实时时钟芯片的应用

1、扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- -实时时钟芯片的应用专业：电子信息科学与技术姓名：黄小灵指导老师：陈卫峰通过外围的不同模块可以让实现一个简单多功系统主要由以下几个部分组成：单片机，本设计是以STC89C52为控制核心，能的时钟系统。本系统主要设计实时时钟电路，扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-显示模块，时钟模块，闹钟模块，通信模块。其中MCU采用的是STC89C52芯片；显示扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-模块为12864液晶显示；用DALLAS公司的DS12887向单片机读取

2、包括秒、分、时、日、扬州大学本科生毕业设计（论文）- - -月、年等在内的实时时间信息；通信模块为RS-232；通过所学的应用软件进行绘图及编程。最后焊接才完整电路，并且调试运行。关键字：单片机STC89C52时钟DS12887液晶LCD12864RS-232AbstractThedesignisasystemusedSTC89C52forthecontrolofthecontrolofthecore,allowsuserstoconductvariousexperimentsortheSCMprojectdevelopmentthroughtheexternaldifferentmodule

3、s.Thedevelopmentboarddesignandreal-timeclockcircuit,Thedevelopmentboardmainlycontainthefollowingmodules:MCUcontroller,display,DS12887.STC89C52isusedasMCU;thedisplaymoduleisLCD12864;Providesincludingthesecond,divides,Japan,themonth,theyearwithDALLASCorporationsDS12887tothemonolithicintegratedcircuita

4、ndsoonreal-timetimeinformation.CommunicationModuleisusedRS-232.Throughtheapplicationsoftwarewhichstudiescarriesonthecartographyandtheprogramming,causesitssimulationtodemonstrate.Keyword:STC89C52DS12887LCD12864RS-232目录绪论课1题.的1背景与意义1.课2题任务与设计思路系统时间计时设计2.时1钟计时的方案选择时2钟.显2示的方案选择系统电路的设计3系.统硬1件的整体设计主3控.制2模

5、块的方案选择与设计.单片机简介主控制模块电路时钟模块的方案选择与设计时钟芯片简介时钟模块电路按键电路的设计显示模块的方案设计图形点阵液晶显示器简介显示模块电路通信模块电路方案选择设计下载电路设计闹钟电路的设计系统软件设计编程语言选择系统主程序及流程图时钟芯片的读操作流程图液晶模块的写操作流程图按键调整模块流程图通信模块流程图实验与调试5.硬1件测试.5.软2件调试.5.实3物调试.总结参考文献附录：电路原理图附录：程序清单扬州大学本科生毕业设计（论文）- - -1绪.论11课题的背景与意义近年来，随着电子产品的发展，随着社会竞争的激烈，人们对数字时钟的要求越来越高。时间对人们来说总是那么宝贵，

6、工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间，忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。因此从人们的日常生活到工厂的自动控制，从民用时钟到科学发展所需的时钟，现代人对时间的精度和观察时间的方便有了越来越多的需求。人们要求随时随地都能快速准确的知道时间，并且要求时钟能够更直观、更可靠、价格更便宜。这种要求催生了新型时钟的产生。除此之外，由于对社会责任的更多承担，人们要求所设计的产品能够产生尽量少的垃圾、能够消耗尽量少的能量。因此人们对时钟的又有了体积小、功耗低的要求。传统的机械表由于做工的高精细要求，造价的昂贵，材料的限制，时间指示精度

7、的限制，使用寿命方面，以及其它方面的限制，已不能满足人们的需求。另外，近些年随着科技的发展和社会的进步，人们对时钟的要求也越来越高，而使得新型电子钟表成了大势所趋。20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下微机开始向社会各个领域渗透同时大规模集成电路获得了高速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。另外

8、单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。这正符合了现代时钟的设计要求。另一方面，电子技术的告诉发展，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，这些使时间显得更加宝贵，从时间就是生命，时间就是效率这些名言警句中就能看出

9、。数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。因此本论文所做的数字时钟采用了以单片机（9为核心，结合相关的外围元器件例如液

10、晶显示、按键电路、复位电路、闹钟电路，再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，能实现实时时钟显示的功能，能进行年、月、日、时、分、秒和实时温度的显示，并且有与电脑的通信功能。其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。1.2课题任务与设计思路时间是两时刻之间的时刻间隔，是一种最基本的环境参数，人门的生活与时间息息相关，在工业生产过程中需要实时地观察时间，设定时间，因此研究时间的测量方法和设计测量装置具有重要的意义。鉴于时间使用的普遍性和重要性，本课题选用时间作为实时监测的参量。本课题设计单片机与时钟芯片相结合的电路，实现实时显示时间，并能够进行远程通信，实现数据与电脑的交换。按照课题的要求

11、，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、显示模块、键扫描电路模块共4个模块组成。设计采STC89系列单片机，以C语言为程序设计的基础，设计出用液晶显示年、月、日、周、时、分、秒的时钟。扬州大学本科生毕业设计（论文）- - -.系统时间计时设计单片机的接口信号是数字信号。要想用单片机获取时间这类非电信号的信息，必须使用时间芯片，将时间信息转换为电流或电压输出。如果转换后的电流或电压输出是模拟信号，还必须进行转换，以满足单片机接口的需要。如果是数字信号就可以直接送往单片机进行数据处理。时1钟计时的方案选择方案一：比较传统的基于单片机的时钟设计可以采用单片机内部的晶振来产生脉冲，然后通过单片机内部的

12、计时器经过分频产生秒脉冲，然后通过软件编程来实现时钟的显示，这种设计方案的优点是外围器件少，电路简单清晰，电路焊接容易，出问题的故障几率小。但是这种方案需由软件编程来实现秒脉冲的产生，编程相对来说比较复杂，而且也不利于排故。另外由单片机内部时钟产生的秒脉冲由于受到温漂的影响和程序执行时的延时的影响，而使的计时会产生不定的误差，即使设计时间误差补偿程序也很难实现提供准确时间的功能。另外，这种电路设计方案的另外一个设计要求就是晶振的选择要求晶振的振荡频率必须通过分频得到秒脉冲。这种设计还有一个非常大的缺点就是如果单片机断电，时间计时就停止，再次上电时又从初始设定重新计时，这样就需要在每次上电都调整

13、时间，比较麻烦。方案二：在传统的基于单片机的数字时钟设计的基础上经过一些改进，引入128时间芯片，将电路的控制部分和计时部分分开，电路的控制部分为单片机，计时部分为128时8间7芯片。128芯8片7是独立计时，并且具有掉电保护功能，内部自带锂电池，能够在断电的情况下继续计时，主电路恢复供电之后能够不必调整时间，为时钟的日常操作省去了很大的麻烦，而且这种设计更节能，在需要观察时间的时候比如白天就可以给主电路通电。而在夜晚不需要观察时钟的时候就可以给主电路断电，这样可以节约大台匕量能量。时间芯片128采8用7了内部集成晶振的电路，并且具有内部温漂补偿电路设计。能够准确计时，提供精确的时间，这样就简

14、化了电路的器件选择，另外也使程序的设计更加简洁。在硬件设计方面，由于只增加了一个128时8间7芯片，因此并不是特别复杂，而且这种独立计时的设计使得产品排故更加方便。比较上述两种方案可以看出，第二种方案计时更加准确而且电路硬件设计先对来说并不复杂，软件设计更加简洁，因此采用第二种方案。1.时2钟显示的方案选择方案一:时钟的显示可以用多位七段数码管显示，七段数码管显示耗能多,而且显示位数有限，每增加一位都要在程序设计和硬件设计方面增加很多的工作量，不利于电路的扩展，而且无法显示年、月、日、星期这些汉字，使得显示不够直观，灵活。但是这种设计方案在显示位数比较少时性价比比较高，价格便宜。方案二：采用液

15、晶显示器显示。而液晶显示则耗能少，能够显示年、月、日、星期等汉字，在显示方面更加灵活，而且改变显示时只要改变软件设计就可以，不用改变硬件电路的设计，易于电路的功能扩展。电路的软件设计也很简单。另外，这种设计硬件更加简洁。采用液晶显示方案的缺点是在显示位数比较少时，价格略显昂贵。比较上述两种方案可以看出方案二耗能少，显示灵活，易于电路扩展而且不管是软件设计还是硬件设计都比较简单，因此采用第二种设计方案。综上所述，本设计采用独立计时，引入时钟日历芯片128的8设7计方案，显示使用液晶显示。扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- - #-系统电路的设计根据实时时钟的功能要求，

16、基于单片机的设计方案要运用集成时钟芯片，实现时间日期的显示，闹钟功能。实时时钟的要求：（1）基本要求具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；b）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能具有闹钟功能；（）创新要求要求能够对时钟进行实时控制，并且可以通过电脑对时间进行读取、校正对时间进行设置的操控。1系统硬件的整体设计主控芯片使用51系列单片机，时钟芯片使用美国公司推扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-出的一种高性能、低功耗、带和内置电池的实时时钟。采用扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州

17、大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-作为主要计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，可8以8在7外部电源断电的情况下继续计时，在没有外部供电的情况下，8可8以7连续计时扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-液晶显示电路、键年以上。系统由主控制器9时钟芯片扫描电路和系统下载模块电路组成。如图3.1系统总框图扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- -扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州

18、大学本科生毕业设计（论文）2主控制模块的方案选择与设计系统的设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。若用数字电路完成，所设计的电路相当复杂，大概需要十几片数字集成块，其功能也主要依赖数字电路的各功能模块的组合来实现4。若用单片机来设计完成，由于其功能的实现主要通过软件编程来实现的，那么就降低了硬件电路的复杂性，所以在该设计中采用单片机作为主控模块。另外这个课题设计的软件程序比较简单，不需要很强大的单片机，只要用简单的单片机就可以满足要求，因此我选用了性价比比较高的低端单片机。单片机简介扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科

19、生毕业设计（论文）复擦写的是低电压，高性能位单片机，片内含的可反只读程序存储器和的随机存取数据存储器（)M，器件采用高密度、非易失性存储技术生产，与标准指-5令1系统及片05产。品引脚兼容，片内置通用位中央处理器（）和存储单元，功能强大单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。单片机为引脚双列直插芯片有四个口01。每一条线都能独立地作输出或输入。1）一个T2/Pk0140VCCT2EX/PL1239PO.0/AD0PL21338P0.1/AD1PL3|437PA2/AD2Pl-4|536P(X3/AD3PL51635P0.4/AD4Pl.61734P0.5/AD5Pl.7833PO.6/AD6RS

20、T932P0.7/AD7图XD/P3.OS管脚封装31EA，其结构图如图所沖o30ALE/PR0GINT0/P3.21229!PSEN丁.INT1/P3.3I1328P2.7/A15T0/P3.4|1427P2.6/A14T1/P3.511526二P25/A13WR/P3.6|1625P2.4/A12RD/P3.7I1724P23/A11包含以下部分管脚封装，如图所示。扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)- -扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- -扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-()片内数据存储器和

21、特殊功能寄存器()片内程序存储器()两个定时计数器01可用作定时器，也可用以对外部脉冲进行计数()四个位可编程的并行端口，每个端口既可作输入，也可作输出()一个串行端口，用于数据的串行通信()中断控制系统()内部时钟电路増器程序计褻器PU振蕩器图结9勾图XTALxXTAL2口线，氏个位定时/字节内部L下扇詔总功能:ROM/EPROMRAAlfe址通道1TC部功能特性概述：tstA32个=_士tmp2TMP|pcoyscoyTMODTCOTHOTLOTH1TL1SBUF(TX/KX)IEIP中断、串行口手0加器U-U数据指针DPTR级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，可

22、降至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止的工作，但允许，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。主.控2制模块电路单片机的口作为输入口。与的相连，进行时间数据的米集；3.7（与的脚相连，与的脚相连，与的脚相连；脚与的脚相连。单片机的第18引脚和19引脚接晶振电路，接外部晶振和微调电容的一端,接外部晶振和微调电容的另一端。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为，电容应尽可能的选择陶

23、瓷电容，电容值约为2。第引脚为复位输入端，接上电容，电阻后构成上电复位电路。引脚为接地端，引脚为电源端。端（引脚）接电压。由此就构成了单片机主控模块的最小系统，如图所示。方案一：美国公司生产的串行时钟芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动地对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，而且工作电压范围内，时耗电小于，可方便地与单片机接口，从而解决并行实时芯片使得电路结构复杂的问题，但是时钟芯片没有内置电池，在电路掉电的情况下不能继续计时，在电路恢复供电之后需要校正时间比较麻烦。方案二：美国公司生产的串行时钟芯片也是一种高性能的时钟芯片，可自动地对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，可以方便地与单片机接口，

24、从而解决并行实时芯片使得电路结构复杂的问题，而且时钟芯片没有内置电池，在电路掉电的情况下能继续计时，在电路恢复供电之后不需要校正时间因此选用芯片。时钟芯片简介是美国公司生产的时钟日历芯片，具有个引脚。和及管脚兼容。内部自带锂电池，在没有外部电源的情况下可工作十年。它有内部集成晶振。可计算到210年0前的时、分、秒、星期、日、月、年七种日历信息，并带闰年补偿。用进制或码代表日历或闹钟信息。可选用夏令时模式。可以选用和两种总线模式。它采用数据地址总线复用模式。内键字节，这字节中前字节是时钟控制寄存器。其余为通用。它可以输出可编程方波。它可以产生种可编程中断;一，时间中断，可产生每秒一次直到每天一次

25、中断；二，周期性中断，可产生至m周期性中断；三，时间更新结束中断。有个引脚，其引脚如图所示。MOTNCNCADOAD1AD2AD3AM是总线类型选择管脚，当此丿如果此脚接在电源地上或者不接寸选是数据复用总线。了GND123rimji12上时选择总线模式。242322212019181716151413VqcSQWNCNCNCIRQRESETDS总线方式，R/WASCS是电源地。是片选信号。是信号管教。在总线模式下是R在总线模式下是，当它有效时表示正在往总线输出数据。信号在贮存器芯片上被称为信号线。是复位信号，复位信号对日历、时间、无效，系统上电时，复位信号要保持以上芯片才能正常工作。当复位引脚

26、电平为低并且高于时，以下情况发生。周期中断允许位清零，闹钟中断允许位清零，更新完成中断标志位清零，中断请求状态标志位清零，周期中断标志位清零，不可以操作，闹钟中断标志位清零，呈高阻状态，方波输出允许位清零，更新完成中断允许位清零。是中断请求输出，当中断状态位和中断允许位有效时，保持低电平。复位和读寄存器都可以清除中断信号。没有中断时保持高阻状态，其它中断源还可以接到中断上。另外由于是漏极输出，因此需要外接上拉电阻。是方波输出引脚，当电源电压低于时此脚没有作用。是电源引脚。是空引脚。内部结构框图如图所示。由晶振，周期中断方波选择器，方波输出，寄存器，时钟日历闹钟，字节通用，二进制数码累加器，时钟

27、/日历更新，总线选择，电源开关和写保护这些部分组成。当高于之后，芯片可以被外部程序操作。当低于时，芯片处于写保护状态，所有的输入均无效，同时所有输出呈高阻状态，当低于时，自动将供电方式改为由内部电池供电。扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）1277F1277F扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）1277F1277F扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-OSC.48464CSCSPOWERSWITCHANDWRITEPROTECTPEFUODICINTERRUPT/SQUAREVWESELECTORSQUARE

28、WAVEOUTREGISTERSA,B,C.D岀_图8址分布框图如图内部结构框图所7示字节用于记录牖制字节都可以在除以息的一.以下的情况下直接读写。、/七位为只读，秒字节的高位为只读。时间，日历，闹钟的信息所在的14BYTES0D14所以地址包括CALENDAR节通用和字节的控制、状态R所.的寄存器C为BCD/BINARYINCREMENT只读寄存器的详细分布图如表.址分,间，日历，闹钟寄存器地址分布表CL0M,1E0ARANDALARMRAM寄存器的第USERRAM113BYTES10扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- - -扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-

29、控制、状j寄存器ADDRESSLOCATIONFUNCTIONDECIMALRANGEBINARYDATAMOIOSeconds0-5900-3B1SecondsAlarm0-5900-3B2Minutes0-5900-3B3MinutesAlarm0-5900-3B4Hours12-hr?Mode1-1201-0CAM:81-8CPHours24-hr?Mode0-2300-175HoursAlarm12-hrFMode1-12O1-0CAM,01-8CPHoursAlarm24-hrFMode0-2300-17M寄存器及其功能描述：oftheweekSunday=11-701-071Dat

30、eofMonth1-3101-1F8Month1-1201-0C:为时晶振工作，其他组合停止。:频率选择。寄存器BIT7BIT6BITSBIT4BIT3BIT2BIT1-E：To时禁军止更新。为0时正常。UIESQWEDM：24/12:为时周期中断允许。:为时警报中断允许。:为时更新结束中断允许。:为时方波输出允许。:为时时间为码，为时为二进制。:为时是小时进制。为时是小时进制。:置。寄存器BIT7BIT6BITSBIT40IT3BIT2BIT1RQQ中断申请茅标志。AFUF0；0.0:周期中断标志。:警报中断标志。:更新结束中断标志。寄存器B1T7BIT5汕4B1T3&T2BIT：-:为吋表

31、示内部锂电池耗尽。时.钟2模块电路时钟模块的口与单片机的口相连，进行时间、日历数据输出。其它各功能端口的连接在主控电路中已有描述，不在赘述。另外的脚与电源地相连，脚与电源相连。总线选择端口端与电源地相连。TxTxTxTxTxTxTxTXPPPPPPPPDOGNDDID2D3E4D5D5NOTDRW殴DSSQWCSASVCC两按键电路的设计根据设计要求，系统的按键电路用4个按键和一个拨码开关就可以进行对时间的调整，按键就采用最简单的点动式按钮，由单片机的进行扫描，来实现扫描按键功能。其中，时间调整按钮与单片机的相连，其功能是当按下此键时，开始调整年、月、日、星期、时、分、秒，没按一次就改变一个相

32、应的要改变的位；闹钟调整按钮与单片机的相连，其功能是当按下此键时开始进行闹钟调整，并且每按一次就改变一次要调整的位；加法按钮与单片机的连，其功能是每按一次此键就将相应的要改变的位的数值加一；减法按钮与单片机的连，其功能是每按下一次此键就将要改变的位的数值减一；近远程选择按钮与的相连。电路图如图所示。Cz=-.1寸-二-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）- - -扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-闹钟电路由一个有源蜂鸣器和一个3级管连接而成，3级管一端连接

33、的电阻并且连接，一端接蜂鸣器后连接电源，另一端接地。如图图3.闹7钟电路系统软件设计软件是系统的主要组成部分，也是整个调试的重点和难点工作。本设计采用了语言，因为语言更接近机器语言，可以直接存取寄存器和/编写的代码可以非常精确的被执行，可以编写出比一般编译系统高效的代码，可以作为不同语言或不同标准的接口。因此，依据课题设计的要求，采用语言进行软件编程，用模块化程序设计思想，将软件划分成若干模块单元；包括：时钟显示模块、延时等模块，键盘扫描子程序，按键处理子程序模块，通信中断子程序。4.1编程语言选择语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和

34、记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。程序通常由三部分组成：指令、伪指令和宏指令。程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作，例如移动、自增，因此源程序一般比较冗长、复杂、容易出错，而且使用语言编程需要有更多的计算机专业知识，但语言的优点也是显而易见的，用语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的，而且源程序经生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。语言程序归纳起来大概有以下几个主要特性。1与机器相关性2执行的高效率3编写程序的复杂性4调试的复杂性下面简单列举几个领域以示说明，但不能把它们绝对化：1适用的领域要求执行效率高、反应快的领域，如：操作系统

35、内核，工业控制，实时系统等；系统性能的瓶颈，或频繁被使用子程序或程序段；与硬件资源密切相关的软件开发，女口：设备驱动程序等；受存储容量限制的应用领域，如：家用电器的计算机控制功能等；没有适当的高级语言开发环境。2、不宜使用的领域大型软件的整体开发；没有特殊要求的一般应用系统的开发等。综上所说，语言的特点明显，其诱人的优点直接导致其严重的缺点，其“与机器相关”和“执行的高效率”导致其可移植性差和调试难。所以，我们在选用语言时要根据实际的应用环境，尽可能避免其缺点对整个应用系统的影响。系2统主程序及流程图主程序的主要功能是显示日期时间信息。在主程序中，系统上电自动复位以后首先进行系统的液晶显示、时

36、钟芯片初始化，然后读写日期、时间等信息，待数据读写结束后显示时钟。主程序流程如图所示。清屏I初始化I读8子程序显示子程序扫描键盘.判断是否1有按键显示时间调整屏键值判断调整时间图3-1主程序流程图主程序说明，当主程序运行时，先将液晶显示器清屏，然后将单片机和时钟日历芯片初8始8化7，即将时钟的初始时间设定为200年5月日时1钟2芯8片8的7读操作流程图首先对时钟芯片初始化，经过对状态寄存器判断之后，对进行读操作，读操作时利用时钟日历地址相邻的特点，直接使地址增加，随后判断数据是否读完了。若读完了，则返回主程序；若没有读完，则继续增加地址，直到读数据完成为止。如图所示。图时钟芯片的读操作流程图液

37、4晶模块的写操作流程图本设计用的液晶模块是128液6晶4模块，这个模块可以进行串口通信也可以进行并口通信，由于单片机口线限制，在这里采用了串口设计思路。本设计采用了分屏显示的原理，在时间显示时显示屏一，在时间调整时显示屏二，其流程图分别如图3-、33-所4示。图3-时3间显示，屏一显示流程图在屏一显示流程图中，显示设置液晶显示设置为全屏显示，显示界面没有光标显示，年月日的显示从第二行第一个字符开始，时分秒的显示从第三行第一个字符开始。图3-时4间调整显示，屏二显示流程图在显示屏二时应先判断是否有调整时间的请求，如果有时间调整的要求即有按键按下则显示此屏，显示此屏时先进行显示设置，因为要调整时间

38、因此要用光标表示出要调整的位，因此显示设置中要调整出光标，调整时间时先调出当前时间，从当前时间开始调整，然后判断按键，根据按键来调整时间，调整完成之后再返回时间显示即显示屏一。4.按5键调整模块流程图按键调整程序模块是用来调整时间的，当按键按下时进入时间调整界面，再按就会依次改变要调整的参量，依次调整的参量为年、月、日、时、分、秒。当选择好了要调整的位后再按就会实现相应位的加一操作，按就会实现相应位的减一操作。当调整完毕之后，再按键就会返回时间显示界面，从刚才调整好的时间开始显示、计时。其流程图如图所示图按键调整模块流程图通6信模块流程图通信模块的协议包括两部分，一部分是主机程序，一部分是从机

39、程序。这个子程序模块的作用是通过电脑来读写、调整单片机控制电路的时间。主机程序是在电脑上运行，从远程控制时钟，可以对时钟的当前时间进行读写、调整操作从机程序则是在单片机上运行，利用中断接收来自电脑的操作指令，并且将时间传送给电脑。5实验与调试验证理论的最好的方法是实践，因此本设计通过实验，用实物的调试来验证之上设计的可行性。虽然现在很多设计采用仿真来模拟结果，但是放着和实际还是有一定差距的，而且有些实际问题是仿真所不能显示的，为了更好的验证本设计方案，因此本设计采用实物来验证。硬1件测试本设计的硬件验证电路完全由按照上述理论进行焊接。其电路焊接如图4-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科

40、生毕业设计（论文）2.2.扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-所示。由于电路比较简单在焊接中遇到的问题不是很多。主要遇到的问题有电路焊接时地线和电源线的排布，由于电路中的电源线和地线的连接点比较多，在实际的印刷电路板中，地线一般是环绕板子而且比较粗的铜线，鉴于这个思路，我将电源线和地线分别布置在电路板的两个边上，如图4-，24-所3示。另外，由于我们这是实验板，是验证理论用的板子，板子上的芯片经常需要拆卸，因此我选择了用双列直插底座来安装芯片，这样可以保证在拆卸芯片时不需要再重新焊接芯片，省去了很多不必要的麻烦。硬件焊接好后需要测试是否都连接好了，本设计采用的测试方法是用万用表来测量，用万用

41、表的两个表笔分别接连线的两端，测试是否电阻为零，如果电阻为零说明连接正确，如果有电阻说明没有连接好。由于实验板上的有些焊点离的比较近，在焊接时可能由于不小心将焊锡滴落在两个焊点之间造成短路，短路是对电路板最大的危害之一，因此要细心的检查每两个相邻的焊点之间是否有短路发生。5.软2件调试这里用C语言编写程序，用keil作为设计程序的软件平台。1.先打开keil软件扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）2.2.扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-扬州大学本科生毕业设计（论文）扬州大学本科生毕业设计（论文）2.2.扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-扬州大学本科生毕业设计(

42、论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- -扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-3.新建文件并保存扬州大学本科生毕业设计(论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- #-扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-4.将文件加入工程囚毕业设计-Pision3FileEditViewProjectDebugFlashPeripheralsTools5VC5WindowHel

43、p|盲色离廓為髦鸟a辜琢&鬼鬼蒐阖|闔齒矗|諜蠡|Target1三|品扬州大学本科生毕业设计(论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- - #-扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-ProjectWorkspace日迫Target1亩口SourceGroup15打开文件牛可以直接编写程序。6编写程序7.调试好程序，结束。如图，编译无错，则可以将程序X制到单片机中执行了。AddFilestoGroupSourceGroupI1三|4廳誉查找范围(I):I宜桌面扬州大学本科生毕业设计(论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- #- -扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-Buildtarget1Tar

44、get11assemblingSTARTUP.Apiling1.c.linking.ProgramSize:data=15.0 xdata=0code=761“毕业设计”-0Error(s),Warning(s).实3物调试由于实物调试中遇到的问题可能是软件的问题也可能是硬件的问题，因此需要采取好的调试过程，制定一个好的调试原则。本设计在调试时采用了遇到问题先排查是否是硬件故障，然后再排查软件故障的顺序。在排查硬件故障时可以利用已有的设计成功的软件来测试。例如在调试过程中，最先遇到的问题是液晶显示器不能显示。我在排查故障时采用了一个原有的能够正常运行的程序来测试电路是否能够显示，结果是能够显示

45、，如图4-所5示。这说明电路的硬件连接没有问题，然后再排查软件问题，结果发现是程序中查询日历芯片时的地址赋错值了，在排除这个错误之后再烧写程序测试就能够正常显示了。程序能够正常显示时间之后是调试按键子程序，要测试是否能扫描到按键及按键功能是否正确。由于按键程序设计时跳转比较麻烦因此出了些小错误，在按键调整之后总是不能返回时间显示界面。经过细心检查发现是在返回显示程序的跳转标号写错了，经过改进，终于成功了。扬州大学本科生毕业设计(论文)扬州大学本科生毕业设计（论文）- - -扬州大学本科生毕业设计(论文)- #-总结与展望1、本文的主要工作和成果系统采用了以广泛使用的单片机为核心，配合时钟芯片2并采用显示电路，键盘扫描电路所设计的一款可以进行远程调控的时钟电路。主要工作和成果如下：(1)介绍基于单片机的时钟电路的设计方法，并对基于单片机的时钟的应用进行了初步探讨。()介绍了时钟芯片的基本原理、特性及使用方