基于單片機的多功能時鐘設(shè)計

1、<p>　　編號 </p><p>　　淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　二〇一三年十月</b></p><p>　題 目基于單片機的多功能時鐘設(shè)計</p><p><b>

2、　　摘 要</b></p><p>　　隨著生活節(jié)奏的加快，人們時間觀念的加強，時鐘已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑绾卧跁r鐘的基礎(chǔ)上，根據(jù)人們生活的需要增加相應(yīng)的功能以及方便于人們的生活，成為時鐘設(shè)計方面的重點。單片機以其強大的功能，低廉的價格成為許多多功能電子產(chǎn)品的首選。本文探討了一種帶數(shù)字溫度計的語音時鐘的實現(xiàn)方案。介紹了以AT89C52單片機為核心，控制實時時鐘芯片DS1302，數(shù)

3、字溫度芯片DS18B20，語音芯片ISD4003-4和液晶顯示模塊OCM12864-1，實現(xiàn)時間和鬧鐘的顯示與調(diào)整，溫度顯示和語音報時。</p><p>　　關(guān)鍵詞：實時時鐘；語音報時；液晶顯示；數(shù)字溫度芯片</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the quickening pace of lif

4、e, it enhanced sense of time, the clock has become an indispensable part of daily life. How the clock basis, according to people's live need to increase accordingly, function to facilitate people's lives, become

5、the focus of the clock design. Microcontroller with its powerful features, low price to become the first choice for many multi-functional electronic products. The paper discusses a kind of realization of speech chronophe

6、r with digital thermometer. It introd</p><p>　　Keywords: RTC; speech chronopher; LCD; DTS</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　A

7、bstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 發(fā)展現(xiàn)狀、目的及意義1</p><p>　　1.2 設(shè)計內(nèi)容2</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3</p><p>　　2.1 整體框架概述3</p><p&

8、gt;　　2.2 主控器AT89C523</p><p>　　2.2.1 概述3</p><p>　　2.2.2 主要性能4</p><p>　　2.2.3 功能性描述4</p><p>　　2.3 實時時鐘芯片DS13026</p><p>　　2.4 溫度傳感器DS18B207</p>&

9、lt;p>　　2.5 液晶顯示模塊128649</p><p>　　2.5.1 概述9</p><p>　　2.5.2 最大工作范圍9</p><p>　　2.6 語音芯片及功放10</p><p>　　2.6.1 概述10</p><p>　　2.6.2 芯片內(nèi)部框圖以及電路圖10</p>

10、;<p>　　2.6.3 芯片管腳11</p><p>　　2.6.4 ISD4003-4指令表13</p><p>　　2.7獨立式鍵盤設(shè)計13</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計15</p><p>　　3.1 主程序設(shè)計15</p><p>　　3.2 DS130216</p

11、><p>　　3.3 溫度芯片DS18B2016</p><p>　　3.4 OCM12864液晶顯示17</p><p>　　3.5 語音芯片ISD400318</p><p>　　3.6 源程序19</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試24</p><p>　　4.1 Proteus軟

12、件介紹24</p><p>　　4.2 本設(shè)計調(diào)試25</p><p>　　4.2.1 硬件調(diào)試25</p><p>　　4.2.2 軟件調(diào)試25</p><p>　　第五章 結(jié)論與展望26</p><p><b>　　5.1結(jié)論26</b></p><p>&

13、lt;b>　　5.2 展望26</b></p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 發(fā)展現(xiàn)狀、目的及意義</p>

14、<p>　　單片機自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。單片機具有體積小、重量輕、抗干擾能力強、環(huán)境要求不高、價格低廉、可靠性高、靈活性好、開發(fā)較為容易。單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路

15、轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。單片機在出現(xiàn)時，Intel公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。單片機的最明顯的優(yōu)勢，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。這一點是巨型機和網(wǎng)絡(luò)不可能做到的。單片機在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時器，比較器，A/D轉(zhuǎn)換器，D /A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控

16、制器等。 </p><p>　　近年來單片機技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量越來越好，而成本卻越來越低，現(xiàn)階段許多復(fù)雜、多用的電子器件普遍采用單片機來實現(xiàn)。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計水平的提高，單片機還會不斷產(chǎn)生新的變化和進步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：單片機與微機系統(tǒng)之間的距離越來越小，甚至難以辨認(rèn)。同時，隨著人們生活節(jié)奏的加快，時鐘已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，許多家用電器都帶著時鐘模塊，而人們也不再滿足于僅僅具有

17、時間顯示功能的時鐘，對時鐘功能的要求也越來越全面，單片機以其強大的功能成為多功能電子時鐘的首選，為電子時鐘的功能擴展提供了強大的支持，實現(xiàn)一物多用，提高電子時鐘的使用價值。</p><p>　　當(dāng)然們不再滿足于電子時鐘的計時顯示功能時語音時鐘在社會生活中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，本文探討的系統(tǒng)即為其中一種，給出的實現(xiàn)方案和系統(tǒng)設(shè)計過程中實現(xiàn)的單片機模擬單線總線通信方式，單片機模擬SPI通信方式，有一定參考價值。此外，文

18、中探討的系統(tǒng)也對傳統(tǒng)的語音時鐘做了擴充，增加了數(shù)字溫度計模塊。本設(shè)計詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的組成和基本原理，中帶你介紹了硬件設(shè)計的思想和軟件設(shè)計的思路，保證在系統(tǒng)功能齊全，性能良好的前提下，最大限度的簡化電路，降低系統(tǒng)的整體成本，提高系統(tǒng)的可靠性！</p><p><b>　　1.2 設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　基于單片機的多功能時鐘設(shè)計，主要探討了一種帶數(shù)字溫度

19、計的語音時鐘的實現(xiàn)方案。本方案采用單片機AT89C52作為控制單元，與數(shù)字溫度芯片DS18B20接口獲得溫度數(shù)據(jù)，與實時時鐘芯片DS1302接口獲得時間/日歷數(shù)據(jù)，通過與液晶模塊OCM12864-1接口顯示溫度，時間和日歷。按鍵中斷模塊包含四個按鍵，分別與單片機INT0，INT1，T0，T1引腳連接，實現(xiàn)四個外部中斷源，用以調(diào)整時間和鬧鐘，開關(guān)鬧鐘和控制語音報時。語音報時通過語音芯片ISD4003-4和揚聲器實現(xiàn)。</p>

20、<p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　2.1 整體框架概述</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。本方案采用單片機AT89C52作為控制單元，與數(shù)字溫度芯片DS18B20接口獲取溫度數(shù)據(jù)，與實時時鐘芯片DS1302接口獲取時間/日歷數(shù)據(jù)，通過與液晶模塊OCM12864-1接口顯示溫度、時間和日歷。按鍵中斷模塊包含了四個按鍵，分別與單片機的INT0，INT1

21、，T0，T1連接，實現(xiàn)四個外部中斷源，用以調(diào)整時間和鬧鐘，開關(guān)鬧鐘和控制語音報時。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2 主控器AT89C52</p><p><b>　　2.2.1 概述</b></p><p>　　AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k b

22、ytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。</p><p>　　AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16

23、位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，但不可以在線編程（S系列的才支持在線編程）。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。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。</p><p>　　2.2.2 主要性能</p><p&g

24、t;　　（1） 兼容MCS51指令系統(tǒng)，8k可反復(fù)擦寫（>1000次）Flash ROM；</p><p>　　（2） 32個雙向I/O口，256*8bit內(nèi)部RAM；</p><p>　?。?） 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷，時鐘頻率0-24MHz；</p><p>　?。?） 2個串行中斷，可編程UART串行通道；</p><p&g

25、t;　　（5） 2個外部中斷源，共8個中斷源；</p><p>　?。?） 2個讀寫中斷口線，3級加密位；</p><p>　?。?） 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。</p><p>　　2.2.3 功能性描述</p><p>　　AT89C52為40 腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及

26、管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。</p><p>　　AT89C52的主要管腳有：</p><p>　?。?） XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）：振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。R

27、ST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端；</p><p>　　P0~P3：為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中，P0 端口（32~39 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（1

28、8腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。</p><p>　　（2） 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)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，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

29、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，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。</p><p>　　P1 口：P1 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。作輸入口使用時

30、，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（IIL）。與AT89C51 不同之處是，P1.0 和P1.1 還可分別作為定時/計數(shù)器2 的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX）。 </p><p>　　P2 口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 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P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口

31、拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，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（IIL）。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（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 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。 </p><p>

32、;　　P3 口：P3 口是一組帶有內(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為輸入端口。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 ，P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 </p><p>

33、;　　（3） RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。 </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）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，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。對Flas

34、h 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。 </p><p>　?。?） PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52 由外

35、部程序存儲器取指令（或數(shù) 據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。</p><p>　?。?） EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存

36、儲器中的指令。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。 </p><p>　?。?） XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 </p><p>　　（8） XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出</p><p>　　2.3 實時時鐘芯片DS1302</p><

37、;p>　　DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。圖2-3所示為DS1302的引腳排列，其中VCC1為后備電源，VCC2為主電源。DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電。所以在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。X1和X2是振蕩源，外接32.768KHz晶振用來為芯片提供計時脈沖。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸

38、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)。上電行動時，在VCC大于等于2.5V之前，RST必須保持低電平。在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平，I/O為串行

39、數(shù)據(jù)輸入端（雙向）。SCLK始終是輸入端。</p><p>　　圖2-3 DS1302的硬件接線圖</p><p>　　時鐘芯片DS1302的工作原理：</p><p>　　a) DS1302的控制字節(jié)</p><p>　　DS1302控制字節(jié)的高有效位（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0，則表示存取日

40、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表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。</p><p>　　b) 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

41、DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。</p><p>　　c) DS1302的寄存器</p><p>　　DS1302有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。“CH”是時鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時，時鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時，時鐘開始運行?！癢P”是寫保護位，在任何的對時鐘和RAM的寫操作之前，“WP”必須為

42、0。當(dāng)“WP”為1時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。</p><p>　　此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突

43、發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。</p><p>　　2.4 溫度傳感器DS18B20</p><p>　　本設(shè)計的測溫元件采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，該產(chǎn)品采用美國DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字

44、測溫和控制領(lǐng)域。使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以感測周圍環(huán)境溫度變化，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機進行處理，實現(xiàn)周圍環(huán)境實時溫度的監(jiān)測。DS18B20具有獨特的單線接口，只需1個接口引腳即可通信；多點能力使分布式溫度檢測應(yīng)用得以簡化；不需要外部元件；可用數(shù)據(jù)線供電，不需備份電源；測量范圍從-55℃至+125℃，增量值為0.5℃。等效的華氏溫度范圍是-67°F至257°F；以9位數(shù)字方式讀出溫度；在1秒（典型值）內(nèi)把溫度

45、變換為數(shù)字；用戶可定義的，非易失性的溫度告警設(shè)置；告誡搜索命令識別和尋址溫度在編定的極限之外的器件（溫度告警情況）；應(yīng)用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費類產(chǎn)品，溫度計或任何熱敏系統(tǒng)。</p><p>　　下圖（圖2-4）為DS18B20硬件接線圖：</p><p>　　圖2-4DS18B20引腳接線</p><p>　　引腳說明：GND為接地引腳；DQ為數(shù)據(jù)輸入輸

46、出腳。用于單線操作，漏極開路；VCC接電源正；</p><p>　　a) 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）獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。</p>&l

47、t;p>　　3）DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。</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℃時精度為±0.5℃。</p><p>　　6）

48、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℃，可實現(xiàn)高精度測溫。</p><p>　　7）在9位分辨率時最多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在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，同時可傳送CRC

49、校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。</p><p>　　9）負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。</p><p>　　DS18B20只需要接到控制器（單片機）的一個I/O口上，由于單總線為開漏所以需要外接一個4.7K的上拉電阻。DS18B20數(shù)據(jù)線是開漏結(jié)構(gòu)，這就意味著,在沒有數(shù)據(jù)的時候,總線處于什么樣的狀態(tài)是不確定的.加一個上拉電阻就可以使總線在空閑的時候處

50、于高電平狀態(tài).</p><p>　　b) DS18B20的供電方式</p><p>　　DS18B20的供電方式有兩種：寄生電源供電方式和外部電源供電方式。本設(shè)計采用外部電源供電方式，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度。外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可

51、以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)</p><p>　　2.5 液晶顯示模塊12864</p><p><b>　　2.5.1 概述</b></p><p>　　OCM12864液晶顯示模塊是128*64點陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符及圖形，可與CPU直接接口，具有8為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口、6條控制線及電源線。采用KSO108控制IC，其接線圖如2

52、-5</p><p>　　外觀尺寸：113×65×11mm（ocm12864-1）， 93×70×10mm（ocm12864-2） 78×70×10mm（ocm12864-3）</p><p>　　視域尺寸：73.4×38.8mm（ocm12864-1）   70.7×38mm（ocm128

53、64-2）， 64×44mm（ocm12864-3）</p><p>　　2.5.2 最大工作范圍</p><p>　?。?） 邏輯工作電壓（Vcc）：4.5～5.5V；</p><p>　?。?） 電源地（GND）：0V；</p><p>　?。?） LCD驅(qū)動電壓（Vee）：0～-10V；</p><p>

54、;　?。?） 輸入電壓：Vee～Vdd；</p><p>　?。?） 工作溫度（Ta）：0～55℃（常溫） / -20～70℃（寬溫）；</p><p>　?。?） 保存溫度（Tstg）：-10～65℃ </p><p>　　圖2-5 液晶顯示模塊接線圖</p><p>　　2.6 語音芯片及功放</p><p>&l

55、t;b>　　2.6.1 概述</b></p><p>　　ISD4003-4單片錄放時間為4分鐘，其通信方式為SPI方式（詳見ISD公司關(guān)于該芯片的數(shù)據(jù)手冊），本系統(tǒng)中以單片機模擬SPI方式與其接口。單片機對其寫入16位格式命令時序。</p><p>　　2.6.2 芯片內(nèi)部框圖以及電路圖</p><p>　　圖2-6 ISD4003-4內(nèi)部框圖&

56、lt;/p><p>　　圖2-7 語音模塊電路圖</p><p>　　2.6.3 芯片管腳</p><p>　　語音芯片管腳排列圖如2-8所示：</p><p>　　圖2-8 芯片管腳排列圖</p><p><b>　　引腳描述：</b></p><p>　　電源（VCCA

57、，VCCD）: 為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝不同管腳上，模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能在靠近供電端處相連，而去耦合電容應(yīng)盡量靠近器件。</p><p>　　地線（VSSA，VSSD）：芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。幾個VSSA盡量在引腳焊盤上相連，并用低阻通路連到電源上，VSSD也用低阻通路連到電源上。</p><p>　　同相

58、模擬輸入（ANA IN+）: 錄音信號的同相輸入端，輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動。單端輸入時，信號由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32mV，耦合電容和本端的3KΩ電阻輸入阻抗決定芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動時，信號最大幅度為峰峰值16 mV。</p><p>　　反相模擬輸入（ANA IN-）: 差分驅(qū)動時，這是錄音信號的反相輸入 端。信號通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值16 mV

59、，本端的標(biāo)稱輸入阻抗為56KΩ，單段驅(qū)動時，本端通過電容接地，兩種方式下，ANAIN+、ANAIN-端的耦合電容值應(yīng)相同。</p><p>　　音頻輸出（AUD OUT）: 提供音頻輸出，可驅(qū)動5KΩ的負(fù)載。</p><p>　　片選（SS）: 此端為低，即向該ISD4000芯片發(fā)送指令，兩條指令之</p><p><b>　　間為高電平。</b&g

60、t;</p><p>　　串行輸入（MOSI）: 此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升沿之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端，供ISD輸入。</p><p>　　串行輸出（MISO）: ISD的串行輸出端。ISD未選中時，本端呈高阻態(tài)。</p><p>　　串行時鐘（SCLK）: ISD的時鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步MOSI和MISO的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸。數(shù)據(jù)在SCLK上

61、升沿鎖存到ISD，在下降沿移出ISD。</p><p>　　中斷（/INT）: 漏極開路輸出，ISD在任何操作（包括快進）中檢測到EOM或OVF時，本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。</p><p>　　OVF標(biāo)志—指示ISD錄、放操作已到達(dá)存儲器的末尾。</p><p>　　EOM標(biāo)志只在放音中檢測到內(nèi)部的EOM

62、標(biāo)志時，此狀態(tài)位置1。</p><p>　　行地址時鐘（RAC）: 漏極開路輸出。每個RAC周期表示ISD存儲器的操作進行了一行（ISD4000系列中的存儲器共600至2400行）。該信號175ms保持高電平，低電平為25ms。快進模式下，RAC的218.75us是高電平31.25us為低電平。該端用于存儲管理技術(shù)。 </p><p>　　外部時鐘（XCLK）: 本端內(nèi)部有下拉元件，芯片內(nèi)

63、部的采樣時鐘出廠前已調(diào)校，誤差在±1%內(nèi)。商業(yè)級的芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi)，其頻率變化在±2.25%內(nèi)。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi)，頻率變化在-6/+4%內(nèi)，建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度，可從本端輸入外部時鐘（如前表所列）。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定，故上述推薦的時鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時鐘的占空比無關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進行了分頻。在不外接時鐘時，此端必須接地。</p><p>

64、;　　自動靜噪（AMACP）: 當(dāng)錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時，自動靜噪功能使信號衰減，這樣有助于減小無信號（靜音）時的噪聲。通常，本端對地接1uF的電容，構(gòu)成內(nèi)部信號電平峰值檢測電路的一部分。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較，決定自動靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點。大信號時，自動靜噪電路不衰減，靜音時衰減6dB。1uF的電容也影響自動靜噪電路對信號幅度的響應(yīng)速度。本端接VCCA則禁止自動靜噪。</p><p&g

65、t;　　2.6.4 ISD4003-4指令表</p><p>　　語音芯片 ISD4003-4指令表如表2.1所示：</p><p>　　表2.1 ISD4003-4指令表</p><p>　　2.7獨立式鍵盤設(shè)計</p><p>　　實現(xiàn)鍵盤控制的方法有多種，它可以用FPGA來進行控制，也可以用單片機來進行控制。在本系統(tǒng)中，我們采用了單片

66、機來進行控制，因為單片機可以很好的解決鍵抖動。</p><p>　　由若干個按鍵組成一個鍵盤，其電路結(jié)構(gòu)可分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤兩種。 獨立式鍵盤每個鍵單獨占用一根I/O口線，每根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他I/O口線上的狀態(tài)，矩陣式鍵盤按鍵排列為行列式矩陣結(jié)構(gòu)，也稱行列式鍵盤結(jié)構(gòu)。4行4列共16個鍵，只占用8根I/O口線，鍵數(shù)目較多，可節(jié)省口線。本設(shè)計采用的是獨立式鍵盤。鍵盤的工作方式可分為編程控

67、制方式和中斷控制方式。CPU在一個工作周期內(nèi)，利用完成其他任務(wù)的空余時間，調(diào)用鍵盤掃描子程序，經(jīng)程序查詢，若無鍵操作，則返回；若有鍵操作，則進而判斷是哪個鍵，并執(zhí)行相應(yīng)的鍵處理程序。這種方式為編程掃描方式。由于單片機在正常應(yīng)用過程中，可能會經(jīng)常進行鍵操作，因而編程控制方式使CPU經(jīng)常處于工作狀態(tài)， 在進行本次設(shè)計中，只涉及到了設(shè)置、上調(diào)、下調(diào)、確定四個功能。因此采用獨立式鍵盤。按鍵設(shè)計圖如圖2-9所示：</p><p

68、><b>　　圖2-9 按鍵設(shè)計</b></p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p><b>　　3.1 主程序設(shè)計</b></p><p>　　包含主程序設(shè)計、語音芯片錄放音程序設(shè)計、實時時鐘程序設(shè)計、溫度芯片程序設(shè)計、液晶顯示程序設(shè)計五部分。</p><p>　　圖3-1所示

69、為主程序流程圖。</p><p>　　圖3-1 主程序流程圖</p><p>　　在此，僅將流程圖中的重點做以解釋說明。由于系統(tǒng)中要用到四個外部中斷，而AT89C52只有2個中斷源引腳INT0和INT1，所以需要另外擴展2個中斷源引腳。在本系統(tǒng)中，將計數(shù)引腳T0和T1擴展為2個中斷源引腳。具體方法如下：</p><p>　　1）將定時器/計數(shù)器T0和T1設(shè)定為計數(shù)

70、功能。</p><p>　　2）將定時器/計數(shù)器T0和T1設(shè)定為方式2，即自動加載8位計數(shù)定時模式。</p><p>　　3）設(shè)定TL0和TL1計數(shù)初值為0xFF，設(shè)定TH0和TH1加載數(shù)據(jù)為0xFF。</p><p>　　4）開啟定時器/計數(shù)器中斷。</p><p>　　將計數(shù)中斷0、1設(shè)定為下降沿觸發(fā)方式。每當(dāng)T0或T1引腳出現(xiàn)負(fù)跳變就會

71、產(chǎn)生一次中斷，達(dá)到了擴展2個中斷源的目的。</p><p>　　3.2 DS1302</p><p>　　DS1302的引腳中VCC1為后備電源，VCC2為主電源。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

72、的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。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）， SCLK為時鐘輸入端。</p><p>　　3.3 溫度芯片DS18B20 </p><p>　　溫度數(shù)據(jù)由單片機

73、從數(shù)字溫度芯片DS18B20獲取。DS18B20的通信方式為單線總線方式（詳見美國DSLLAS公司關(guān)于該芯片的數(shù)據(jù)手冊），本系統(tǒng)中以單片機模擬單線總線方式實現(xiàn)與其接口。單片機以字節(jié)為單位對其進行讀寫操作，讀寫一個字節(jié)分成8個連續(xù)的位讀寫時隙實現(xiàn)。單片機讀寫DS18B20的位時隙如圖3-2、3-3所示。</p><p>　　圖3-2 主機讀“0”時隙和讀“1”時隙</p><p>　　圖3

74、-3 主機寫“0”時隙和寫“1”時隙</p><p>　　單片機對DS18B20的操作需遵循以下步驟：</p><p>　　1）復(fù)位，即單片機發(fā)出復(fù)位脈沖（將總線從高電平拉到低電平并保持480微秒到960微秒，然后釋放），等待接收DS18B20的存在脈沖（DS18B20將總線從高電平拉低，保持60微秒到240微秒）。</p><p>　　2）發(fā)送ROM操作指令，即

75、讀ROM（33H）、匹配ROM（55H）、忽略ROM（CCH）和搜素ROM（F0H）其中之一。</p><p>　　3）發(fā)送存儲器操作指令，即讀便箋存儲器（BEH）、寫便箋存儲器（4EH）、復(fù)制便箋存儲器（18H）、溫度轉(zhuǎn)換（44H）、回寫E2PROM的值到便箋存儲器（B8H）和讀電源供給（B4H）其中之一。</p><p>　　4）處理或數(shù)據(jù)操作。要注意，DS18B20進行一次12位的溫

76、度轉(zhuǎn)換需要750毫秒，如果溫度轉(zhuǎn)換沒有結(jié)束就去讀溫度數(shù)據(jù)，將不能得到正確的溫度值，且會終止正在進行的溫度轉(zhuǎn)換。所以，必須等待足夠的時間，讓溫度轉(zhuǎn)換完成。本系統(tǒng)中，重復(fù)ShowTimes次讀取時間數(shù)據(jù)，顯示時間和溫度等操作來實現(xiàn)這個等待時間。</p><p>　　3.4 OCM12864液晶顯示</p><p>　　OCM12864液晶顯示模塊是128*64點陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符

77、及圖形，可與CPU直接接口，具有8為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口、6條控制線及電源線。采用KSO108控制IC。AT89C52讀/寫0CM1286時序圖如圖3-4/3-5：</p><p>　　圖3-4 AT89C52讀OCM12864-1的時序</p><p>　　圖3-5 AT89C52寫OCM12864-1的時序</p><p>　　3.5 語音芯片ISD4003</

78、p><p>　　語音報時和鬧鈴功能由語音芯片ISD4003-4實現(xiàn)。ISD4003-4單片錄放時間為4分鐘，其通信方式為SPI方式（詳見ISD公司關(guān)于該芯片的數(shù)據(jù)手冊），本系統(tǒng)中以單片機模擬SPI方式與其接口。單片機對其寫入16位格式命令時序如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 單片機寫16位格式命令時序圖</p><p>　　單片機啟動ISD4003-4放音

79、需遵循以下步驟：</p><p><b>　　1）發(fā)送上電指令；</b></p><p>　　2）等待上電延時時間；</p><p>　　3）發(fā)送設(shè)定放音起始地址指令和放音起始地址，16位二進制為11100<A10-A0>，A表示地址位；</p><p>　　4）發(fā)送放音指令，16位二進制為11110<

80、XXXXXXXXXXX>，X表示無作用。</p><p>　　在本系統(tǒng)中，首先選取不同的起始地址分別錄入語音“現(xiàn)在時間”、“溫度”、“攝氏度”、“0”到“10”的語音、“點”和“分”，然后再錄入鬧鈴音。鬧鐘開啟狀態(tài)下，若時間到達(dá)鬧鐘設(shè)定時間，則按指定地址播放鬧鈴音。若發(fā)生計時中斷T0，將中斷發(fā)生時的時、分和溫度值分離為十位和個位兩部分，再分別計算出對應(yīng)的語音存儲地址，按照十位的語音，“10”的語音，個位的語

81、音進行語音輸出。每次語音報時以輸出語音“現(xiàn)在時間”開始，接著按上述方式分別輸出時和分的語音，再輸出語音“溫度”，然后輸出溫度值的語音和語音“攝氏度”。</p><p><b>　　3.6 源程序</b></p><p><b>　　TIMER0:</b></p><p><b>　　CLR TR0</b&g

82、t;</p><p>　　MOV TH0,#0B8H</p><p>　　MOV TL0,#000H</p><p><b>　　DJNZ</b></p><p><b>　　R1,GOON</b></p><p><b>　　PUSH ACC</b>&

83、lt;/p><p><b>　　MOV A,P3</b></p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　MOV P3,#0FFH</p><p><b>　　MOV A,R7</b></p><p><b>　　PUSH

84、 ACC</b></p><p>　　ACALL TIME</p><p>　　MOV R1,#50</p><p>　　POP ACC MOV</p><p>　　R7,A POP ACC</p><p>　　MOV P3,A POP</p><p><b>　　ACC&

85、lt;/b></p><p><b>　　GOON:</b></p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　TIME:</b></p><p>

86、<b>　　MOV A,53H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV E7,A</b></p><p>　　CLR C SUBB</p><p>　　A,#60

87、H JNC</p><p><b>　　MIN1 MOV</b></p><p><b>　　53H,R7</b></p><p><b>　　SJMP OK</b></p><p><b>　　MIN1:</b></p><p>

88、　　MOV 53H,#00H</p><p>　　JB B.6,OK;當(dāng)B.6為1時;設(shè)置時間不進位</p><p><b>　　TIME2:</b></p><p><b>　　MOV A,52H</b></p><p><b>　　SWAPA</b></p>

89、<p><b>　　INC A</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　SUBB</b></p><p>　　A,#0CAH JNC</p&g

90、t;<p><b>　　MIN2 MOV</b></p><p>　　A,R7 SWAPA</p><p><b>　　MOV 52H,A</b></p><p><b>　　SJMP OK</b></p><p><b>　　MIN2:</b&g

91、t;</p><p>　　MOV 52H,#0CH</p><p><b>　　INC 51H</b></p><p><b>　　VLR C</b></p><p><b>　　MOV A,51H</b></p><p>　　SUBB A,#0C6H&

92、lt;/p><p><b>　　JNC HOUR</b></p><p><b>　　SJMP OK</b></p><p><b>　　HOUR:</b></p><p>　　MOV 51H,#0C0H</p><p><b>　　TIME3:&

93、lt;/b></p><p><b>　　MOV A,50H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　

94、　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,#24H</p><p><b>　　JNC HOUR1</b></p><p>　　MOV 50H,R7</p><p><b>　　SJMP OK</b></p><p><b>　　HOUR1

95、:</b></p><p>　　MOV 50H,#00H</p><p>　　OK: RET</p><p><b>　　TIMER1:</b></p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p><b>　　MOV A,R7&

96、lt;/b></p><p><b>　　PUSH ACC </b></p><p><b>　　CLR TR1</b></p><p>　　MOV TH1,#0DcH</p><p>　　MOV TL1,#00H</p><p><b>　　SETB TR1

97、</b></p><p>　　ACALL TIME1</p><p><b>　　POP ACC</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　POP ACC</b></p><p><b&g

98、t;　　RETI</b></p><p><b>　　TIME:</b></p><p><b>　　MOV A,43H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p><

99、b>　　MOV R7,A</b></p><p><b>　　JC MIN11</b></p><p>　　MOV 43H,R7</p><p><b>　　SJMP OK1</b></p><p><b>　　MIN11:</b></p>&l

100、t;p><b>　　43H,#00H</b></p><p><b>　　TME21:</b></p><p><b>　　MOV A,42H</b></p><p><b>　　SWAPA</b></p><p><b>　　INC A

101、MOV</b></p><p>　　R7,A CLR C</p><p><b>　　SUBB</b></p><p>　　A,#0CAH JNC</p><p><b>　　MIN21 MOV</b></p><p>　　A,R7 SWAPA</p>

102、<p><b>　　MOV 42H,A</b></p><p><b>　　SJMP</b></p><p>　　OK1 MIN21:</p><p>　　MOV 42H,#0CH</p><p><b>　　INC 41H</b></p><

103、p><b>　　CLR C</b></p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>　　SUBB A,#0C6H</p><p><b>　　JNC HOUR2</b></p><p><b>　　SJMP OK1</b>&l

104、t;/p><p><b>　　HOUR2:</b></p><p><b>　　MOV</b></p><p>　　41H,#0C0H TIME31:</p><p><b>　　MOV A,40H</b></p><p>　　ADD A,#01H</

105、p><p><b>　　DA A</b></p><p><b>　　MOV R7,A</b></p><p>　　CLR C SUBB</p><p>　　A,#60H JNC</p><p><b>　　HOUR11</b></p><

106、;p>　　MOV 40H,R7</p><p><b>　　SJMP OK1</b></p><p><b>　　HOUR11:</b></p><p><b>　　MOV</b></p><p>　　40H,#00H OK:RET</p><p>

107、;<b>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　4.1 Proteus軟件介紹</p><p>　　Proteus軟件是來自英國Labcenter electronics公司的EDA工具軟件，Proteus軟件有近20年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是

108、互動的，針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，Proteus能夠很容易的為用戶建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。 Proteus 產(chǎn)品系列也包含了革命性的VSM技術(shù)，用戶可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。不愧為一款非常優(yōu)秀的單片機仿真軟件。</p><p>

109、;　　Proteus組合了高級原理布圖、混合模式SPICE仿真，PCB設(shè)計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。此系統(tǒng)受益于15年來的持續(xù)開發(fā)，被《電子世界》在其對PCB設(shè)計系統(tǒng)的比較文章中評為最好產(chǎn)品—。Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的VSM技術(shù)，用戶可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行交互仿真。</p>

110、;<p>　　其功能模塊:—個易用而又功能強大的ISIS原理布圖工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真； ARES PCB設(shè)計。</p><p>　　PROSPICE 仿真器的一個擴展PROTEUS VSM：便于包括所有相關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計的協(xié)同仿真。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關(guān)，按鈕，LEDs甚至LCD顯示CPU模型。</p><p>　

111、　1）支持許多通用的微控制器，如PIC， HC11以及8051；</p><p>　　2）交互的裝置模型包括:LED和LCD顯示，RS232終端，通用鍵盤；</p><p>　　3）強大的調(diào)試工具，包括寄存器和存儲器，斷點和單步模式；</p><p>　　4）IAR C-SPY 和Keil uVision2等開發(fā)工具的源層調(diào)試；</p><p&g

112、t;　　5）應(yīng)用特殊模型的DLL界面-提供有關(guān)元件庫的全部文件；</p><p>　　Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程

113、應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。</p><p><b>　　4.2 本設(shè)計調(diào)試</b></p><p>　　4.2.1 硬件調(diào)試</p><p>　　排除元器件的實效：造成這類錯誤的原因有兩個：一個是買來的元器件就是壞的，另一個由于安裝的錯誤造成元器件燒壞?？梢圆扇z查元器件與設(shè)計要求、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無誤后，用替換方法排除錯誤。<

114、;/p><p>　　排除電源故障：在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極值，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各查件上引腳的點位，一般先檢查Vcc與GND之間的點位，若在5V~4.8V之間屬正常。若有高壓，聯(lián)機仿真器調(diào)試時將會損壞仿真器，有時會使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。</p><p>　　4.2.2 軟件調(diào)試</p><p>　?。?） 打開Proteus軟件&

115、lt;/p><p>　?。?） 選擇file菜單下的open design…選項，找到所需的元器件，按照電路圖連接后并保存</p><p>　　（3） 將用keil編譯過的HEX格式程序下載到單片機中：單機51單片機再左擊，再彈出的對話框，選擇program file 文本框或單擊文件圖標(biāo)，瀏覽找到所編譯的程序，單擊確定。</p><p>　?。?） 單擊左下角運行按鈕

116、，進行軟件仿真、調(diào)試，直到出現(xiàn)正確的結(jié)果。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)與展望</b></p><p><b>　　5.1總結(jié)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計，利用時鐘芯片DS1302，數(shù)字溫度芯片DS18B20，語音芯片ISD4003-4和液晶顯示模塊OCM12864-1，在KEIL的環(huán)境下，通

117、過 C語言編程，實現(xiàn)了時間和鬧鐘的顯示與調(diào)整，溫度顯示和語音報時功能。</p><p>　　經(jīng)過實際的測試，該方案較好的實現(xiàn)了時間和鬧鐘的顯示與調(diào)整，溫度顯示和語音報時功能，具有較好的適應(yīng)性與穩(wěn)定性。</p><p><b>　　5.2 展望</b></p><p>　　本設(shè)計重點研究實現(xiàn)了基于單片機與時鐘芯片這種模式的時鐘，從原理上對單片機和

118、時鐘芯片有了深一步的認(rèn)識。但是，時鐘除了能夠顯示基本日期時間功能外，還可以顯示、設(shè)置鬧鐘并可在工業(yè)測量控制系統(tǒng)中起到定時、監(jiān)控作用，以及對某些影像數(shù)據(jù)的實時記錄功能等。所以說，實時時鐘在工農(nóng)業(yè)的監(jiān)控中，它能發(fā)揮的作用會更多更大！它的這些功能還沒有完善，希望以后有機會可繼續(xù)完善其相應(yīng)的功</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在老師和同學(xué)的幫

119、助下終于徹底的做完了畢業(yè)設(shè)計的所有工作。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我能運用已學(xué)的知識解決我在設(shè)計中遇到的問題，使自己的動手能力和思考問題的能力得到了很大的提高。在做設(shè)計的過程中我查閱了很多的資料，并認(rèn)真的閱讀這些與我的設(shè)計相關(guān)的資料，從而我的專業(yè)涵養(yǎng)得到了提高，知識的儲備量也有所增加。在做設(shè)計時，我復(fù)習(xí)了很多專業(yè)課的知識，這使得我的專業(yè)知識在離校之前得到了鞏固。我認(rèn)為這是我在整個設(shè)計工程中得到的最好的回報。</p><p&

120、gt;　　在這次設(shè)計中遇到了很多實際性的問題，在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實際運用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。對于單片機設(shè)計，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計中的問題。而程序設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力。它才是一個設(shè)計的靈魂所在。因此在整個設(shè)計過程中大部分時間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個子