基于51单片机的智能数字钟设计.doc

XXXXXX 毕业设计 基于基于 AT89S52 的智能数字钟设计的智能数字钟设计 系系 部部 xxxxxxxxxxxxxxxx 专专 业业 名名 称称 xxxxxxxxxxxxxxxxx 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 指指 导导 教教 师师 201x 年年 0 x 月月 0 x 日日 基于基于 AT89S52 的智能数字钟设计的智能数字钟设计 摘摘 要要 设计了一款基于AT89S52的智能数字钟 该钟表由主控模块 定时模块 温 度检测模块和显示模块构成 主控模块由主控芯片AT89S52 晶振电路和复位电 路构成 定时模块采用时钟芯片DS1302实现精确定时 用温度传感器DS18B20作 为温度采集源 检测当前温度 用液晶显示器12864显示年 月 日 时间及温 度 该钟表具有智能显示温度和节假日提示功能 可手动设置和修改年 月 日 时 分 秒等 结构简单 操作方便 准确度高 关键词关键词 单片机 时钟芯片 温度传感器 液晶显示器 智能数字钟 AT89S52 based Digital Clock Design of Intelligent Abstract has designed one section based on at89S52 intelligent digit clock this clock and watch by the master control module fixed time the module the temperature examines the module and the display module constitution Master control module by master control chip AT89S52 crystal oscillator electric circuit and reset circuit constitution Fixed time the module uses clock chip DS1302 to realize precisely fixed time Gathers the source with temperature sensor DS18B20 as the temperature the examination current temperature 12864 demonstrate the year the month Japan the time and the temperature with the liquid crystal display This clock and watch has the intelligent demonstration temperature and the holiday prompt facility But manual establishment and revision year month Japan time divides the second and so on the structure is simple the ease of operation the accuracy is high Keyword SCM clock chip liquid crystal display temperature Intelligent digital clock 目目 录录 1 引引 言言 1 2 选题背景及意义选题背景及意义 2 3 方案论证与选择方案论证与选择 3 3 1 方案论证方案论证 3 3 1 1 主控模块的论证与选择 3 3 1 2 显示模块的论证与选择 3 3 1 3 控制按键模块的论证与选择 4 3 2 方案选择方案选择 4 4 硬件电路的设计硬件电路的设计 5 4 1 单元电路的设计单元电路的设计 5 4 1 1 直流稳压电源 5 4 1 2 按键模块电路 6 4 1 3 定时模块电路 7 4 1 4 温度采集模块 8 4 1 5 显示模块电路 10 4 1 6 主控模块 12 5 软件设计软件设计 18 5 1 总体系统软件设计总体系统软件设计 18 5 2 系统工作原理系统工作原理 18 5 3 系统主程序流程图系统主程序流程图 18 6 安装与调试安装与调试 20 6 1 元器件的检测与安装元器件的检测与安装 20 6 1 1 元器件的检测 20 6 1 2 元器件的安装 20 6 2 系统硬件的安装与调试系统硬件的安装与调试 21 6 3 系统软件的安装与调试系统软件的安装与调试 22 总总 结结 23 致致 谢谢 24 参考文献参考文献 25 附附 录录 附录 1 电路原理图 附录 2 原件清单 附录 3 基于 AT89S52 的智能数字钟程序 附录 4 产品实物图 基于基于 AT89S52 的智能数字钟设计的智能数字钟设计 1 引引 言言 在高速发展的现今社会 时间和空间的不足是人类面临的众多问题之一 然作为新一代技术人才的我们势必会面临这一严峻的民生问题 围绕这个问题 我将我的设计定为智能数字钟设计 钟表作为显示时间的工具其本身并不能给 人们带来想要抓住时间的急迫感 若是将时钟时间显示精确到分 秒 那么这 种时间飞逝的重压就会迫使人们去有效地利用它 当然若在钟表中融入了其他 人们日常工作出行必须的功能 并以智能而简单的形式被运用 可以大大为我 们节省出是空间来 随着我国科技的飞速发展 电子行业也在同一时间里不断地推层出新 电 子产品全方面的进行了改善和提升 不管是外观 还是内部功能都在不断地进 行改进 提高了其性价比 这一过程都在大力的推动现代化的发展 而基于 AT89S52的智能数字钟体现了现代化电子产业的高性价比 成本低 电路简单 功能齐全 能同时显示温度 时间 日期以及节假日 对于现在的家庭生活 中 具有了相当普遍性和实用性 成为了人们生活的必需品 此电路采用了单 片机AT89S52 温度传感器DS18B20 时钟芯片DS1302 12864液晶显示器 电路 设计合理 使得电路简单 操作方便 美观大方 2 选题背景及意义选题背景及意义 随着社会的发展 人们对生活的要求越来越高 当然数字钟也就成为了其 中所要求的一个部分 传统的时钟已经不能满足人们对它的要求 智能数字钟 在性能和式样上都有本质上的提高 本产品针对这一需求 设计了一款智能数 字钟 它由单片机控制 功能更强大 能更好的满足现代社会需求 早期运用 的时间控制器都是用模拟电路设计制作的 准确性及各方面的性能都不是很理 想 随着单片机性价比的不断提高 新的产品应用越来越广泛 取代了昔日的 模拟化产品 单片机系列产品的应用大到工业控制 小到日常生活 它功能强 大 体积小 质量轻 灵活好用 配以适当的接口芯片 可以构造各种各样 功能各异的微电子产品 单片机在智能数字钟中的应用已经具有相当普遍的意 义 本设计以单片机来作为核心控制器件 可以通过它的时钟信号进行计时实 现计时功能 将其时间数据经单片机输出 利用12864液晶显示器显示出来 通 过键盘可以进行显示数据的修改 输出显示器可用液晶显示级数和动态数码显 示技术 这种具有人们所需要的智能化特性的产品为人们节省了大量时间和空 间 扩大了数字化的范围 为家庭数字化奠定了基础 3 方案论证与选择方案论证与选择 3 1 方案方案论证论证 论证了主控制模块 显示模块 控制按键模块 介绍各个模块选择的核心 部件的主要功能及特点 3 1 1 主控模块的论证与选择主控模块的论证与选择 方案一 采用AT89C51 AT89C51芯片内部有ROM 且片内ROM全部采用Flash ROM 它能在3V的超低电压下工作 与MCS 51系列单片机完全兼容 但其不具备 ISP在线编程技术 需要把程序写好后再放到编程器中编写 才可以进行硬件电 路的调试 如果程序编写出现了问题 电路调试就会很麻烦 而且该单片机的 可编存储只有4KB 为避免存储不足的现象出现 不予采用该方案 方案二 采用AT89S52来实现该电路 AT89S52与AT89C51器件比较 该芯片 内既有Flash ROM 又能与MCS 51系列单片机兼容 而且具备ISP在线编程技术 这样一方面能降低成本 另一方面又能简单芯片的读写操作 避免芯片的损坏 而且该芯片内存8KB能充分满足该设计的需求 综上所述 采用方案二的AT89S52作为主控模块 3 1 2 显示模块的显示模块的论证与选择论证与选择 方案一 采用LED静态数码管显示 但LED显示信息有限 且其外围电路较 为复杂 会过多的占用单片机的I O端口 因此也不予采用该方案 方案二 采用点阵显示 它由八行八列的发光二极管集成在一起 可用于 显示汉字 数字以及少量的图像 但是外围电路复杂 焊接很麻烦 容易出错 显示图文信息效果也不理想 因此不考虑此方案 方案三 采用 LCD12864液晶显示 该显示器显示清晰 效果好 能显示 多样化的信息 且能同时显示文字和图像 外围电路简单使得本设计美观大方 因此显示模块采用该种方案 通过比较采用方案三的LCD12864作为显示模块 3 1 3 控制按键模块的控制按键模块的论证与选择论证与选择 方案一 选取阵列式按键 采用该方案编程比较困难 且在电路中浪费过 多的按键 因此排除该方案 方案二 采取独立式按键 该方案易于控制且编程简单 易于理解 按键 数量也很适用 因此控制按键模块采用此方案 3 2 方案选择方案选择 经过方案论证与比较 选择以AT89S52作为主控制芯片 采用12864液晶作 为显示器件 以自制5V直流稳压电源做电源模块 独立式按键作按键模块 DS1302为定时来源 DS18B20作温度采集源 确定系统组成框图如图3 1所示 主 控 芯 片 按键模块温度模块 定时模块电源模块 显示模块 图 3 1 系统框图 4 硬件电路的设计硬件电路的设计 4 1 单元电路的设计单元电路的设计 分别对本设计中的直流稳压电源部分 按键模块电路 定时模块 温度采 集模块 显示模块以及主控制模块电路进行原理介绍 以及各部分主要元器件 的介绍及应用说明 4 1 1 直流稳压电源直流稳压电源 图4 1是一个 5V的直流稳压电源 本设计中的AT89S52和12864液晶显示器 需要 5V的直流电压 设计该稳压电源 该电源由滤波电路 稳压电路组成 见 图3 2所示 图 4 1 直流稳压电源电路图 电路工作原理 220V的市电 经过变压器变为15V的交流电 再经过桥式整 流和滤波电容在固定式三端稳压器LM7805的1 Vin 脚和2 Vout 脚之间形成 得到近视直流的电信号 该电压会受到市电和负载的影响 因此很不稳定 此电压再经过稳压管7805得到一个 5V的稳定的电压 电路中C6和C8分别为输入 和输出端的滤波电容 电容越大滤波效果越好 一般C6采用2200 F 但在实际 中2200 F的电容比较难找到 因此采用了1000 F和470 F来代替 并且能满足 电路需求 C7和C9在电路中起到滤除高频干扰的作用 C7和C9一般采用0 1 F 该电路中JMP1处接入的是经变压器变压 桥式整流后为12V的脉动直流电信 号 下面介绍7805的部分相关参数 图 4 2 7805 实物图 7805为三端正稳压器电路 TO 220F封装 能提供多种固定的输出电压 应 用范围广 内含过流 过热和过载保护电路 带散热片时 输出电流可达1A 虽然是固定稳压电路 但可通过外接元件从而可获得不同的电压和电流 使用7805需注意一下几点 1 输入输出电压差不能太大 否则会使其转换效率急速降低 而且容易 击穿损坏 2 输出电流不能太大 7805的极限值是1 5A 大电流的输出 散热片 的尺寸要足够大 否则会导致高温保护或热击穿 3 输入输出压差也不能太小 太小效率很差 4 1 2 按键模块电路按键模块电路 按键模块电路主要是由四个轻触式控制按键组成 按键电路如图 4 3所示 图 4 3 按键模块电路原理图 图中 S2 S3 S4 S5分别接单片机AT89S52的P1口的 P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 经单片机的控制 可通过不同按键的接通实现相应 的功能 参数设置 初始化等 置参数 轻触式案件的结构很简单 使用时只 需要接其中两个引脚即可 开机后 按下开关S3和S5 电路进入初始化状体 初始化完成过后 按下 开关S4进入调节模式 依次按下S4设置年 月 日 星期 时 分 秒 S3递 增调节 S5递减调节 按下S2退出调节模式 显示屏上正常显示 4 1 3 定时模块电路定时模块电路 图 4 4 定时模块电路原理图 DS1302将产生的信号送到单片机内P2端口 通过单片机的控制 使电路具 备显示万年历的功能 下图为DS1302的管脚配置图 图 4 5 DS1302 管脚图 各管脚描述如下 1 8脚为电源供电管脚 2 3脚接32 768KHz的晶振 4 脚接地 5脚为复位端 6脚为数据输入 输出引脚 7脚接串行时钟 DS1302内含有一个实时时钟 日历和31 字节静态RAM 通过简单的串行接 口与单片机进行通信实时时钟 日历电路 提供秒 分 时 日 日期 月 年 的信息 每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作 可通过AM PM 指示决 定采用24 或12 小时格式 DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式 进行通信 仅需用到三个口线1脚 RES 复位 2 脚I O 数据线 3脚 SCLK串行 时钟时钟 RAM 的读 写数据 以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信 DS1302 工作时功耗很低 保持数据和时钟信息时功率也小于1mW 4 1 4 温度采集模块温度采集模块 图 4 6 温度控制部分 DS18B20将采集到的信号送入单片机P2 2 给电路提供一个温度数据 R2为 上拉电阻 为其提供能量 有必要时还可以接上外接 5V电源 有些电路仅仅靠 4 7K的上拉电阻是不能提供足够的能量的 比如采用多个DS18B20来采集温度数 据 温度采集电路还可将DS18B20的1脚和3脚同时接地 但是这样有可能由于电 压的不足而造成温度读书不准确 如图中的接法即使电源电压只有4V电路也可 以正常工作 DS18B20采集的温度数据也不会有很大的误差 因此采用图中的接 法是最佳的选择 下图为DS18B20的引脚排列图 图 4 7 温度传感器 DS18B20 引脚排列图 每只DS18B20都可以设置成两种供电方式 即数据总线供电方式和外部供电 方式 采取数据总线供电凡是可以节省一根导线 但完成温度测量的时间较长 采取外部供电凡是则多用一根导线 但测量速度较快 DS1820 测温范围 55 125 以0 5 递增 DS18B20 通过一个单线 接口发送或接收信息 因此在中央微处理器和DS18B20 之间仅需一条连接线 加上地线 用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得 无需外部 电源 该元件的三只引脚GND VDD DQ 分别是 接地 电源 数据输入 输出 脚 DS18B20的极限使用条件 各引脚对地电压 0 5 7 0V 工作温度 55 125 储存温度 55 125 焊接温度 260 10秒 在实际的操作 中一定要考虑这些条件 避免由于误操作而造成原件损坏或最终功能不能完全 实现 4 1 5 显示模块电路显示模块电路 图 4 8 液晶模块引脚图 上图为液晶接口电路原理图 液晶显示器要正常工作 则需要给液晶加上 一个电源和地 12864液晶显示器1脚和20脚接地 7 14脚为数据端 接入单片 机的P0端口 4 5 6脚分别为LCD驱动电压输入端 信号的选择端以及信号的 使能端 分别接入单片机的15 16 14脚 在实际应用中 很少有人直接设计 LCD显示驱动器 LCD显示模块就是将 LCD显示器 背光原 线路板以及驱动电 路等部件集为一个整体 来作为独立部件使用 其特点是 功能强 易于控制 接口简单 多用于单片机控制电路中 根据表4 1中12684液晶显示器的各项级数指标以及参数 对在电路中对液 晶进行相应的连接 使其通过AT89S52的控制实现显示的效果 表 4 1 12864 引脚功能说明 引脚号引脚名称方向功能说明 1VSS 模块的电源地 2VDD 模块的电源正端 3V0 LCD 驱动电压输入端 4RS CS H LLCD 驱动电压输入端 5R W SID H L并行的读写选择信号 串行的片选信号 6E CLK H L并行的使能信号 串行的同步时钟 7DB0H L数据 0 8DB1H L数据 1 9DB2H L数据 2 10DB3H L数据 3 11DB4H L数据 4 12DB5H L数据 5 13DB6H L数据 6 14DB7H L数据 7 15PSBH L并 串行接口选择 H 并行 L 串行 16NC空脚 17 RETH L复位 低电平有效 18NC空脚 19LED A 背光源正极 LED 5V 20LED K 背光源负极 LED 0V 12864液晶显示器主要技术参数 电源 VDD 3 3V 5V 内置升压电路 无需负压 显示内容 128列 64行 与MC 接 8位或4位并行 3位串行 配置 LED背光 多种软件功能光标显示 画面移位 自定义字符 睡眠模式等 逻辑 工作电压 VDD 4 5 5 5V 电源地 GND 0V 工作温度 Ta 0 60 常 温 20 75 宽温 4 1 6 主控模块主控模块 该部分采用AT89S52来作为核心元件来控制各部分 该模块要正常工作必须先给单片机加上一个 5V的电源 还有一些基本的接 线 18和19脚之间接一12MHZ的晶振和两个30PF的电容 两个30PF的电容的作用 是为了让12MHz的晶振更容易起振 31脚 40脚接电源 9脚接一10K的电阻 10 F电容和一轻触开关 即复位电路 20脚接地 使用的同时在P0端口要接 上拉电阻 以上所有的准备工作都不能忽视 必须操作恰当 否则单片机不能 正常工作甚至烧坏 图 4 9 单片机小系统电路原理图 单片机复位是使CP 合系统中的其它功能都处于一个确定的初始状态 并从 这个初始的状态开始工作 单片机在刚接通电源 断电后以及发生故障后都需 要复位 复位在该电路中不仅起到了上电复位的作用 同时对系统的可控性有 很大的作用 XTAL1和XTAL2分别是片内振荡的反相放大器输入端和输出端 使用外部振 荡器时 外部振荡信号应直接加到XTAL1 XTAL2则悬空 内部方式时 时钟发 生器对振荡脉冲二分频 当晶振为12MHz 时钟频率为6MHz 晶振的频率可以在 1MHz 24MHz内选择 电容取30PF左右 系统的时钟电路设计是采用的内部方式 即利用芯片内部的振荡电路 本设计中单片机内部有一个用于构成振荡器的高 增益反相放大器 该放大器与作为反相放大器的片外晶振构成一个自激振荡器 外接晶振和C4 C5构成并联谐振回路 接入放大器反馈回路中 该电路中对电 容没有严格的要求 但是该电容的大小会影响晶振频率高低 稳定性 起振速 度和温度稳定性 因此电路中接12MHz的晶振 电容选取为30PF的陶瓷电容 图 4 10 单片机 AT89S52 各引脚排列图 AT89S52主要性能特点 8031CP 与MCS 52 兼容 1 8K字节可编程FLASH存储器 寿命 1000写 擦循环 2 全静态工作 0Hz 33KHz 3 三级程序存储器保密锁定 4 32条可编程I O口线 5 三个16位定时器 计数器 6 8个中断源 7 全双工 ART串行通道 8 低功耗的闲置和掉电模式 9 掉点后中断可唤醒 10 看门狗定时器 11 双数据指针 12 掉电标识符 AT89S52各引脚功能说明 VCC 供电电压 GND 接地 P0口 P0口为一个8位漏级开路双向I O口 作为输出口 每位能驱动8个 TTL逻辑电平 当P1口的管脚第一次写1时 被定义为高阻输入 P0能够用于外 部程序数据存储器 它可以被定义为数据 地址的第八位 在FIASH编程时 P0 口作为原码输入口 当FIASH进行校验时 P0输出原码 此时P0外部必须被拉高 P1口 P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I O口 P1输出缓冲器能驱 动4个TTL逻辑电平 对P1端口写 1 时 内部上拉电阻把端口拉高 此时可以 作为输入口使用 作为输入使用时 被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因 将输出电流 IIL 此外 P1 0和P1 2分别作定时器 计数器2的外部计数输入 P1 0 T2 和时器 计数器2的触发输入 P1 1 T2EX 具体如下表所示 在flash编程和校验时 P1口接收低8位地址字节 引脚号第二功能 P1 0T2 定时器 计数器 T2 的外部计数输入 时钟输出 P1 1T2EX 定时器 计数器 T2 的捕捉 重载触发信号和方向控制 P1 5MOSI 在系统编程用 P1 6MISO 在系统编程用 P1 7SCK 在系统编程用 P2口 P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I O口 P2口缓冲器可接收 输 出4个TTL门电流 当P2口被写 1 时 其管脚被内部上拉电阻拉高 且作为输 入 并因此作为输入时 P2口的管脚被外部拉低 将输出电流 这是由于内部 上拉的缘故 P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取 时 P2口输出地址的高八位 在给出地址 1 时 它利用内部上拉优势 当对 外部八位地址数据存储器进行读写时 P2口输出其特殊功能寄存器的内容 P2 口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号 P3口 P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I O口 P2输出缓冲器能驱 动4个TTL 逻辑电平 对P3 端口写 1 时 内部上拉电阻把端口拉高 此时可 以作为输入口使用 作为输入使用时 被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因 将输出电流 IIL P3口亦作为AT89S52特殊功能 第二功能 使用 如下表 所示 在flash编程和校验时 P3口也接收一些控制信号 引脚号第二功能 P3 0RXD 串行输入 P3 1TXD 串行输出 P3 2 外部中断 0 INT0 P3 3 外部中断 0 INT0 P3 4T0 定时器 0 外部输入 P3 5T1 定时器 1 外部输入 P3 6 外部数据存储器写选通 WR P3 7 外部数据存储器写选通 RD RST 复位输入 晶振工作时 RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复 位 看门狗计时完成后 RST脚输出96个晶振周期的高电平 特殊寄存器 A XR 地址8EH 上的DISRTO位可以使此功能无效 DISRTO默认状态下复位高电平 有效 ALE 地址锁存控制信号 ALE 是访问外部程序存储器时 锁存低 PROG 8位地址 XTAL1 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端 XTAL2 振荡器反相放大器的输出端 5 软件设计软件设计 5 1 总体系统软件设计总体系统软件设计 为利于该设计的智能化的实现和提高编程效率 采用C语言进行编程 为了 使编程结构清晰 采用各个模块单独编程 最后实现各个模块的综合连接 主 程序的框架由键盘扫描程序构成 各个功能模块程序嵌入到各个按键的子程序 中 通过对按键的不断扫描来确定跳转到哪个功能模块 对于键盘模块 采用 扫描法循环扫描 对于温度显示则利用DS18B20的控制字要求严格编写 DS1302 的程序也按照芯片的规格要求编写 5 2 系统工作原理系统工作原理 该设计由一个核心元件AT89S52控制温度 时钟 日期等的显示 本设计采用温度读数准确的DS18B20来作为温度采集模块 它采集温度的范 围宽 工作温度 55 125 时钟电路采用误差小的DS1302来作为定时来 源 它一周的误差约为3秒 经AT89S52进行控制各个模块 P0 P3口用来接显 示部分 通过单片机的控制使12864液晶显示器上显示出时间 日 温度等 P1 口用于接控制按键部分 该部分采用独立轻触式按键 通过控制实现各个功能 P2口接时钟芯片DS1302和温度传感器DS18B20作定时和温度数据源采集 5 3 系统主程序流程图系统主程序流程图 数字钟开机后 进入初始状态 通过调节各个开关按钮来修改数据 下图中Y表示按下开关 N表示开关没有按下 开机后 按下S3进入数据调节模式 重复按S3可将预设参数进行转换 这 是显示屏上会显示相对应的调节项 这时按下开关S2可进行参数加设置 按下 开关S4可进行参数减设置 当参数设置完成后按下开关S1 退出该模式 电路 进入正常显示状态 图 3 12 主程序流程图 开始 判断是否有 键盘被按下 修改显示内容 读取键值 显示温度 日期和时 间 系统初始化 刷新显示 Y N 6 安装与调试安装与调试 6 1 元器件的检测与安装元器件的检测与安装 包括硬件和软件的安装调试 从对这两种安装调试进行操作后 最终实现 电路的功能 达到本设计的要求 6 1 1 元器件的检测元器件的检测 主要元器件的检查如下 二极管 用万用的电阻挡测量二极管 根据二极管 正向导通 反向截止 的特点测出二极管的好坏和极性 轻触式开关 用万用表电阻档测量开关中相隔较远的两只引脚 按下开关 电阻小 放开按钮电阻无穷大 来判别其好坏 电阻器 用万表电阻档测量电阻的实际阻值 并与标值比较是否基本相符 固定电容器 用万用表电阻档检查容量有无漏电现象 小电容1 F 电解 电容器 1 F以下 的容量均正常 用低电阻挡 依据充 放电的实际情况来进 行判别和估计 单片机 单片机的好坏从表面上是检测不出来的 只有通过将其安装在电 路中 将程序加载后 看能不能实现功能 依此来判断单片机是否是好的 温度传感器和时钟芯片的检测也不能从直观上鉴定 因此 它们的检测与 单片机的检测相同 都是通过加载程序后再看是否能实现功能来判别其好坏 6 1 2 元器件的安装元器件的安装 由于使用的是万用板来制作产品 因此 原件的位置是很重要的 一定要 将原件分布得合理 不仅要美观 更加需要方便今后的焊接和调试等工作 因 此 在安装元器件之前需要在板子上进行 理论 分布 即用2B铅笔在电路板 上勾画出各原件之间的连线 将原件分布合理 使连线尽量少 美观 同时要 便于检测 经过严格的构思后 将元器件安装 焊接 在印制板上之前 要仔细检查 元器件 在检查的同时可熟悉器件的规格 型号及结构特点 另一方面应确认 元器件是否完好 以避免人为故障的发生 6 2 系统硬件的安装与调试系统硬件的安装与调试 由于本设计分了很多模块 因此在将各个模块都完成后 需要对各部分进 行相应的连接 在安装各模块的同时 可以更熟悉电路 在安装好各个部分模 块后 需要再次对电路进行检测 利用万用表等实验器材对电路的整体进行检 测 避免由于接线错误因此故障 焊接好的电路一定要经过严格的检查 由于本设计采用的是万用板 因此 在检测时务必要仔细 检查万用板上有无多余的锡点避免造成短路现象 各跳 线有无错接现象或者接触不良的现象 虚焊情况也得作相应的检查并作必要的 处理 各元器件的引脚是否接正确 电源 地是否已接完善等 安装 将各模块的跳线接好 注意引脚 各模块的供电端和接地端 接入 单片机的引脚一定要认清引脚好 避免接错 造成不必要的损失 调试 检测引脚电压是否正常 按键是否接好 电路中有无短路 虚焊 在硬件电路无误情况下 接入电源 系统就可以正常工作了 打开显示器开关 产品就可以实现相应功能 6 3 系统软件的安装与调试系统软件的安装与调试 打开Keil vision2软件 首先在菜单Project中选择New Project 设立文 件夹 保存文件名 在弹出的对话框中选择Atmel公司的AT89S52单片机 然后 在File菜单中选择New 在弹出的对话框中编辑所需C语言程序 程序初步完成 后 点击保存 并设置文件名为 c 然后用鼠标右键单击So rce gro p 1选 择Add Files Gro p So rce gro p1 程序中命令字符变成绿色 经过编辑 确定程序无误后 用鼠标点击Options for Target 在Target菜单中设置晶振 为12MHz 在O t p t中添加Create Hex Fi选项 输出Hex文件 如图5 1所示 图 5 1 程序调试 确认无误后 打开PROTE S仿真软件 画出所设计的电路图 检查电路 在 电路无误后导入Keil vision2软件生成的HEX文件 点击运行 这时就可以在 PROTE S仿真软件中进行仿真了 在编译调试完成后 可以通过编程器 就可以 将所编译的正确程序写入到AT89S52单片机中了 软件安装调试结束 总总 结结 在大学的学习过程中 毕业设计是一个重要的环节 是我们步入社会参与 实际项目的一个大好机会 是对我们两年多的学习的一次大检阅 通过自己坚持不懈的努力终于一步一步的看到了成果 心中升起了一面旗 帜 喜悦 制作产品是一个很困难的过程 但是当产品成功的同时我们收获 的却远比付出的多 通过自己的研发 制作 调试等一系列工作 在让自己的 专业水平得到提升的同时 更加锻炼了我们的毅力 那是永远的财富 此次毕业设计是我们走向社会的一个开端 为我们以后自主的做项目奠定 了一个良好的基础 在这次的产品制作过程中 受益匪浅 希望这次的设计是 一个很好的开端 以后能有更多的这种机会 致致 谢谢 本设计是在导师xxx老师的悉心指导和严格督促下完成的 在这里对x老师 表示最衷心的感谢 入学以来 x老师曾作为我的专业老师给我讲课 在各个方 面都给了我很大的关心和帮助 他渊博的学识 严谨的治学态度一直感染和熏 陶着我们 三年来 x老师一直对我们严格要求 为我们提供了良好的学习环境 和实际动手的机会 在论文完成之际 谨向陈老师表示我最真诚的谢意 感谢所有的老师 没有你们的严格要求和悉心指导 就没有如今独立的我 在此 向你们致以最高的敬意 最后 我要特别感谢我朋友 这么多天来 他们在一直在鼓励我 给了我 无穷的力量 谢谢您们 参考文献参考文献 1 于润伟 数字系统设计 M 北京 机械工业出版社 2006 年 2 李雅轩 模拟电子技术 M 西安 西安电子科技大学出版社 2000 年 3 蒋立平 模拟电路与数字电路 北京 北京工业出版社 2004 4 叶刚 基于 DS18B20 温度控制系统的设计 J 电子测量与仪器学报 2007 年 5 史俊杰 田庆安 开关稳压电源原理 设计及实用电路 修订版 M 西安 西安电子科 技大学出版社 2005 年 6 彭为 单片机典型系统设计实例精选 M 北京 电子工业出版社 2006 7 张延琪 常用电子电路 280 例简析 M 北京 中国电力出版社 2004 年 8 彭介华 电子技术课程设计指导 M 西安 电子工业出版社 1996 年 9 余家春 protel99 电路设计 M 北京 中国铁道出版社 2003 年 10 余永权 ATMEL89 系列单片机应用技术 M 北京 北京航空航天大学出版社 2002 年 附附 录录 附录附录 1 电路原理图电路原理图 附录附录 2 原件清单原件清单 元件名称大小 型号 电路中的标号 10KR2 R3 电阻 470R1 10 FC1 C3 104C2 C4 C5 C7 C9 470 FC8 电容 1000 FC6 32768HZY2 晶振 12MY1 单片机AT89S52 1 时钟芯片DS1302 2 温度传感器DS18B20 3 LEDD1 轻触按键SW PBS1 S2 S3 S4 S5 显示器12864 液晶显示器JP1 附录附录 3 基于基于 AT89S52 的智能数字钟程序的智能数字钟程序 include include include 液晶接口 defineDat Port P0 sbitLCD RS P3 5 sbitLCD RW P3 6 sbitLCD EN P3 4 温度接口 sbitDQ P2 2 键盘接口 sbit KEY1 P1 0 左上 sbit KEY2 P1 1 左下 sbit KEY3 P1 2 右上 sbit KEY4 P1 3 右下 sbit KEYI P1 4 定义 DS1302 时钟接口 sbit clock clk P2 1 sbit clock dat P2 0 sbit clock Rst P2 5 数码管锁存口 sbit dula P2 6 sbit wela P2 7 sbit JD P0 6 sbit FM P2 3 定义累加器 A 中的各位 sbit a0 ACC 0 sbit a1 ACC 1 sbit a2 ACC 2 sbit a3 ACC 3 sbit a4 ACC 4 sbit a5 ACC 5 sbit a6 ACC 6 sbit a7 ACC 7 定义全局变量 unsigned char yy mo dd xq hh mm ss 定义时间映射全局变量 专用寄存器 bit w 0 调时标志位 static unsigned char menu 0 定义静态小时更新用数据变量 static unsigned char keys 0 定义静态小时更新用数据变量 static unsigned char timecount 0 定义静态软件计数器变量 void ioin 继电器 数码管锁存 FM 0 wela 1 P0 1 JD 0 wela 0 dula 1 P0 0 dula 0 函数声明区 void Write Cmd unsigned char cmd void Lcd word unsigned char str void days void 公历节日数据库 Write Cmd 0 x80 Lcd word Dis Set Write Cmd 0 x98 if mo 0 x01 1 月 if mo 0 x01 if mo 0 x02 2 月 if mo 0 x02 if mo 0 x02 if mo 0 x03 3 月 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x03 if mo 0 x04 4 if mo 0 x04 if mo 0 x04 if mo 0 x04 if mo 0 x05 5 if mo 0 x05 if mo 0 x05 if mo 0 x05 if mo 0 x05 if mo 0 x05 if mo 0 x05 if mo 0 x06 6 if mo 0 x06 if mo 0 x06 if mo 0 x06 if mo 0 x06 if mo 0 x06 if mo 0 x07 7 if mo 0 x07 if mo 0 x07 if mo 0 x08 8 if mo 0 x08 if mo 0 x08 if mo 0 x09 9 if mo 0 x09 if mo 0 x09 if mo 0 x09 if mo 0 x10 10 if mo 0 x10 if mo 0 x10 if mo 0 x10 if mo 0 x10 if mo 0 x11 11 if mo 0 x11 if mo 0 x12 12 if mo 0 x12 if mo 0 x12 if mo 0 x12 if mo 0 x12 else if hh 0 x04 void Delay ms unsigned int a 延时函数 1MS 次 unsigned char i while a 0 for i 0 i 0 i DQ 0 dat 1 DQ 1 if DQ dat 0 x80 Delay 4 return dat void WriteOneChar unsigned char dat 写一个字节 unsigned char i 0 for i 8 i 0 i DQ 0 DQ dat Delay 5 DQ 1 dat 1 unsigned int ReadTemperature void 读取温度 unsigned char a 0 unsigned char b 0 unsigned int t 0 float tt 0 Init Ds18b20 WriteOneChar 0 xCC WriteOneChar 0 x44 Init Ds18b20 WriteOneChar 0 xCC WriteOneChar 0 xBE a ReadOneChar 读低 8 位 b ReadOneChar 读高 8 位 t b t max item mini 查看数值有效范围 if item 0 x07 Set time e 调整 if KEY3 0 清屏 yy 0 xff mo 0 xff dd 0 xff xq 0 xff hh 0 xff mm 0 xff ss 0 xff 各数据刷 新 w 1 进入调时 Write Cmd 0 x9e Lcd word Write Cmd 0 x80 Lcd word Esc Write Cmd 0 x85 Lcd word Next Write Cmd 0 x98 Lcd word Set time e 调整 while KEY3 0 等待键松开 if KEY1 0 当在调时状态时就退出调时 Delay ms 20 if KEY1 0 退出调时 e 0 下一项 计数器 清 0 clr Lcd 清屏 days 节日显示 updata 刷新数据 lcd w mm 刷新 分 while KEY1 0 等待键松开 if KEY2 0 if KEY2 0 调整 while KEY2 0 等待键松开 if KEY4 0 if KEY4 0 调整 while KEY4 0 等待键松开 if KEY1 1 if KEY1 1 Write Cmd 0 x80 clr Lcd 清屏 Lcd word 初始化成功 2010 1 1 00 00 0 1 3 Delay ms 2000 while 1 break 附录附录 4 产品实物图产品实物图 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃 蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃 袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀