1.3研究內(nèi)容本文主要介紹用單片機(jī)控制時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)AT89C52芯片和DS12887時(shí)鐘芯片、LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)電子時(shí)鐘。時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟件實(shí)現(xiàn)，即用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對時(shí)間精度要求不高的場合；二是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)，在對時(shí)間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時(shí)鐘芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以滿足高精度的要求。1.3研究內(nèi)容1第二章方案論證與比較

2.1電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方案電子時(shí)鐘是本設(shè)計(jì)的最主要的部分。根據(jù)需要，可利用兩種方案實(shí)現(xiàn)。方案一：本方案采用Dallas公司的專用時(shí)鐘芯片DS12887A。該芯片內(nèi)部采用石英晶體振蕩器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完備的時(shí)鐘鬧鐘功能，因此，可直接對其以用于顯示或設(shè)置，使得軟件編程相對簡單。為保證時(shí)鐘在電網(wǎng)電壓不足或突然掉電等突發(fā)情況下仍能正常工作，芯片內(nèi)部包含鋰電池。當(dāng)電網(wǎng)電壓不足或突然掉電時(shí)，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到內(nèi)部鋰電池供電系統(tǒng)。而且即使系統(tǒng)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，鋰電池也能保證芯片的正常運(yùn)行，以備隨時(shí)提供正確的時(shí)間。方案二：本方案完全用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。原理為：在單片機(jī)內(nèi)部存儲器設(shè)三個(gè)字節(jié)分別存放時(shí)鐘的時(shí)、分、秒信息。利用定時(shí)器與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)中斷，每產(chǎn)生一次中斷，存儲器內(nèi)相應(yīng)的秒值加1；若秒值達(dá)到60，則將其清零，并將相應(yīng)的分字節(jié)值加1；若分值達(dá)到60，則清零分字節(jié)，并將時(shí)字節(jié)值加1；若時(shí)值達(dá)到24，則將十字節(jié)清零。該方案具有硬件電路簡單的特點(diǎn)。但由于每次執(zhí)行程序時(shí)，定時(shí)器都要重新賦初值，所以該時(shí)鐘精度不高。而且，由于是軟件實(shí)現(xiàn)，當(dāng)單片機(jī)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，時(shí)鐘將不工作?；谲浖娐泛途鹊目紤]，本設(shè)計(jì)采用方案一完成電子時(shí)鐘的功能。第二章方案論證與比較

2.1電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方案22.2數(shù)碼管的顯示方案方案一：靜態(tài)顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止。該方式每一位都需要一個(gè)8位輸出口控制。靜態(tài)顯示時(shí)較小的電流能獲得較高的亮度，且字符不閃爍。但當(dāng)所顯示的位數(shù)較多時(shí)，靜態(tài)顯示所需的I/O口太多，造成了資源的浪費(fèi)。方案二：動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，對于顯示器的每一位來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。利用人的視覺暫留功能可以看到整個(gè)顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也于點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示。動態(tài)顯示節(jié)省了I/O口，降低了能耗。由于方案一方便簡單,還可以防止出現(xiàn)字符閃爍，采用方案一。2.4報(bào)警電路的選擇方案：方案一：用555定時(shí)器組成的音頻多諧震蕩電路和一個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成。555定時(shí)器是一種模擬-數(shù)字混合式集成定時(shí)器，用它可以很方便的組成多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等脈沖電路，而且由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中。方案二：用一個(gè)三極管驅(qū)動的蜂鳴器作為系統(tǒng)的報(bào)警電路，其工作原理主要就是當(dāng)溫度要求超過設(shè)定的報(bào)警上限值時(shí)，報(bào)警電路就會自動的打開從而驅(qū)動蜂鳴器而引起報(bào)警。由于方案一穩(wěn)定可靠，還可以調(diào)節(jié)聲音的大小,采用方案一。2.2數(shù)碼管的顯示方案32.3溫度傳感器的選擇方案與論證:方案一：采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以去除A/D模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。方案二：使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會產(chǎn)生較大的測量誤差。基于DS18B20的優(yōu)點(diǎn),采用方案一。2.3溫度傳感器的選擇方案與論證:43.2.1.1主要硬件AT89C52的介紹

單片機(jī)AT89C52的主要特性AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3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，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本[9]。其主要功能特性如表1所示:

3.2.1.1主要硬件AT89C52的介紹

單片機(jī)AT85

主要功能特性：

·兼容MCS51指令系統(tǒng)·8k可反復(fù)擦寫(>1000次）FlashROM

·32個(gè)雙向I/O口·256x8bit內(nèi)部RAM

·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6個(gè)中斷源

·2個(gè)讀寫中斷口線·3級加密位

·低功耗空閑和掉電模式·軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能表1單片機(jī)AT89C52的主要功能特性

主要功能特性：

·兼容MCS51指令系統(tǒng)·8k可反復(fù)63.2.3電源電路三端固定輸出電壓式穩(wěn)壓電源L78XXX系列運(yùn)用其器件內(nèi)部電路來實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的輸出電流器件具有良好的溫度系數(shù)本產(chǎn)品有多種電壓輸出值5V~24V，因此產(chǎn)品的應(yīng)用范圍很廣泛可以運(yùn)用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題輸出電壓誤差精度分為±3%和±5%。3.2.3.1主要硬件三端穩(wěn)壓器7805的介紹7805的封裝圖3.2.3電源電路3.2.3.1主要硬件三端穩(wěn)壓器773.2.3.2電源電路的工作原理：圖6電源電路的原理在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率的穩(wěn)壓電源的組成如下圖所示，它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。先整流，可采用橋式整流電路；再濾波，可采用L型濾波電路或其他的電路；接著是穩(wěn)壓，可采用固定三端穩(wěn)壓電路78**系列或79**系列（輸出電壓是不可調(diào)的），或采用L7805可調(diào)三端穩(wěn)壓集成電路（輸出電壓是可調(diào)的）[2][13]。3.2.3.2電源電路的工作原理：83.2.6典型時(shí)鐘電路應(yīng)用3.2.6.1單片機(jī)與時(shí)鐘芯片的接法時(shí)鐘芯片DS12C887特性DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBMPC上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887，同時(shí)，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能夠自動產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問題；DS12C887中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10年之久；對于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。在12小時(shí)制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié)RAM，其中有11字節(jié)RAM用來存儲時(shí)間信息，4字節(jié)RAM用來存儲DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶使用；此外用戶還可對DS12C88進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進(jìn)行屏蔽3.2.6典型時(shí)鐘電路應(yīng)用時(shí)鐘芯片DS12C887特性93.2.7.1溫度傳感器與單片機(jī)接口DS18B20的主要特性★、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?！?、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?！?、DS18B20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)測溫?！?、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)?！铩胤秶?5℃～＋125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃。★、可編程的分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。★、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?！?、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，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)的抗干擾糾錯(cuò)能力。★、負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。3.2.7.1溫度傳感器與單片機(jī)接口DS18B20的主要10NE555的主要特性555集成電路開始是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做555定時(shí)器或555時(shí)基電路。但后來經(jīng)過開發(fā)，它除了作定時(shí)延時(shí)控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。555集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體.由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中，所以此次設(shè)計(jì)采用改裝的555作為報(bào)警電路.報(bào)警電路的設(shè)計(jì)及工作原理VCC10KRa10KRb0.1uFC7C9100uF0.01uFC8TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8GND1U6NE555ALMSpeakerNE555的主要特性報(bào)警電路的設(shè)計(jì)及工作原理VCC10KRa113.2.9.1數(shù)碼管的工作原理數(shù)碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成,行成一個(gè)日字形,它們可以共陰極,也可以共陽極.通過解碼電路得到的數(shù)碼接通相應(yīng)的發(fā)光二極而形成相應(yīng)的字,這就是它的工作原理3.2.9.2數(shù)碼管的顯示器原理數(shù)碼管是數(shù)碼顯示器的俗稱。常用的數(shù)碼顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管，輝光數(shù)碼管和液晶顯示器等。3.2.9驅(qū)動與顯示電路3.2.9.1數(shù)碼管的工作原理3.2.9.2數(shù)碼管的12DM74LS154N的譯碼機(jī)理DM74LS154N是七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動共陰極顯示器。每一個(gè)四位-十六進(jìn)制的譯碼器利用TTL電平二進(jìn)制編碼輸入進(jìn)去十六個(gè)互相獨(dú)立輸出中的一個(gè),當(dāng)兩個(gè)輸入頻閃光,G1和G2都是低電平,這個(gè)…重要的是用四個(gè)輸入地址線來輸出,傳輸數(shù)據(jù)來自兩個(gè)頻閃光輸出的中之一,用另外一個(gè)頻閃光輸出低電平,如果其中一個(gè)是高電平。這個(gè)..就會延遲到一個(gè)適合實(shí)現(xiàn)高性能譯碼器存儲區(qū),所有的輸出都中斷和輸入鉗位二極管提供將譯碼線使用減到最少,從而設(shè)計(jì)簡單的系統(tǒng)[8單片機(jī)AT89C52P2.7ABCDP2.0a數(shù)bc碼de管fghGDN排阻電阻R332PNPPNPY0………………Y10Y11ABCDVcc5vY0…..顯示電路圖

DM74LS154N的譯碼機(jī)理單a數(shù)排PNPPNPY013第四章：探討閃存AM29F016D

外部閃存AM29FO16D特點(diǎn)AM29FO16D屬于大容量的存儲器，可以存儲16Mbit的數(shù)據(jù)，它具備E2PROM的特點(diǎn)，但比E2PROM有更優(yōu)越的性能和更低的價(jià)格，在此列舉以下幾點(diǎn):(1)讀寫操作使用同一的電壓，內(nèi)部自動產(chǎn)生編程電壓；(2)內(nèi)嵌擦除和編程算法，自動在指定地址寫人或校驗(yàn)數(shù)據(jù)。提供命令接口、狀態(tài)寄存器；(3)扇區(qū)保護(hù)功能，具有防止任何扇區(qū)進(jìn)行擦除或編程的硬件保護(hù)機(jī)制；(4)準(zhǔn)備好信號RYBY信號，輸出指示信號，提供硬件檢測；(5)硬件復(fù)位RESET引腳。芯片復(fù)位時(shí)，內(nèi)部狀態(tài)機(jī)自動處于讀狀態(tài)；(6)最快讀取速度70ns，單字節(jié)字節(jié)編程時(shí)間為7us，標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)擦除時(shí)間為1s,CMOS工藝，具有100000次寫人/擦除壽命。第四章：探討閃存AM29F016D

外部閃存AM29FO1614AM29FO16D在LED顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅在故障、掉電、停機(jī)狀態(tài)下，能確保數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)的安全，而且電擦除的方式為程序和數(shù)據(jù)的存儲和更新提供了方便，各種字體的漢字庫也得以集成在到系統(tǒng)板上，使大屏幕顯示內(nèi)容更加豐富。地址擴(kuò)展用的譯碼和鎖存電路集成到系統(tǒng)上的可編程邏輯器件EPIK30中，簡化了AM29FO16D與單片機(jī)的接口電路，提高了系統(tǒng)的可靠性。目前，閃速存儲器在其他領(lǐng)域:如尋呼系統(tǒng)、智能儀表、嵌人式系統(tǒng)等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著閃速存儲器件朝著容量越來越大，工作電壓越來越來低，支持共同接口標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展，將會使閃速存儲器硬件接口和軟件的設(shè)計(jì)越來越容易，應(yīng)用范圍將更加廣泛。AM29FO16D與單片機(jī)接口單片機(jī)AT89C52P2.7ABCDP2.0a數(shù)bc碼de管fghGDN排阻電阻R332PNPPNPY0………………Y10Y11ABCDVcc5vY0…..AM29FO16D在LED顯示系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅在故障、掉電15第五章設(shè)計(jì)總結(jié)

本設(shè)計(jì)能夠很準(zhǔn)確的走時(shí)，并能夠通過軟件對時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間調(diào)整。功能介紹：顯示XXXX:XX:XX年月日;XX：XX：XX時(shí)間;XX度年月日、時(shí)間可調(diào)：調(diào)整鍵SET按下年位閃亮，此時(shí)按下UP鍵該個(gè)位數(shù)值加1，當(dāng)加到9時(shí)，再按下UP鍵則該個(gè)位顯示0，十位加1。若果按下DOWN鍵該個(gè)位數(shù)值減1，當(dāng)減到0時(shí)，再按下DOWN鍵則該個(gè)位顯示9，十位減1。繼續(xù)按下調(diào)整鍵SET月位閃亮，此時(shí)按下UP該個(gè)位數(shù)值加1，當(dāng)加到9時(shí)再按下加UP鍵則該個(gè)位顯示0，月十位加1。此時(shí)按下DOWN該個(gè)位數(shù)值減1，當(dāng)減到0時(shí)再按下加DOWN鍵則該個(gè)位顯示9，月十位減1，下面的日、時(shí)、分、秒同理可以調(diào)。繼續(xù)按下調(diào)整鍵OK，返回到正常顯示狀態(tài)。調(diào)試要點(diǎn)：首先確保各器件的完好性，其次檢測各芯片的電源線和地線是否接觸良好，然后焊接器件，接好電源用萬用表檢測各電源端、地端的狀態(tài)是否正常。檢查無誤后插上AT89C52并燒寫一簡易的程序，觀察電路是否能協(xié)同工作。最后燒寫工作程序，根據(jù)顯示現(xiàn)象調(diào)試程序直至成功。上電運(yùn)行時(shí)，數(shù)碼管開始顯示00：00：00，時(shí)鐘開始走時(shí)。第五章設(shè)計(jì)總結(jié)

本設(shè)計(jì)能夠很準(zhǔn)確的走時(shí)，并能夠通過軟件對161.3研究內(nèi)容本文主要介紹用單片機(jī)控制時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的方法，本設(shè)計(jì)由單片機(jī)AT89C52芯片和DS12887時(shí)鐘芯片、LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成了一個(gè)單片機(jī)電子時(shí)鐘。時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時(shí)信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟件實(shí)現(xiàn)，即用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對時(shí)間精度要求不高的場合；二是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)，在對時(shí)間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時(shí)鐘芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以滿足高精度的要求。1.3研究內(nèi)容17第二章方案論證與比較

2.1電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方案電子時(shí)鐘是本設(shè)計(jì)的最主要的部分。根據(jù)需要，可利用兩種方案實(shí)現(xiàn)。方案一：本方案采用Dallas公司的專用時(shí)鐘芯片DS12887A。該芯片內(nèi)部采用石英晶體振蕩器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完備的時(shí)鐘鬧鐘功能，因此，可直接對其以用于顯示或設(shè)置，使得軟件編程相對簡單。為保證時(shí)鐘在電網(wǎng)電壓不足或突然掉電等突發(fā)情況下仍能正常工作，芯片內(nèi)部包含鋰電池。當(dāng)電網(wǎng)電壓不足或突然掉電時(shí)，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到內(nèi)部鋰電池供電系統(tǒng)。而且即使系統(tǒng)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，鋰電池也能保證芯片的正常運(yùn)行，以備隨時(shí)提供正確的時(shí)間。方案二：本方案完全用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。原理為：在單片機(jī)內(nèi)部存儲器設(shè)三個(gè)字節(jié)分別存放時(shí)鐘的時(shí)、分、秒信息。利用定時(shí)器與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)中斷，每產(chǎn)生一次中斷，存儲器內(nèi)相應(yīng)的秒值加1；若秒值達(dá)到60，則將其清零，并將相應(yīng)的分字節(jié)值加1；若分值達(dá)到60，則清零分字節(jié)，并將時(shí)字節(jié)值加1；若時(shí)值達(dá)到24，則將十字節(jié)清零。該方案具有硬件電路簡單的特點(diǎn)。但由于每次執(zhí)行程序時(shí)，定時(shí)器都要重新賦初值，所以該時(shí)鐘精度不高。而且，由于是軟件實(shí)現(xiàn)，當(dāng)單片機(jī)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，時(shí)鐘將不工作。基于軟件電路和精度的考慮，本設(shè)計(jì)采用方案一完成電子時(shí)鐘的功能。第二章方案論證與比較

2.1電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)方案182.2數(shù)碼管的顯示方案方案一：靜態(tài)顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止。該方式每一位都需要一個(gè)8位輸出口控制。靜態(tài)顯示時(shí)較小的電流能獲得較高的亮度，且字符不閃爍。但當(dāng)所顯示的位數(shù)較多時(shí)，靜態(tài)顯示所需的I/O口太多，造成了資源的浪費(fèi)。方案二：動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各個(gè)位，對于顯示器的每一位來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。利用人的視覺暫留功能可以看到整個(gè)顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也于點(diǎn)亮?xí)r間與間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示。動態(tài)顯示節(jié)省了I/O口，降低了能耗。由于方案一方便簡單,還可以防止出現(xiàn)字符閃爍，采用方案一。2.4報(bào)警電路的選擇方案：方案一：用555定時(shí)器組成的音頻多諧震蕩電路和一個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成。555定時(shí)器是一種模擬-數(shù)字混合式集成定時(shí)器，用它可以很方便的組成多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等脈沖電路，而且由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中。方案二：用一個(gè)三極管驅(qū)動的蜂鳴器作為系統(tǒng)的報(bào)警電路，其工作原理主要就是當(dāng)溫度要求超過設(shè)定的報(bào)警上限值時(shí)，報(bào)警電路就會自動的打開從而驅(qū)動蜂鳴器而引起報(bào)警。由于方案一穩(wěn)定可靠，還可以調(diào)節(jié)聲音的大小,采用方案一。2.2數(shù)碼管的顯示方案192.3溫度傳感器的選擇方案與論證:方案一：采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以去除A/D模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。方案二：使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴(yán)格線性的，會產(chǎn)生較大的測量誤差?；贒S18B20的優(yōu)點(diǎn),采用方案一。2.3溫度傳感器的選擇方案與論證:203.2.1.1主要硬件AT89C52的介紹

單片機(jī)AT89C52的主要特性AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3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，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本[9]。其主要功能特性如表1所示:

3.2.1.1主要硬件AT89C52的介紹

單片機(jī)AT821

主要功能特性：

·兼容MCS51指令系統(tǒng)·8k可反復(fù)擦寫(>1000次）FlashROM

·32個(gè)雙向I/O口·256x8bit內(nèi)部RAM

·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6個(gè)中斷源

·2個(gè)讀寫中斷口線·3級加密位

·低功耗空閑和掉電模式·軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能表1單片機(jī)AT89C52的主要功能特性

主要功能特性：

·兼容MCS51指令系統(tǒng)·8k可反復(fù)223.2.3電源電路三端固定輸出電壓式穩(wěn)壓電源L78XXX系列運(yùn)用其器件內(nèi)部電路來實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的輸出電流器件具有良好的溫度系數(shù)本產(chǎn)品有多種電壓輸出值5V~24V，因此產(chǎn)品的應(yīng)用范圍很廣泛可以運(yùn)用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題輸出電壓誤差精度分為±3%和±5%。3.2.3.1主要硬件三端穩(wěn)壓器7805的介紹7805的封裝圖3.2.3電源電路3.2.3.1主要硬件三端穩(wěn)壓器7233.2.3.2電源電路的工作原理：圖6電源電路的原理在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率的穩(wěn)壓電源的組成如下圖所示，它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。先整流，可采用橋式整流電路；再濾波，可采用L型濾波電路或其他的電路；接著是穩(wěn)壓，可采用固定三端穩(wěn)壓電路78**系列或79**系列（輸出電壓是不可調(diào)的），或采用L7805可調(diào)三端穩(wěn)壓集成電路（輸出電壓是可調(diào)的）[2][13]。3.2.3.2電源電路的工作原理：243.2.6典型時(shí)鐘電路應(yīng)用3.2.6.1單片機(jī)與時(shí)鐘芯片的接法時(shí)鐘芯片DS12C887特性DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBMPC上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887，同時(shí)，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能夠自動產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問題；DS12C887中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10年之久；對于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。在12小時(shí)制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié)RAM，其中有11字節(jié)RAM用來存儲時(shí)間信息，4字節(jié)RAM用來存儲DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶使用；此外用戶還可對DS12C88進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進(jìn)行屏蔽3.2.6典型時(shí)鐘電路應(yīng)用時(shí)鐘芯片DS12C887特性253.2.7.1溫度傳感器與單片機(jī)接口DS18B20的主要特性★、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?！?、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?！?、DS18B20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)測溫?！?、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)。★、溫范圍－55℃～＋125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃。★、可編程的分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。★、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?！铩y量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，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)的抗干擾糾錯(cuò)能力?！?、負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。3.2.7.1溫度傳感器與單片機(jī)接口DS18B20的主要26NE555的主要特性555集成電路開始是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做555定時(shí)器或555時(shí)基電路。但后來經(jīng)過開發(fā)，它除了作定時(shí)延時(shí)控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。555集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體.由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中，所以此次設(shè)計(jì)采用改裝的555作為報(bào)警電路.報(bào)警電路的設(shè)計(jì)及工作原理VCC10KRa10KRb0.1uFC7C9100uF0.01uFC8TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8GND1U6NE555ALMSpeakerNE555的主要特性報(bào)警電路的設(shè)計(jì)及工作原理VCC10KRa273.2.9.1數(shù)碼管的工作原理數(shù)碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成,行成一個(gè)日字形,它們可以共陰極,也可以共陽極.通過解碼電路得到的數(shù)碼接通相應(yīng)的發(fā)光二極而形成相應(yīng)的字,這就是它的工作原理3.2.9.2數(shù)碼管的顯示器原理數(shù)碼管是數(shù)碼顯示器的俗稱。常用的數(shù)碼顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管，輝光數(shù)碼管和液晶顯示器等。3.2.9驅(qū)動與顯示電路3.2.9.1數(shù)碼管的工作原理3.2.9.2數(shù)碼管的28DM74LS154N的譯碼機(jī)理DM74LS154N是七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動共陰極顯示器。每一個(gè)四位-十六進(jìn)制的譯碼器利用TTL電平二進(jìn)制編碼輸入進(jìn)去十六個(gè)互相獨(dú)立輸出中的一個(gè),當(dāng)兩個(gè)輸入頻閃光,G1和G2都是低電平,這個(gè)…重要的是用四個(gè)輸入地址線來輸出,傳輸數(shù)據(jù)來自兩個(gè)頻閃光輸出的中之一,用另外一個(gè)頻閃光輸出低電平,如果其中一個(gè)是高電平。這個(gè)..就會延遲到一個(gè)適合實(shí)現(xiàn)高性能譯碼器存儲區(qū),所有的輸出都中斷和輸入鉗位二極管提供將譯碼線使用減到最少,從而設(shè)計(jì)簡單的系統(tǒng)[8單片機(jī)AT89C52P2.7ABCDP2.0a數(shù)bc碼de管fghGDN排阻電阻R332PNPPNPY0………………Y10Y11ABCDVcc5vY0…..顯示電路圖

DM74LS154N的譯碼機(jī)理單a數(shù)排PNPPNPY029第四章：探討閃存AM29F016D

外部閃存AM29FO16D特點(diǎn)AM29FO16D屬于大容量的存儲器，可以存儲16Mbit的數(shù)據(jù)，它具備E2PROM的特點(diǎn)，但比E2PROM有更優(yōu)越的性能和更低的價(jià)格，在此列舉以下幾點(diǎn):(1)讀寫操作使用同一的電壓，內(nèi)部自動產(chǎn)生編程電