4.3毕业设计说明书格式

2 总体方案设计 2．1 方案一：
首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法， 否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分：依据想要的功 能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软 件部分：先学习理解汇编语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程 序设计。第四部分是软件画图部分：设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。第五部 分是软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和
3 分电路设计和论证 3．1 **电路设计和论证
a)、如果用 8031 系列，由于它没有内部 RAM，系统又需要大量内存存储数据，因而不可用。 b)、8051 或 8052 系列具有片内 ROM 或 EPROM，而 52 子系列与 51 子系列的不同之处在于： 片内数据存储器增支 256 字节；片内程序存储器增之 8KB（8032 无） ；有 3 个 16 位定时/计数器，6 个中断源。 8051 片内程序存储器为 4KB，对于本设计来说已经足够，因此选择 8051 弹片机。 （2） 、时钟功能的实现方案： a） 、用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟； b） 、用专门的时钟芯片实现时钟的记时，再把时间数据送入单片机，由单片机控制显示。 比较两种方案，用软件实现时钟固然可以，但是程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一 步程序都会影响记时的准确度，用专用时钟芯片可以实现准确记时。因此选择 b 方案。 （3） 显示器： 、 a） 、液晶显示器。如果选择此方案，将会降低系统的功耗，这样就可以用电池供电，便于携带。 但液晶显示器的驱动电路复杂，使用起来有一定的难度。 b） 、用数码管作为显示器。数码管的驱动电路简单，使用方便，如果选择了此方案，那么在夜 间看时间的时候就不需要有光源，非常方便。其缺点是功耗较大。由于数码管使用起来较为方便， 在夜间看时间也很方便，因此我们选择了方案 b。 （4） 发音部分 、 用软件方法产生波性输出，通过三极管放大后驱动喇叭发音，这样就可以省去硬件振荡电路， 降低成本。 （5） 、键盘 a)：4*3 矩阵式键盘。如果选择此方案，那么在修改时钟或设置闹铃时间时就可以直接从键盘 输入，方便、快捷，但程序较为复杂。 b)：独立式按键。如果设置过多按键，将会占用较多 I/O 口，而且会给布线带来不便，此方案 适用于按键较少的情况。 因此选择方案a。
图 2-5 单字节读操作时序 3）DA1302 寄存器分布 DS1302 有 12 个寄存器，其中有 7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD 码形式,其 日历、时间寄存器及其控制字见下表。 表 2-1 DS1302 寄存器分布表
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此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与 RAM 相关的 寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302 与 RAM 相关的寄存器分为两类：一类是单个 RAM 单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8 位的字节，其命 令控制字为 C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的 RAM 寄存器， 此方式下可一次性读写所有的 RAM 的 31 个字节，命令控制字为 FEH(写)、FFH(读)。
3．1．1 系统结构框图
键 盘 单 片 机
LED
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时 钟 芯
功放
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图 2-1 系统框图 本设计以单片机 AT89C51 作为核心主控芯片， 采用美国 DALLAS 公司生产的 DS1302 实时时钟 芯片，产生时间信号传递给单片机，经单片机处理再通过 LED 8 段数码管完成当前时间的显示,当到 达所设定的闹铃时间后，音乐将播放出来，并且此时 LED 数码管所显示的不再是时间而是一个代 码，只有用户在将这个代码从键盘上正确的输入进去，才能将其音乐关闭。用户可以通过键盘设置 闹铃的时间和校正当前的时间。 3.12 器件说明： （1）时钟芯片 本设计采用的时钟芯片 DSl302 是美国 DALLAS 公司生产的一种具有涓细电流充电能力的芯片， 主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。 采用普通 32.768kHz 晶振。 该芯片是一种体积小、高性能、低功耗、接口容易、占用 CPU I／O 口线少、带 RAM 的实时时钟 电路等主要特点，故该芯片作为实时时钟广泛应用于智能化仪器仪表中。它可以对年、月、日、周 日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 2.5V～5.5V。采用三线接口与 CPU 进行 同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。DS1302 内部有一个 31×8 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主 电源/后备电源双电源引脚， 同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。 引脚排列如下图所示：
（下面正文部分约 2 万字） 小四号字，宋体，单倍行距，不能定义文档网格，首行缩 （ 进 2 个字符） 1 引言
自单片机出现至今，单片机技术已走过了近 20 年的发展路程。电子技术和计算机技术应用领域 不断扩大，单片机技术已成为电子技术领域中的一个新的亮点，随着单片机技术的迅猛发展和应用 领域不断扩大,纵观 20 年来单片机发展里程可以看出，单片机技术渗透到我们生活的各个领域，几 乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 基于单片机的通用定时控制系统正是属于单片机技术范围。 特别是在智能化控制高度发展的前提下，定时控制是不可或缺的条件。可以说只要有智能化的存在， 就必须要用到定时控制。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输， 工业自动化过程的实时控制和数据处理，民用豪华轿车的安全保障系统，全自动洗衣机的控制，以 及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机通用定时技术。更不用说自动控制领域的机器人、 智能仪表、医疗器械了。 因此，基于单片机的通用定时控制的学习是非常重要的也是非常关键的。在实时检测和自动控 制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还 应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，单片机应用系统的软件（常称为监 控程序或固件——固化到单片机内部或外部的程序存储器内） 一般由主程序和若干个中断程序组成， 以作完善。基于单片机的通用定时控制也是如此。 带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。43 年前, 现代闹钟的前辈们承担了 1964 年东京奥运会的计时工作。从那时起，电子闹钟就慢慢的进入了我们 的日常生活之中，为我们的生活与工作带来了意想不到的结果。 目前市面上的数字闹钟种类繁多，有可爱型的，有带计算器的，有数码管显示的，有液晶显示 的等等。其中在欧西亚公司所倡导的数字生活中，有几款很有特色的电子闹钟：法拉利版电子投影 闹钟，BAR839HG 和 RMR826HG 等型号的闹钟，不仅具有显示时间的功能，炫酷的外形，记忆最 高/最低温度值、时钟、日历、闹钟、第二时区、夜光等功能还可以将时间投影到墙上，天花板上， 让你在黑暗里只要一睁眼就能看到时间，除了能闹醒大家外，还提供了 6 种甜睡的音乐帮助用户入 睡。
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硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分：连接电路并导入程序检查电路，若 与设计的完全一样一般能实现想要的功能。最后进行功能扩展，本设计加进了日期显示与调整功能。
2．2 方案二：
图 2-2 DS1302 引脚排列 （2）DS1302 的引脚排列： Vcc1 为后备电源，Vcc2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。当 Vcc2 大于 Vcc1＋0.2V 时，Vcc2 给 DS1302 供电。当 Vcc2 小于 Vcc1 时，DS1302 由 Vcc1 供电。 X1 和 X2 是振荡源，外接 32.768kHz 晶振。 /RST 是复位/片选线，通过把/RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。/RST 输入有两种 功能：首先，/RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，/RST 提供终止单字 节或多字节数据的传送手段。当/RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行 操作。如果在传送过程中/RST 置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电运 行时，在 Vcc≥2.5V 之前，/RST 必须保持低电平。只有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电 平。I/O 为串行数据输入输出端(双向)。SCLK 始终是输入端。 1)、 DS1302 的控制字如下图所示。控制字节的最高有效位(位 7)必须是逻辑 1，如果它为 0， 则不能把数据写入 DS1302 中，位 6 如果为 0，则表示存取日历时钟数据，为 1 表示存取 RAM 数据; 位 5 至位 1 指示操作单元的地址;最低有效位(位 0)如为 0 表示要进行写操作， 1 表示进行读操作， 为 控制字节总是从最低位开始输出。
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无 锡 职 业 技 术 学 院 毕业设计说明书（论文） 毕码格式 DS1302 与单片机的连接图：
图 2-4 DS1302 与 AT89C51 的硬件连接图 2） 、数据输入输出(I/O) 在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入 DS1302，数据输入从低位即 位 0 开始。同样，在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿读出 DS1302 的数据，读 出数据时从低位 0 位到高位 7。 注意：第一个数据位被送出发生在写命令字节最后一位的第一个下降沿，数据输出开始位为位 0。 单字节读操作每次需 16 个时钟，地址字节在前 8 个时钟周期的上升沿输入，而数据字节在后 8 个时钟周期的下降沿输出。