[畢業(yè)設(shè)計精品]教學(xué)樓課鈴系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

1、信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計說明書 教學(xué)樓課鈴系統(tǒng)硬件電路設(shè)計學(xué)生學(xué)號： xxx 學(xué)生姓名： xxx 專業(yè)班級： xxx 指導(dǎo)教師： xxx 職 稱： xxx 起止日期： xxx 課程設(shè)計任務(wù)書1、 設(shè)計題目：教學(xué)樓課鈴系統(tǒng)二、設(shè)計目的1、掌握ds1302時鐘芯片的硬件電路構(gòu)成原理及軟件編程方法，熟悉ds1302時鐘芯片的性能指標(biāo)及特點；2、熟悉sst89e/v516rd2單片機的性能特點，并掌握sst89e/v516rd2單片機控制ds1302讀寫時間、日期的硬件電路組成及軟件編程方法；3、了解led顯示及按鍵電路的組成原理，熟悉led動態(tài)顯示原理及實現(xiàn)方法；4、了解7805構(gòu)成直流穩(wěn)壓電

2、源的電路組成及工作原理。三、設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計并實現(xiàn)具有顯示日期和時間的電子數(shù)字鐘，數(shù)字鐘具有以下基本功能：1、使用7位led顯示時間、日期和星期，正常顯示時、分、秒、星期，使用按鍵可切換顯示年、月、日；2、具有時間、日期調(diào)整功能，通過鍵盤可進行時間、日期的調(diào)整；3、具有鬧鐘功能，使用鍵盤設(shè)定鬧鈴時間，由蜂鳴器產(chǎn)生鬧鈴；4、定時控制功能，使用小型繼電器完成定時控制功能（發(fā)揮部分）。4、定時控制功能，使用小型繼電器完成定時控制功能（發(fā)揮部分）。四、設(shè)計時間及進度安排設(shè)計時間共三周（）,具體安排如下表：周安排設(shè) 計 內(nèi) 容設(shè)計時間第一周硬件電路設(shè)計2011.3.282011.4.3第二周硬件電路

3、焊接與調(diào)試2011.4.42011.4.10第三周編寫課程設(shè)計說明書，課程設(shè)計答辯。2011.4.112011.4.155、 指導(dǎo)教師評語及學(xué)生成績指導(dǎo)教師評語:年 月 日成績指導(dǎo)教師(簽字):目 錄課程設(shè)計任務(wù)書2第一章 總體電路說明11.1 總體電路框圖11.2 總體電路工作的基本原理21.2.1 x5045看門狗電路21.2.2 ds1302時鐘芯片21.2.3 鍵盤電路21.2.4 顯示電路21.2.5 晶振電路21.2.6 電源3第二章 硬件電路設(shè)計42.1 sst89e51主控制電路42.2 時鐘模塊系統(tǒng)62.3 看門狗模塊系統(tǒng)92.4顯示模塊系統(tǒng)11圖 2-11 顯示模塊電路11

4、2.5鍵盤接口設(shè)計122.6 響鈴系統(tǒng)設(shè)計12第三章 焊接與調(diào)試133.1.焊接方法133.2 注意事項13第四章 軟件設(shè)計流程圖14總結(jié)15附錄 總體電路圖17附錄 程序18附錄元件清單40第一章 總體電路說明 1.1 總體電路框圖該電路由51系列單片機，x5045，ds1302時鐘芯片，鍵盤，晶振，電源指示，顯示電路，電源7大部分組成。期中x5045和ds1302均與單片機進行雙向數(shù)據(jù)的交換。其余的部件則與單片機直接相連。采用了led動態(tài)掃描作為顯示系統(tǒng)，以sst89e51rd單片機為核心。電源x5045或x25045sst51單片機顯示電路電源指示ds1302蜂鳴器鍵盤（4個）晶振圖1-

5、1 課鈴系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)工作原理：教學(xué)課鈴系統(tǒng)以sst51芯片為核心，主要采用ds1302芯片對時間的采集傳遞數(shù)據(jù)給數(shù)碼管顯示，通過寫數(shù)據(jù)初始化。四個按鍵改變ds1302中的數(shù)據(jù)（包括年、月、周、日、時、分、秒）并切換顯示，設(shè)定鬧鈴。當(dāng)設(shè)定的鬧鈴時間與ds1302時鐘芯片內(nèi)的時間數(shù)據(jù)吻合是，系統(tǒng)發(fā)出響鈴命令，此時蜂鳴器鳴叫。1.2 總體電路工作的基本原理1.2.1 x5045看門狗電路x5045看門狗電路，在此電路設(shè)計中，它的主要功能是：（1）硬件復(fù)位；（2）可選時間的看門狗電路；（3）低電壓檢測；（4）擁有512個字節(jié)的eprom。1.2.2 ds1302時鐘芯片ds1302可令系統(tǒng)電路中重要組

6、成部分，它主要作用是：（1）生成時鐘；（2）擁有31個字節(jié)的ram;1.2.3 鍵盤電路鍵盤電路中共有四個按鍵，它們的主要用途是：（1）日期切換；（2）設(shè)置選擇；（3）設(shè)置鬧鈴；（4）加1。1.2.4 顯示電路顯示電路由6個led的8段數(shù)碼管構(gòu)成六位動態(tài)顯示電路，它們按照共陽極的方式互相連接，主要作用是現(xiàn)實時間，日期等數(shù)據(jù)，可以切換顯示。三極管9012（pnp型）作為顯示電路的為控制鏈接在電路中。1.2.5 晶振電路經(jīng)真是晶體振蕩器的簡稱。它是一種能把電能和機械能互相轉(zhuǎn)化的晶體，它在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻震蕩。在通常工作條件下，普通的經(jīng)振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級竟真

7、的精度更高。有些晶振還可以通過外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率。它是響鈴電路中最重要的部件，它就像個標(biāo)尺，工作頻率不穩(wěn)定就會造成相關(guān)設(shè)備工作頻率不穩(wěn)定，自然容易出現(xiàn)問題。晶振另外一個作用就是在電路產(chǎn)生振蕩電路，發(fā)憷時鐘信號。在此電路設(shè)計中，晶振電路只為51單片機正常工作提供穩(wěn)定的時鐘信號，以確保單片機能夠正常工作，而沒有別的作用，所以在這個電路中，晶振元件沒有輸入端和輸出端之分，只是僅僅與51單片機直接相連，作用也只有前者。圖4-15 晶振 圖1-2 1.2.6 電源在這里，我們原用的是+5v的直流穩(wěn)壓電源，作為外部電源接入，從而保證了電路的正常運行過程中時間精確性最高，因外部干擾產(chǎn)生的誤差最小，

8、為整體電路功能的正常實現(xiàn)提供了保障。為了確保電壓的穩(wěn)定，我們還可以在電路中介入二極管整流，并利用電容進行濾波。第2章 硬件電路設(shè)計2.1 sst89e51主控制電路根據(jù)課題的具體內(nèi)容，任務(wù)要求，計時，校時，定時，鍵盤顯示等功能經(jīng)多方考慮，采用sst89c51低功耗單片機。sst89e51是一種高性能低功耗的采用cmos工藝制造的8位微控制器，它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征：8k字節(jié)的程序存儲器，128字節(jié)的ram，32條i/o線，3個16位定時器/計數(shù)器，9個中斷源4級中斷優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工的串行口，片上振蕩器和時鐘電路，單片機程序和數(shù)據(jù)存儲空間分開獨立尋址，有兩個片內(nèi) flash 存儲塊?；?/p>

9、flash （block 0）占用64k 字節(jié)，二級flash 存儲塊block 1 為8k 字節(jié)。圖2-1 sst89e51單片機的片內(nèi)結(jié)構(gòu)圖引腳說明：p07:0 i/o: p0 是一個漏極開路的8位雙向i/o 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動多個ls 型ttl 負載。 p0 浮空，鎖存器為“1”，可作為高阻抗輸入。在訪問外部存儲器時,p 0 口 作為低8 位地址和數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用。在這種應(yīng)用中,當(dāng)轉(zhuǎn)為高電平時,它用了強大 的內(nèi)部上拉。在外部主模式編程狀態(tài)下,p0 接收代碼字節(jié),在外部主模式校驗過程中 輸出代碼字節(jié)。在程序校驗過程中需要外部上拉電阻。p17:0 ： 帶內(nèi)部上拉的i/o：p1 是一個

10、帶內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向i/o 口。每位能驅(qū)動 ls 型ttl負載。當(dāng)p1 口作為輸入口用時，向內(nèi)部鎖存器寫入“1”，p1 引腳被內(nèi)部上 拉電阻拉為高電平。由于內(nèi)部上拉電阻，被拉為低的p1 引腳能向外提供電流。p15， 6，7 有16 毫安的高電流驅(qū)動能力。當(dāng)外部主模式在編程和測試時，p1 也接收低8 位 地址。p10 i/o t2 ：定時器 /計數(shù)器2 外部計數(shù)輸入或時鐘輸出從定時器/計數(shù)器2。p11 i t2ex： 定時器/計數(shù)器2 捕捉/重裝觸發(fā)器和方向控制。p12 i ec1：pca 定時器/計數(shù)器外部輸入。p13 i/o cex0：比較/捕捉外部輸入輸出模塊，每個比較/捕捉模塊連

11、接到一p1口引腳，當(dāng)不用 于pca 時，這個口用作標(biāo)準(zhǔn)i/o。 p14 i/o ss#：主機輸入、從機輸出（spi）或cex1：比較/捕捉外部輸入輸出模塊。p15 i/o mosi：主機輸出，從機輸入（spi）或cex2：比較/捕捉外部輸入輸出模塊。p17 i/o sck： 主機時鐘輸出、從機時鐘輸入或cex4：比較/捕捉外部輸入輸出模塊。p27：0 ：帶內(nèi)部上拉的i/o： p2 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向i/o 端口，當(dāng)被作為 輸入時，向它寫“1”，p2 引腳被內(nèi)部上拉電阻拉為高電平。作為輸入使用時，被內(nèi)部 上拉電阻下拉為低電平的p2 會產(chǎn)生電流。當(dāng)從片外程序存儲器取數(shù)和訪問片外數(shù)據(jù)

12、存 儲器時，p2 能提供高8 位地址。在此應(yīng)用中，當(dāng)轉(zhuǎn)為voh 時，它利用了功能極強的 內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)外部主模式在編程和測試時，它還接收控制信號和部分高8 位地址。p37：0 帶內(nèi)部上拉的i/o： p3 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向i/o 口。p 3 的輸出緩沖能驅(qū)動多個ls 型ttl 。當(dāng)被作為輸入時，向它寫“1”，port 3 引腳被內(nèi)部上拉電阻拉為高電平，作為輸入使用時，被外部拉為低，能驅(qū)動電流。當(dāng)外部主機在編程和校驗時，它還能接收控制信號和部分高8 位地址。p30 i rxd ：串行數(shù)據(jù)接收。p31 o txd： 串行數(shù)據(jù)發(fā)送。p32 i int0#：外部中斷0 輸入。p33

13、i int1#：外部中斷1 輸入。p34 i t0：定時/計數(shù)器0 的外部計數(shù)輸入。p35 i t1：定時/計數(shù)器1 的外部計數(shù)輸入。p36 o wr#：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通。p37 o rd#：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。p47：0 ：帶內(nèi)部上拉的i/o： p3 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的4 位準(zhǔn)雙向i/o 口。p 3 口輸出緩沖能驅(qū)動多個ls 型ttl 。當(dāng)被作為輸入時，向它寫“1”，port 3 引腳被內(nèi)部上拉電阻拉為高電平，作為輸入使用時，被外部拉為低，能驅(qū)動電流。p40 i rxd ：串行數(shù)據(jù)接收。p41 o txd： 串行數(shù)據(jù)發(fā)送。p42 i int3#：外部中斷3 輸入。p43 i int

14、2#：外部中斷2 輸入。 psen# i/o 程序存儲器允許：psen#是外部程序存儲器讀選通。當(dāng)從內(nèi)部程序存 儲器執(zhí)行時，psen#不激活。當(dāng)從外部程序存儲器執(zhí)行時，每個機器周期psen#兩 次有效，除了當(dāng)進入外部數(shù)據(jù)存儲器時，在每個機器周 期都有一個psen#信號跳過。當(dāng)rst 輸入能持續(xù)保持高電平多于10個機器周期時 ，迫使psen#由低到高的轉(zhuǎn)換會使單片機進入主編程模式。rst：振蕩器在工作時，此腳如能保持兩個機器周期以上的高電平復(fù)位器復(fù)位后，當(dāng)rst 輸入 保持高電平，psen#引腳被高到低的電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動，器件將進入外部主模式，否則， 器件將進入通用操作模式。ea# i: 外部訪問允

15、許：為了使單片機能從片外程序存儲器取指令，ea#必為低內(nèi)部程序執(zhí)行 時，ea#必為高電平。然而，第四級加密鎖將禁止ea#，程序只能從片內(nèi)程序存儲器 開始執(zhí)行。ea#能承受12v 的高電壓。（“絕對最大承受值 ）。ale/prog i/0： 地址允許：在訪問外部存儲器時，ale 用于鎖存出現(xiàn)在p0 口 的低8 位地址。此引腳也是外部主模式編程脈沖輸入端（prog#）。除 了訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，ale 在每個機器周期有效兩次，在第二個機 器周期有一個ale 有效被跳過。然而，如果ao 置“1“，ale 被禁止。xtal1/ i/0 振蕩器：輸入輸出來轉(zhuǎn)換振蕩放大器。xtal 1 是內(nèi)部時鐘產(chǎn)生電路

16、的輸入從 外部時鐘源。vdd 輸入 電源輸入：通用、idle、省電、備用模式下的電源供應(yīng)。vss 輸入 接地端：電源接地端（參考電壓為0v）。圖2-2 主控制電路2.2 時鐘模塊系統(tǒng)如圖2-6，該系統(tǒng)采用了ds1302時鐘芯片，ds1302是美國dallas公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，工作電壓在2.55.5v，采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對后備電源進行涓電流充電的能力，本系統(tǒng)采用5v電源供電。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。ds1302的外部引腳分配如圖2-4所示。時鐘芯片ds

17、1302在任何數(shù)據(jù)傳送時必須先初始化，把rst引腳置為高電平，然后把8位地址和命令裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在sclk的上升沿被輸入，無論是讀周期還是寫周期開始8位指定40個寄存器中哪個將被訪問到，在開始8個時鐘周期，把命令字節(jié)裝入撳位寄存器，在寫操作時寫入數(shù)據(jù)，時鐘脈沖的個數(shù)在單位字節(jié)下為8加8，在多字節(jié)方式下為8加字節(jié)數(shù)，最大可達248字節(jié)數(shù)。為了提高對32個地址的尋址能力，可以把時鐘或ram寄存器規(guī)定為多字節(jié)方式，在多字節(jié)方式中，讀或?qū)憦牡刂?的位0開始，必須按照數(shù)據(jù)傳送的次序最先的8個寄存器。但是當(dāng)以多個字節(jié)寫ram時，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有31字節(jié)，不管是否寫了全部31字節(jié)，所寫的每個字節(jié)

18、都將傳送至ram。時鐘暫停：秒寄存器的位7定義位時鐘暫停位，當(dāng)它為1時，ds1302停止振蕩，進入低功耗的備份方式，通常在對ds1302進行寫操作時，停止振蕩，當(dāng)它為0時時鐘將開始啟動。ds1302是spi總線驅(qū)動方式，它不僅要向總線寫入控制字，還需要讀取寄存器數(shù)據(jù)。要想與ds1302通信，首先要了解ds1302的控制字，如圖2-3表2-3 ds1302的控制字 7 6 5 4 3 21 0 1 ram a4 a3a2a1a0rd控制字的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 ds1302中。位 6：如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取 ram 數(shù)據(jù)；位 5至

19、位1（a4a0）：指示操作單元的地址；位 0（最低有效位）：如為0，表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作?？刂谱挚偸菑淖畹臀婚_始輸出。在控制字指令輸入后的下一個sclk時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入ds1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（0位）開始。同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個sclk脈沖的下降沿，讀出ds1302的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。ds1302內(nèi)部的ram分為兩類，一類是單個ram單元，共31個，每個單元為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為cohfdh，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的ram，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（

20、寫），ffh(讀)。單片機是通過簡單的同步串行通訊與ds1302通訊的，每次通訊都必須由單片機發(fā)起，無論是讀還是寫操作，單片機都必須先向ds1302寫入一個命令幀，最高位bit7固定為1，bit6決定操作是針對ram還是時鐘寄存器，接著的5個bit 是ram或時鐘寄存器在ds1302的內(nèi)部地址，最后一個bit表示這次操作是讀操作還是寫操作。物理上，ds1302的通訊接口由3個口線組成，即 rst，sclk，i/o。其中rst從低電平變成高電平啟動一次數(shù)據(jù)傳輸過程，sclk 是時鐘線，i/o 是數(shù)據(jù)線。圖 2-4 ds1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖2-5 ds1302外部管腳分配如圖2-5為該芯片的管腳

21、圖，各引腳的功能為：vcc1：主電源；vcc2：備份電源。當(dāng) vcc2vcc1+0.2v 時， 由 vcc2向 ds1302 供電，當(dāng) vcc2 vcc1時，由 vcc1向 ds1302供電。sclk：串行時鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出；i/o： 三線接口時的雙向數(shù)據(jù)線；ce：輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。該引腳有兩個功能：第一，ce開始控制字訪 問移位寄存器的控制邏輯；其次，ce 提供結(jié)束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。圖2-6時鐘模塊電路2.3 看門狗模塊系統(tǒng)本系統(tǒng)復(fù)位電路采用了x25045看門狗電路，x25045是美國xicor公司的生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化8腳集成電路，它將eeprom、看

22、門狗定時器、電壓監(jiān)控三種功能組合在單個芯片之內(nèi)，大大簡化了硬件設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了對印制電路板的空間要求，降低了成本和系統(tǒng)功耗，是一種理想的單片機外圍芯片。 看門狗定時器的預(yù)置時間是通過x25045的狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來設(shè)定的。如表2所示，x25045狀態(tài)寄存器共有6位有含義，其中wd1、wd0和看門狗電路有關(guān)，其余位和eeprom的工作設(shè)置有關(guān)。表2-7 x25045狀態(tài)寄存器 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 x x wd1 wd0 bl1 bl0 wel wipwd10，wd0=0，預(yù)置時間為1.4s；wd10，wd0=1，預(yù)置時間為0.6s。wd11，wd0=

23、0，預(yù)置時間為0.2s；wd11，wd0=1，禁止看門狗工作?？撮T狗電路的定時時間長短可由具體應(yīng)用程序的循環(huán)周期決定，通常比系統(tǒng)正常工作時最大循環(huán)周期的時間略長即可。編程時，可在軟件的合適地方加一條喂狗指令，使看門狗的定時時間永遠達不到預(yù)置時間，系統(tǒng)就不會復(fù)位而正常工作。當(dāng)系統(tǒng)跑飛，用軟件陷阱等別的方法無法捕捉回程序時，則看門狗定時時間很快增長到預(yù)置時間，迫使系統(tǒng)復(fù)位?？撮T狗電路硬件連接如圖2-8所示。x25045在讀寫操作之前，需要先向它發(fā)出指令，指令名及指令格式如下表。表2-8 x25045指令及其含義指令名指令格式操作wrenwrdirdsrwrsrreadwrite0000011000

24、00010000000101000000010000a80110000a8010設(shè)置寫使能鎖存器（允許寫操作）復(fù)位寫使能鎖存器（禁止寫操作）讀狀態(tài)寄存器寫狀態(tài)寄存器把開始于所選地址的存儲器中的數(shù)據(jù)讀出把數(shù)據(jù)寫入開始于所選地址的存儲器圖2-9 x25045引腳圖如圖2-9外部引腳封裝，其引腳功能如下：cs：片選擇輸入；so：串行輸出，數(shù)據(jù)由此引腳逐位輸出；si：串行輸入，數(shù)據(jù)或命令由此引腳逐位寫入x25045；sck：串行時鐘輸入，其上升沿將數(shù)據(jù)或命令寫入，下降沿將數(shù)據(jù)輸出；wp：寫保護輸入。當(dāng)它低電平時，寫操作被禁止；vss：地；vcc：電源電壓；reset：復(fù)位輸出。2.4顯示模塊系統(tǒng)顯示部

25、分采用普通的共陽數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)掃描，以減少硬件電路，數(shù)碼管分別為十時，時，十分，分，十秒，秒顯示，顯示時采用串行口輸出段碼，用74ls164來驅(qū)動數(shù)碼管掃描只需7ms。74ls164內(nèi)部為8個d觸發(fā)器，用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行移位，74ls164為ttl單向8位移位寄存器，可實現(xiàn)串行輸入并行輸出，cpu為時鐘輸入端，可連接到串行口txd端。每個時鐘信號的上升沿加到cp端時，移位寄存器移一位，8個時鐘脈沖過后8位二進制數(shù)全部移入74ls164中，mr腳為復(fù)位端，當(dāng)該位為低電平時，移位寄存器各位復(fù)0。當(dāng)它為高電平時時鐘脈沖才起作用。q1q8并行輸出分別接數(shù)碼管的各段對應(yīng)腳上，在給出8個脈沖后，最先

26、進入74ls164的第一個字節(jié)數(shù)據(jù)到達最高位，再來1個脈沖，第一個脈沖就會從最高位移出，進入下一個74ls164的第一位。圖2-10 74ls164外部封裝圖引腳功能：clock ：時鐘輸入端clear： 同步清除輸入端（低電平有效） a，b ：串行數(shù)據(jù)輸入端qaqh： 輸出端圖 2-11 顯示模塊電路 引腳功能：clock ：時鐘輸入端clear： 同步清除輸入端（低電平有效） a，b ：串行數(shù)據(jù)輸入端qaqh： 輸出端2.5鍵盤接口設(shè)計本設(shè)計采用獨立鍵盤按鈕，分別與單片機的p3.1，p3.3，p3.4，p3.5端口相連，p3.1來控制時間的顯示，p3.3來調(diào)節(jié)時間，p3.4來控制時間的加，

27、p3.5來設(shè)置鬧鈴。 圖 2-12電路鍵盤設(shè)計 2.6 響鈴系統(tǒng)設(shè)計響鈴采用了一個pnp三極管來驅(qū)動一個蜂鳴器，簡單方便，響鈴效果好。圖 2-13 響鈴設(shè)計第三章 焊接與調(diào)試3.1.焊接方法焊接是將各種元件與印制導(dǎo)線牢固的連接在一起的過程，是制造電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)之一。如果沒有響應(yīng)的工藝質(zhì)量的保證，任何一個設(shè)計精良的電子產(chǎn)品都難以達到設(shè)計要求。（1） 電烙鐵的使用通常握持電烙鐵的方法有握筆法和握拳法：握筆法適用于輕型的烙鐵如30w的內(nèi)熱式。它的烙鐵頭是直的，頭端挫成一個斜面或圓錐狀的，適宜焊接面積較小的焊盤；握拳法，適用于功率較大的烙鐵，我們做電子制作的一般不是大用功率的烙鐵。使用烙鐵時，烙鐵

28、的溫度太低則熔化不了焊錫，或者使焊點未完全熔化而成不好看、不可靠的樣子。太高又會使烙鐵“燒死”（盡管溫度很高，卻不能蘸上錫）。 另外也要控制好焊接的時間，電烙鐵停留的時間太短，焊錫不易完全熔化、接觸好，形成“虛焊”，而焊接時間太長又容易損壞元器件一般一兩秒內(nèi)要焊好一個焊點，若沒完成，寧愿等一會兒再焊一次。焊接時電烙鐵不能移動，應(yīng)該先選好接觸焊點的位置，再用烙鐵頭的搪錫面去接觸焊點。（2） 原件焊接順序先難后易，先帝后高，先貼片后插袋。宗旨：焊接方便，節(jié)省時間。3.2 注意事項要避免虛焊，漏焊的情況；要注意焊錫的多少，太多或太少都不好，要適中；電子元器件在電路板間的距離要合理，同意要注意美觀；注

29、意焊接與元器件的順序；注意電子器件的擺放是否正確以及線路間的連接是否正確。第四章 軟件設(shè)計流程圖本程序采用c語言編程，c語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，國內(nèi)最通用的是keil c51。c語言程序本身不依賴于極其硬件系統(tǒng)，基本上不作修改就能將程序從不同單片機中移植過來。c提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點運算，開發(fā)效率高，顧客縮短開發(fā)時間。增加程序可讀性和可維護性。keil c51是美國keil software公司出品的51系列兼容單片機c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，c語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用c來開發(fā)，體會更加深刻。c51

30、工具包的整體結(jié)構(gòu)，uvision與ishell分別是c51 for windows和for dos的集成開發(fā)環(huán)境(ide)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用ide本身或其它編輯器編輯c或匯編源文件。然后分別由c51及c51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.obj)。目標(biāo)文件可由lib51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)l51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.abs)。abs文件由oh51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的hex文件，以供調(diào)試器dscope51或tscope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如eprom中。開始初始化參數(shù)設(shè)置調(diào)

31、用鍵盤子程序調(diào)用顯示子程序調(diào)用控制子程序圖 4-1 主程序流程圖總結(jié)單片機應(yīng)用廣泛，在這次硬件實習(xí)中，通過焊電路板，軟件編程，了解了更多有用的東西，比如在設(shè)計電路時，要考慮電阻的大小，引腳的作用。焊電路板時注意力集中，不要虛焊等等。在這次實踐過程中我也和我們小組的成員共同努力，最終完成了任務(wù)，也使我們更加了解實踐的重要性以及同學(xué)間的交流。系統(tǒng)可以被學(xué)校、工廠等企事業(yè)單位應(yīng)用，設(shè)計比較簡單。經(jīng)過我們的努力，使我對單片機有了初步的認(rèn)識，了解了一些軟件編程的技巧。通過本次硬件實習(xí)，使我學(xué)會了課堂上學(xué)不到的知識。對單片機又有了更深的認(rèn)識，掌握單片機設(shè)計步驟，知道這門課程在工作中的重要性。在課程設(shè)計過程

32、中也遇到了許多困難,但在老師和同學(xué)們的同共努力下都得到解決,最終看到了成果.我感謝老師這三周來對我們細心的教導(dǎo),使我熟悉了一些軟件方面的知識,相信定會為日后工作打下堅實基礎(chǔ).硬件設(shè)計加深了學(xué)生對所學(xué)理論的理解，擴展了教學(xué)中的實驗內(nèi)容和要求，積累了實踐體驗和經(jīng)驗，讓我們提前感受到畢業(yè)設(shè)計的大致過程，進而為我們的畢業(yè)設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ)，也提高學(xué)生實際應(yīng)用能力。參考文獻1閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2009,32翟玉文.電子設(shè)計與實踐.北京：中國電力出版社，2006,83龍可微.x25045芯片及其應(yīng)用：電子技術(shù)應(yīng)用，1999.94張毅剛.單片機原理及其應(yīng)用：高等教育出版社，20

33、03,12 附錄 總體電路圖 附錄 程序/*包含頭文件*/#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define wei p2#define wren 0x06#define wrdi 0x04#define rdsr 0x05#define wrsr 0x01#define read 0x03#define write 0x02/*端口定義*/sbit ds1302_clk=p14;sbit ds1302_io=p15;sbit ds1302_rst=p16;sbit dat=p37; sbit

34、clk=p36;sbit key1=p31; /時間日期轉(zhuǎn)換sbit set=p33; /設(shè)置選擇鍵sbit up=p34; /+1sbit arm=p35; /設(shè)定鬧鈴sbit bing=p30; /響鈴sbit so=p10; /定義輸出端口sbit cs=p11; /定義片選端口sbit sck=p12; /定義時鐘端口sbit si=p13; /定義輸入端口sbit c=acc7; /*定義位變量*/*共陽led段碼表*/unsigned char code tab= 0x30,0xf9,0x52,0xd0,0x99,0x94,0x14,0xf1,0x10,0x90; /0-9,/*l

35、ed顯示位控碼*/unsigned char code dispbitcode=0xdf,0xef,0xf7,0xfd,0xfb,0xfe;/*led顯示緩存區(qū)*/unsigned char dispbuf8=0,0,10,0,0,10,0,0;unsigned char disp8=0,0,10,0,0,10,0,0;/*定義全局變量*/unsigned char hour,minute,second,year,month,day,key,room;unsigned char shi,fen,miao,nian,yue,ri;unsigned char mscnt,cont;unsigned

36、 char hor,min,sec,nn,yy,rr;unsigned char time=0x06,0x03,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00;/初始時間數(shù)組unsigned char id;bit flag;/*函數(shù)功能：數(shù)碼管掃描延時子程序入口參數(shù)：出口參數(shù)：*/void delay(void) int k;for(k=0;k0;i-) for(j=110;j0;j-); /-bdata unsigned char com;void tran() /*發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)子函數(shù)*/ unsigned char i; for(i=0; i8; i+) acc=com; /*將數(shù)據(jù)

37、放入a中*/ si=c; sck=0; /*sck產(chǎn)生一個上跳變*/ sck=1; com=com0;i-) ds1302_io=(bit)(byte1&0x01);/先進最低位 ds1302_clk=1; _nop_(); ds1302_clk=0; byte1=1; /*函數(shù)功能：從ds1302讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：出口參數(shù)：temp*/unsigned char outputbyte(void) unsigned char i; unsigned char temp=0; for(i=8;i0;i-) temp=temp1; if(ds1302_io) temp=temp|0x80;

38、/先出最低位 ds1302_clk=1; _nop_(); ds1302_clk=0; return(temp);/*函數(shù)功能：向ds1302某地址寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：addr,tdat出口參數(shù)：*/void write_ds1302(unsigned char addr,unsigned char tdat) ds1302_rst=0; _nop_(); ds1302_clk=0; _nop_(); ds1302_rst=1; inputbyte(addr); _nop_(); inputbyte(tdat); ds1302_clk=1; _nop_(); ds1302_rst=0;/*

39、函數(shù)功能：從ds1302某地址讀取數(shù)據(jù)入口參數(shù)：add出口參數(shù)：timedata*/unsigned char read_ds1302(unsigned char add) unsigned char timedata; ds1302_rst=0; _nop_(); ds1302_clk=0; _nop_(); ds1302_rst=1; inputbyte(add); _nop_(); timedata=outputbyte(); ds1302_clk=1; _nop_(); ds1302_rst=0; return(timedata);/*函數(shù)功能：初始化ds1302入口參數(shù)：出口參數(shù)：*

40、/void initial_ds1302() write_ds1302(0x8e,0x00);/寫保護寄存器，在對時鐘或ram寫前wp一定要為0second=read_ds1302(0x81);if(second&0x80) write_ds1302(0x80,0x00); /ch=0時振蕩器工作允許/*函數(shù)功能：bcd碼時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù)入口參數(shù)：x出口參數(shù)：y*/unsigned char bcd_dec(unsigned char x) unsigned char y; y=(x/16)*10)+(x%16); return(y);/*函數(shù)功能：十進制時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成bcd碼數(shù)據(jù)入口

41、參數(shù)：x出口參數(shù)：y*/unsigned char dec_bcd(unsigned char x) unsigned char y; y=(x/10)4)|(x%10); return(y);/*函數(shù)功能：讀取時間子程序入口參數(shù)：出口參數(shù)： second,minute,hour*/void read() second=read_ds1302(0x81); minute=read_ds1302(0x83); hour=read_ds1302(0x85); year=read_ds1302(0x8d); month=read_ds1302(0x89); day=read_ds1302(0x87)

42、;void read_time(uchar sss,uchar fff,uchar mmm) dispbuf0=tabsss/16; dispbuf1=tabsss%16; dispbuf2=tabfff/16; dispbuf3=tabfff%16; dispbuf4=tabmmm/16; dispbuf5=tabmmm%16;void read_day(uchar nnn,uchar yyy,uchar rrr) disp0=tabnnn/16; disp1=tabnnn%16; disp2=tabyyy/16; disp3=tabyyy%16; disp4=tabrrr/16; disp5=tabrrr%16;/*函數(shù)功能：數(shù)碼管顯示子程序入口參數(shù)：出口參數(shù)：*/void send(uchar num) unsigned char i; for(i=0;i8;i+) if(num&0x80)dat=1;elsedat=0;num=num1;clk=1; clk=0; void display(u