64 作為顯示器件輸

22、出信息。與傳統(tǒng)的 LED 數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)成為單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的顯示器件，LCD 可分為段位式 LCD、字符式 LCD、和點(diǎn)陣式 LCD，其中段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)易顯示，不能滿(mǎn)足圖形曲線(xiàn)和漢子顯示的要求，而點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字、還可以顯示各種圖形、曲線(xiàn)和漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)，動(dòng)畫(huà)功能，分區(qū)開(kāi)窗戶(hù)，反轉(zhuǎn)，閃爍等功能，用途十分廣泛，本文 LCD128*64 可以顯示四行八個(gè)漢字，并行工作時(shí)具有八位數(shù)據(jù)總線(xiàn) D0-D7 和 RS

23、、R/W、E 三個(gè)控制端口，串行工作時(shí)只有C、CLK 三個(gè)通信口，本次設(shè)計(jì)就是采用串行通信，可以節(jié)省單片機(jī) I0 口的使用，工作電壓為 5V，并且?guī)в凶址麑?duì)比度調(diào)節(jié)和背光設(shè)置。1.5作息時(shí)間表如表 1.5 所示在發(fā)展的今天，數(shù)字化、多化、高速化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化已是生活的發(fā)展趨勢(shì)，在高校中尤其應(yīng)該做到，已經(jīng)告別了傳統(tǒng)的打鈴方式，作息時(shí)間控制器的開(kāi)發(fā)使學(xué)校的管理向電子化和網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變，作息時(shí)間控制器可以解決日常學(xué)生上下課作息時(shí)間的控制，在學(xué)校中，對(duì)時(shí)間的精確設(shè)定，可以避免人為造成的對(duì)考生的影響，在作息時(shí)間系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中根據(jù)性?xún)r(jià)比及程序的編寫(xiě)與的易用性，在考慮簡(jiǎn)單，快捷并且低成本的要求下采用上述的一種數(shù)據(jù)

24、方式來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)作息時(shí)間控制系統(tǒng)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)使學(xué)校的管理實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、多化、智能化的信息社會(huì)的要求，從總體上來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)要比硬件實(shí)現(xiàn)容易的且操作簡(jiǎn)單方便，功能強(qiáng)大，但開(kāi)發(fā)的成本總體要比硬件實(shí)現(xiàn)要高。根據(jù)學(xué)校起課，休息制定了一個(gè)合理的作息時(shí)間表，從早上七點(diǎn)到一直到晚上十一點(diǎn)都有一個(gè)合理的鈴聲，以此來(lái)規(guī)范學(xué)生的學(xué)習(xí)，休息，使學(xué)校能合理的進(jìn)行管理。表 1.5 作息時(shí)間表第二章系統(tǒng)的硬件介紹2.1 單片機(jī)模塊2.1.1 單片機(jī)如圖 2.1.1圖 2.1.1 單片機(jī)AT89C52 所示引腳與功能AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8Kbytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的

25、Flash只讀程序器和 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)器，器件采用 ATMEL 公司的度、非易失性技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)有通用八位處理器和Flash單元，AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。主要特點(diǎn)有：兼容 MCS51 指令系統(tǒng)，8K 可反復(fù)擦寫(xiě) Flash Rom，32 個(gè)雙向 I/O 口，256*8bitRAM,3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷，時(shí)鐘頻率 0-24Mhz,2 個(gè)串行中斷，可編程UART 串行通道，2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源，2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口涎，3 級(jí)加密位，低功耗空閑和掉電模式，設(shè)置睡眠和喚醒功能，有 PDIP、PQF

26、P、TQFP 及 PLCC 等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。單片機(jī)硬件資源分配：P0.0-P0.7 口八位雙向口線(xiàn),P10-P1 口八位雙向口線(xiàn),P20-P27 口八位雙向口線(xiàn),P30-P37 口八位雙向口線(xiàn)。ALE 地址鎖存控制信號(hào)當(dāng)外部程序器或數(shù)據(jù)器時(shí)，ALE 用于控制把 P0 口輸出低八位地址送鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)，此外由于 ALE 是以晶振六分之一的固定頻率輸出的正脈沖，因此可作為外部時(shí)鐘或者外部定時(shí)脈沖作用。PSEN 程序允許輸出程序允許輸出是外部程序器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)

27、脈沖，在此期間，當(dāng)外部數(shù)據(jù)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。EA程序器控制信號(hào)當(dāng) EA 信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì) ROM 的讀操作限定在外部程序器，當(dāng) EA 信號(hào)為時(shí)，則對(duì) ROM 的讀操作是從程序器開(kāi)始，并可延至外部程序器。RST 復(fù)位信號(hào)當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。XTAL 外接晶體引線(xiàn)端當(dāng)使用時(shí)鐘時(shí)，此二引線(xiàn)端用于外接石英晶體和微調(diào)電控，當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于拉外部的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。GND 地線(xiàn)VCC+5V 電源引腳的功能概述：由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，的引腳數(shù)目是有限制的，例如 MCS-51 系列把芯片引腳數(shù)目限定為 40 條，但單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)其功

28、能所需要的信號(hào)數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)此數(shù)，因此就出現(xiàn)了需要和可能的。因此，給一些信號(hào)引腳賦以雙重功能。在 AT89C52 片內(nèi)器中，80H 共 128 個(gè)單元為特殊功能寄存器(SFR),SFR中并非所有的地址都被定義，從 80H-FFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒(méi)有定義，對(duì)沒(méi)有定義的單元讀寫(xiě)將是無(wú)效的，讀出的數(shù)據(jù)將不確定，而寫(xiě)入的數(shù)據(jù)將丟失，不應(yīng)將數(shù)據(jù)“1”寫(xiě)入未定義的單元，由于這些單元在將來(lái)的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0”。AT89C52 編程方法有在地址線(xiàn)上加上要編程單元的地址信號(hào)，在數(shù)據(jù)線(xiàn)上加上要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)字節(jié)，激活相應(yīng)的控制信號(hào)，在

29、高電壓編程方式時(shí)，將 EA/VPP 端加上+12V編程電壓，每對(duì) Flash陣列寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)或每寫(xiě)入一個(gè)程序加密位，加入一個(gè)ALE/PROG 編程脈沖，每個(gè)字節(jié)寫(xiě)入周期是自身定時(shí)的，通常約為 1.5ms，重復(fù) 1-5 步驟，改變變成單元的地址和寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。2.1.2 單片機(jī)主控模塊系統(tǒng)采用 AT89C52 單片機(jī)作為控制。AT89C52 單片機(jī)與 MCS_51 系列單片機(jī)產(chǎn)品兼容，采用了 Flash器結(jié)構(gòu)，可以程序，易于日后的升級(jí)，它主要負(fù)責(zé)各個(gè)模塊的初始化工作，設(shè)置定時(shí)器，寄存器的初值，并處理時(shí)間，溫度等信息，處理按鍵響應(yīng)，控制液晶實(shí)時(shí)顯示等。系統(tǒng)采用 12M 晶振，P

30、2.0 和 P2.1 和 P2.2 為單片機(jī)與液晶顯示器連接的控制和通信的數(shù)據(jù)端口。C_RESET 和 R-RESET 組成系統(tǒng)上電復(fù)位電路，P2.6 和 P2.7 為單片機(jī)與時(shí)鐘DS1307 通信的端口，P2.3 為鬧鈴的控制端口，P1.6 為單片機(jī)與溫度傳感器 DS18B20 的通信端口，P1.0 和 P1.1 為按鍵模塊的接口。2.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷模塊2.2.1DS1307 實(shí)時(shí)時(shí)鐘介紹 如圖 2.2.1圖 2.2.1 DS1307 實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1307 是 64*8 串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其特點(diǎn)有可對(duì)秒，分，時(shí)，月的天數(shù)，月份，每周的天數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，Y2 為 32.768khz 的晶振，為時(shí)鐘提

31、供計(jì)時(shí)脈沖，Vbat 為 DS1307的備用電源，以便在沒(méi)有主電源的情況下能夠保存時(shí)間信息和一些重要的數(shù)據(jù)，兩個(gè)電源為總線(xiàn)的上拉電阻。2.2.2 DS1307 的主要技術(shù)性能指標(biāo)DS1307 的引腳圖如圖 2.2.2 所示，采用八引腳雙列直插 dip 封裝，各個(gè)引腳功能如下：圖 2.2.2 DS1307 引腳圖VCC 主電源Vbat 備份電源當(dāng) VbatVcc+0.2 時(shí)，由 Vbat 向 DS1307供電，當(dāng) VbatMake Package命令，在出現(xiàn)的保存框中鍵入要保存的元件封裝名稱(chēng)，在 PackageCategory中選入 Miascellancous,在 Package Type 中

32、選入 ThroughHole，在 PackageSub-Category 中選中 Switches,單擊 OK，就把元器件封裝保存到了 USKG 庫(kù)中了。5)加載封裝，加載好所有元件的封裝后，到 Tools-pir，打開(kāi)Nitlist Compiler 設(shè)置框，保持默認(rèn)設(shè)置并保存，然后單擊 Close,即可生成網(wǎng)表文件，其次選擇工具菜單欄中的“Tools”項(xiàng)，在彈出的下拉菜單中點(diǎn)擊“Neflist to ARES”，便可進(jìn)入 ARES 工作界面。2. 印刷電路板布局與調(diào)整1）規(guī)劃電路板，可點(diǎn)擊左側(cè)工具箱中的“2DGraphics Box Mode”按鈕，從窗口的左下角下拉列表框“Board E

33、dge”中選擇 Board Edge，然后在工作窗口中畫(huà)一個(gè)適合自己PCB 板的矩形，邊框大小可利用左邊的測(cè)量按鈕進(jìn)量，其次選擇工具菜單欄的“Tools”項(xiàng)，點(diǎn)擊“Auto Placer”菜單項(xiàng)，并在彈出的窗口中設(shè)置好相關(guān)屬性后，點(diǎn)OK 按鈕。2）設(shè)置電路板的相關(guān)參數(shù)，PCB 板邊框畫(huà)好以后，就要設(shè)置電路板的相關(guān)參數(shù)，點(diǎn)擊System 中的 Set Default Rules 項(xiàng)，在彈出的框中設(shè)置規(guī)則參數(shù)，有焊盤(pán)間距、線(xiàn)與焊盤(pán)間距、線(xiàn)與線(xiàn)間距等一些安全允許值。然后再 Tools 中選中（布線(xiàn)規(guī)則）項(xiàng)，在彈出的框中單擊 Edit Strategies 項(xiàng)，在左上 Strategy 欄中分別選中e

34、r 和Signal,在下面的 Pairl 中選同一層。這樣，就完成了在單層板中布線(xiàn)的設(shè)置。別的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，可以在 System 和 Tools 中去設(shè)置完成。3.元件布局及調(diào)整1）元件布局，電路板的規(guī)則設(shè)計(jì)好以后，就可導(dǎo)入元件并布局，布局有自動(dòng)布局和手動(dòng)布局兩種方式，若采用自動(dòng)布局方式，只要在界面的菜單欄中選中項(xiàng)，彈彈出框，單擊 OK，就自動(dòng)把元件布局于 PCB 板中了，而如果采用手動(dòng)布局的方式，則在左下角的元件選擇窗口中選中在 PCB 板邊框中適當(dāng)位置單擊左鍵，就可以把文件放入了。2）元件調(diào)整，無(wú)論是自動(dòng)布局還是手動(dòng)布局，都需要對(duì)元件進(jìn)行調(diào)整，主要是對(duì)元件的移動(dòng)和翻轉(zhuǎn)等操作，對(duì)元件的布局原

35、則是：美觀、便于布線(xiàn)、PCB 板盡可能小。4.布線(xiàn)與調(diào)整在布局完成后，可以先布一些特殊的線(xiàn)，如電源線(xiàn)、地線(xiàn)、在 PCB 板角上作定位孔等，而 PCB 的布線(xiàn)也是有自動(dòng)布線(xiàn)和手動(dòng)布線(xiàn)兩種布線(xiàn)方式，一般先用自動(dòng)布線(xiàn)，然后手工修改，也可以直接手工布線(xiàn)，Proteus 的自動(dòng)布線(xiàn)功能非常強(qiáng)大，尤其在 Proteus7.3以上版本中，由于其改變了老版本中基于網(wǎng)格的布線(xiàn)器，而變?yōu)榛趲缀涡螤畹牟季€(xiàn)器。其此布線(xiàn)算法和新的減少的方法相結(jié)合，使得布通率和布線(xiàn)效率大為提高，因而在各種 PCB 設(shè)計(jì)工具中極具特色。布線(xiàn)完成后，可進(jìn)行 CRC 規(guī)則檢查，步驟為選擇 Tools菜單項(xiàng)后，單擊 ConnceTlvityC

36、hecker 子菜單，系統(tǒng)便開(kāi)始對(duì) PCB 板的連通性錯(cuò)誤進(jìn)行檢查，若界面右下角出現(xiàn)“0 CRC violations found”,則說(shuō)明無(wú)錯(cuò)誤，但若出現(xiàn)如“1CRCviolations found”所示界面并彈出 Errors 窗口，則說(shuō)明有飛線(xiàn)，此時(shí)則需手動(dòng)修改。對(duì)于焊盤(pán)的修改，可以在布線(xiàn)完成后進(jìn)行，先選中工具菜單欄中的選項(xiàng)，然后再選擇窗口中選中合適的焊盤(pán)，在需要改變的元件焊盤(pán)處單擊鼠標(biāo)左鍵即可。5.PCB 文件保存與輸出一般在 PCB 在送去加工前，應(yīng)首先通過(guò)執(zhí)行 Output=3D Visualization 對(duì) PCB 進(jìn)行整體預(yù)覽，當(dāng)然，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也可以隨時(shí)打開(kāi) 3D 窗

37、戶(hù)，以對(duì)電路板設(shè)計(jì)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，從而保證對(duì)所設(shè)計(jì)的電路板有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，也可對(duì)電路中元件布局及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使 PCB 設(shè)計(jì)盡可能達(dá)到比較完美的布局、布線(xiàn)效果。完成必要的設(shè)計(jì)整理工作后，可執(zhí)行 Output=Set Output Area 選項(xiàng)選定區(qū)域，然后點(diǎn)擊 Output 選項(xiàng)中的 Set Output Area 選項(xiàng)，按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)，選中要輸出的版圖，然后是設(shè)置要打印的輸出電路層，在 Output 選項(xiàng)中單擊 Pr/Plot Layout 選項(xiàng)。制作印刷電路板的過(guò)程中遇到了一些，首先，在元器件的布局方面，應(yīng)該把相互有關(guān)的元件盡量放的近一些，電源線(xiàn)，地線(xiàn)的布置應(yīng)根據(jù)電流大小適當(dāng)加粗，

38、信號(hào)線(xiàn)較之略細(xì)一些，頂層、底層的走線(xiàn)方向應(yīng)垂直走線(xiàn)，以便檢錯(cuò)；其次，雖然 Proteus 提供了自動(dòng)布局功能，但對(duì)大多數(shù)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，效果不理想，故不使用，布線(xiàn)方面的首要原則是保證布線(xiàn)的布通率，移動(dòng)器件時(shí)要注意飛線(xiàn)的連接，故應(yīng)把有連接關(guān)系的器件放在一起；最后，在為元器件加載封裝時(shí)，應(yīng)確保所有元器件均用于 PCB 制版，在彈出的窗口中，一項(xiàng)一般不可勾選，除此之外，電壓表、探針、信號(hào)源等模擬器件，也不可用于 PCB 制版?？傊陔娮又谱髦?，利用 Proteus 設(shè)計(jì)印刷電路板是便、易行的方法，該具有的兩種操作環(huán)境使文件很方便傳輸，且不會(huì)出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤，因而可使 PCB 的設(shè)計(jì)與制作變得極為方便、快捷

39、和美觀。另外 Proteus 與 Pro相比，其 PCB 功能并不差，制作封裝比 Pro省時(shí)，連線(xiàn)的大小隨時(shí)可用鼠標(biāo)更改，這是 Pro不具備的功能。參考文獻(xiàn),1996.2947,126166.,2005.89145.,2008.824.12345 2006,.190193.6 2003,14,8587.7 2004,12,3839.89.,單片機(jī)原理及其接單片機(jī)原理及其接術(shù)M.術(shù)M.: 航空大學(xué)單片機(jī)原理及應(yīng)用M. 西安：西安電子科技大學(xué):航空航天大學(xué),2007.4193. 單片機(jī)的C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M.，胡永生，.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)M.福建：福建科學(xué)技術(shù)，.單片機(jī)與串行時(shí)鐘 DS13

40、07 的接術(shù)J. 現(xiàn)代電子技術(shù)， ，. Proteus 一種集單片機(jī)模擬和 SPICE 分析于一身的J. 電子世界，.利用 Proteus 制作印刷電路板J. 福建電腦，2010,10,171172. 基于 AT89C2051 的時(shí)鐘控制電路D. 山東：濰坊市中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，2009.基于單片機(jī)的數(shù)字電子鐘及其實(shí)現(xiàn)D. 重慶：重慶郵電大學(xué)通信與信息10佳.，2010.11海事大學(xué)，2008.Proteus 與 Keil的整合在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用D.，：附錄1 硬件原理圖如圖附 1圖附 1硬件原理附錄 2 程序：#include#define uunsigned#define uchar un

41、signedcharucharst,mt,ht,stg,sts,mtg,mts,htg,hts,j,i;ucharpm11=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x40;sbitk1=P33;sbitk2=P34;sbitP1_7=P17;sbitP1_5=P15;/延時(shí)子程序delay(uv)while(v!=0)v-;/中斷處理程序p0()errupt 1using2TH0=0 x3c;TL0=0 xb0;if(j!=0)j-;elsej=20;st+;if(st=60)st=0;mt+;if(mt=60

42、)mt=0;ht+;if(ht=24)ht=0;/顯示程序xscl()a,b;P2=0 xfe;P0=pmstg;delay(300);a=P27;P2=a|b;P0=pm10;delay(300)a=P27;P2=a|b;P0=pmmts;delay(300);a=P27;P2=a|b;P0=pm10;delay(300);a=P27;P2=a|b;P0=pmhtg;delay(300);a=P27;P2=a|b;P0=pmhts;delay(300);a=P27;P2=a|b;/顯示處理程序xs()sts=st/10;stg=st%10;mts=mt/10;mtg=mt%10;hts=ht

43、/10;htg=ht%10;xscl();/處理程序，即時(shí)間調(diào)整程序key()if(k1=0)xs();xs();if(k1=0)xs();while(1)xs();if(k1=1)break;TR0=0;while(1)xs();if(k2=0)xs();xs();if(k2=0)st+;if(st=60)st=0;if(k3=0)xs();xs();if(k2=0)mt+;if(k4=0)xs();xs();if(k4=0)ht+;if(ht=24)ht=0;if(k1=0)xs();xs();if(k1=0)xs();while(1)xs();if(k1=1)break:break;TR

44、0=1;/DS1307 驅(qū)動(dòng)程序unsignedchar Write1307(unsignedcharadd,dat)unsignedchartemp;temp=dat/10;temp=4;temp=dat%10+temp;12C_start();12C_write_byte(0 xD0);12C_send_ack(0);12C_write_byte(add);12C_send_ack(0);12C_write_byte(temp);12C_send_ack(1);12C_stop();return(0);unsignedcharRead1307(unsignedcharadd)unsigne

45、dchar temp,dat;12C_start();12C_write_byte(0 xD0);12C_send_ack(0);12C_write_byte(add);12C_send_ack(1);12C_stop();12C_start();12C_write_byte(0 xD1);12C_send_ack(0);dat=12C_send_ack(1);12C_stop();temp=dat%16;dat=dat%16;dat=dat+temp*10;return(dat);voidRead_RTC(void)unsignedchari,*p;p=rtc_address;for(i=0

46、;i7;i+)read_rtc_codei=Read1307(*p);p+;void Set_PTC(void)unsignedchari,*p;p=rtc_address;for(i=0;i7;i+)Write1307(*p,set_rtc_codei);p+;/LCD128*64 驅(qū)動(dòng)程序LCD PART STARTunsignedcharcode AC_TABLE=0X80,0X81,0X82,0X83,0X84,0X85,0X86,0X87,0X90,0X91,0X92,0X93,0X94,0X95,0X96,0X97,0X88,0X89,0X8a,0X8b,0X8c,0X8d,0X8

47、e,0X8f,0X98,0X99,0X9a,0X9b,0X9c,0X9d,0X9e,0X9f,;voidSendByte(unsignedchar Dbyte)unsignedchari;for(i=0;i8;i+)SCK=0;Dbyte=Dbyte1;SID=CY;SCK=1;SCK=0;unsignedcharReceiveByte(void)unsignedchar n,x,y;x=y=0;for(n=0;n8;n+)x=x1;SCK=0;SCK=1;SCK=0;if(SID) x+;for(n=0;n8;n+)y=y1;SCK=0;SCK=1;SCK=0;if(SID) y+;retu

48、rn(0 xf0&x)+(0 x0f&y);voidCheckBusy(void)doSendByte(0 xfc);while(0 x80ReceiveByte();voidmand(unsigned char Cbyte)CS=1;CheckBusy();SendByte(0 xf8);SendByte(0 xf0&Cbyte);SendByte(0 xf0&Cbyte4);CS=0;voidWriteData(unsignedcharDbyte)CS=1;CheckBusy();SendByte(0 xfa);SendByte(0 xf0&Dbyte);SendByte(0 xf0&Db

49、yte4);CS=0;/*unsignedcharReadData(void)CheckBusy();SendByte(0 xfe);returnReceiveByte();*/voidDelay(unsignedMS)unsignedcharus,usn;while(MS!=0)usn=2;while(usn!=0)us=0 xf5;while(us!=0)us-;usn-;MS-;voidLcmInit(void)mand(0 x30);mand(0 x03);mand(0 x0C);mand(0 x01);mand(0 x06);voidlcd_clear_one(void)unsign

50、edchar i;for(i=0;i16;i+)WriteData( );/文本區(qū)清 RAM 函數(shù)voidLcmClearTXT(void)unsignedchar i;mand(0 x30);mand(0 x80);for(i=0;i64;i+)WriteData(0 x20); voidsetadd(unsignedcharrow,unsignedcharcol)mand(AC_TABLE8*row+col);voidwriteword(unsigned charrow,unsigned char cosignedchar*puts)mand(0 x30);mand(AC_TABLE8*row+col);while(*puts)!=0)WriteData(*puts);puts+;voidLCD_prs(unsignedchar*puts)mand(0 x30);while(*puts)!=0)WriteDa