數(shù)碼管萬(wàn)年歷實(shí)習(xí)報(bào)告

河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校

綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告

系部：_________________

專(zhuān)業(yè)：_________________

班級(jí)：_________________

學(xué)生姓名：_________________

學(xué)號(hào):_________________

2013年6月28日

實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)

1.時(shí)間：2013年6月15日?2013年6月28日

2.實(shí)訓(xùn)單位：河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校

3.實(shí)訓(xùn)目的：深入學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的全過(guò)程

4.實(shí)訓(xùn)任務(wù)：

①加深學(xué)習(xí)電路圖繪制軟件的相關(guān)常識(shí)及其特點(diǎn)；

②以51單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)出一個(gè)LED萬(wàn)年歷；

③萬(wàn)年歷具有年份、月、日、時(shí)、分、秒、周、溫度、整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能；

④自己獨(dú)立完成設(shè)計(jì)電路圖，生成PCB,轉(zhuǎn)印、腐蝕電路板，焊接等硬件制作

工作；

⑤會(huì)使用keil軟件編寫(xiě)程序，并完成燒寫(xiě)過(guò)程；

⑥學(xué)會(huì)調(diào)試程序，敢于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題；

⑦參考相關(guān)的的書(shū)籍、資料，認(rèn)真完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告

前言：

萬(wàn)年歷是我們經(jīng)常見(jiàn)到和使用的計(jì)時(shí)工具，使用方便，功能多。但自己做一

個(gè)讓人滿意的萬(wàn)年歷，就不一定有那么輕而易舉了，本次實(shí)訓(xùn)的任務(wù)就是自己親

手做一個(gè)萬(wàn)年歷。利用本學(xué)期學(xué)過(guò)的單片機(jī)知識(shí)，設(shè)計(jì)出具有顯示年、月、日、

時(shí)、分、秒、周、溫度功能，同時(shí)有整點(diǎn)報(bào)時(shí)的功能的萬(wàn)年歷。

一、實(shí)訓(xùn)器件

1.溫度傳感器DS18B20

采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20,此類(lèi)傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一

條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以避免A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，降低

硬件成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測(cè)量精度高、測(cè)量范

圍廣等優(yōu)點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)DS18B20溫度傳感器作為溫度采集模塊。

2.時(shí)鐘芯片DS1302

采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)

行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V?5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)

行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。

DS1302內(nèi)部有一個(gè)31X8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。具有主電源/后

背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。主要特點(diǎn)

是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并旦可以關(guān)閉

充電功能。采用普通32.768kHz晶振。因此，本設(shè)計(jì)中采用DS1302提供時(shí)鐘。

3.74LS154

74LS154為4線―16線譯碼器，其主要電特性的典型值如下：

tpd

PD

ABCD->outputGl、G2->output

23ns19ns170mW

當(dāng)選通端（Gl、G2）均為低電平時(shí)，可將地址端（ABCD）的二進(jìn)制編碼在一

個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。若將G1和G2中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端，由

ABCD對(duì)輸出尋址，54/74154還可作4線一16線數(shù)據(jù)分配器。

引出端符號(hào)：A、B、C、D譯碼地址輸入端（低電平有效）

Gl、G2選通端（低電平有效）

0-15輸出端（低電平有效）

可用此種芯片作為數(shù)碼管的選址芯片。

4.74HC573

74HC573是八進(jìn)制3態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器,是高性能硅門(mén)CMOS器件。當(dāng)鎖

存使能端為高時(shí)，這些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說(shuō)輸出同步）。當(dāng)

鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。輸出能直接接到

CMOS,NMOS和TTL接口上操作電壓范圍：2.0V~6.0VX低輸入電流：1.OuA。

本實(shí)訓(xùn)采用此芯片作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片。

5.數(shù)碼管

本實(shí)訓(xùn)使用共陰極數(shù)碼管作為顯示器件，采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描,LED數(shù)

碼管價(jià)格適中，對(duì)于顯示數(shù)字也最合適。

綜上各模塊的選擇方案與論證，確定最后的主要硬件資源如下：采用

AT89s51作為主控制系統(tǒng)；DS1302提供時(shí)鐘；DS18B20作為數(shù)字式溫度傳感器；

74LS154作為選址芯片；74HC573作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片；共陰極數(shù)碼管顯示數(shù)

字；S8550驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。

二、實(shí)訓(xùn)原理

為了使萬(wàn)年歷在包裝美化時(shí)簡(jiǎn)單化及布線的方便，我將萬(wàn)年歷分為兩部分,

一部分是主體部分含有年份、月、日、時(shí)、分、秒，另一部分是小模塊包含周、

溫度。

電路圖如下：

主電路圖：

5&85&S&S

掃o2S3S8B8I

HWADO

PALIPftl/ADl

FAL2Pft2/AD2

PftS(AD3

Pa-VAEM

PftVAD5

M&AD6

Pa7/AD7

H

WTPPlJOT?

酬P(guān)L1H2EX

LBffiDGP12ECI

PI3CEXO

P1.4flCEX)

*0PI夕CEX2

LI/TxDPIOTX3

□aonPI.7OX4

ivroP2.(yA8

bnP2I/.A9

LMffiP22/AI0

17/EDP2.3/AI1

P14/AI2

P2.5/AI3

P1^AI4

5SP2.7/AI5

FRCHRP

O32768Hz_%>RSIVCC2

XI

X2VO

L

GND

GND

____________________cXIV”_______

nsimi

主電路PCB:

周，溫度電路圖:周，溫度PCB：

AA

BBW14

CCW15

DDW16

EE

FF

GG

DPDP

A

B

C

D

E

F

G

DP

三、程序編寫(xiě)

使用Keil軟件編寫(xiě)程序。程序包括主函數(shù)、時(shí)間顯示函數(shù)、溫度顯示函數(shù)、

時(shí)間調(diào)整函數(shù)、DS18B20模塊、DS1302模塊和周計(jì)算函數(shù)等。

程序的編寫(xiě)使我熟練的掌握了Keil軟件的應(yīng)用。具體程序見(jiàn)附錄。

四、程序的燒寫(xiě)與調(diào)試

程序燒寫(xiě)需要用專(zhuān)用的燒寫(xiě)軟件將Keil軟件聲生成的.hex文件寫(xiě)進(jìn)單片機(jī)

里。經(jīng)過(guò)多次的程序的改寫(xiě)與調(diào)試，最終制作出比較滿意的成品。

五、成品展不：

心得體會(huì)：

經(jīng)過(guò)此次實(shí)訓(xùn)我學(xué)到了很多，剛開(kāi)始以為做萬(wàn)年歷很難，著手開(kāi)始做這個(gè)

產(chǎn)品沒(méi)有一點(diǎn)頭緒，經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查資料，產(chǎn)生了最初的制作框架，然后就開(kāi)始找

芯片，查芯片資料?，設(shè)計(jì)電路圖，又請(qǐng)同學(xué)幫忙指點(diǎn)，修改原理圖。接著買(mǎi)元

器件，做封裝，生成PCB,制作電路板，焊接元器件，最后完成了整個(gè)硬件部

分的制作。完成了硬件制作后，我又編了測(cè)試軟件測(cè)試硬件是否有問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)

數(shù)碼管不亮，經(jīng)過(guò)問(wèn)題排查及資料查詢(xún)，發(fā)現(xiàn)單片機(jī)P0口缺少了上拉電阻，接

上后，解決了問(wèn)題。

編程也是比較困難的，由于掌握的知識(shí)不夠多，借鑒了別人的程序，并加

入自己的想法，經(jīng)過(guò)調(diào)試，程序編寫(xiě)成功。最終完成了產(chǎn)品的制作。

在實(shí)習(xí)的過(guò)程中我得到了別人的幫助，同時(shí)也主動(dòng)幫助別人，得到了很多

經(jīng)驗(yàn)，為以后學(xué)習(xí)提供了方便。實(shí)習(xí)就是學(xué)習(xí)的過(guò)程，本次實(shí)習(xí)是最成功的一

次，也是學(xué)到最多的一次。

參考文獻(xiàn)：

《單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn)》北京航空航天大學(xué)出版社

《單片機(jī)原理及應(yīng)用（C51澹）》清華大學(xué)出版社

《數(shù)字電子技術(shù)》黃河水利出版社

《ProtelDXP2004電路設(shè)計(jì)與仿真教程》北京航空航天大學(xué)出版社

附錄：

程序

萬(wàn)年歷.C

#include<reg5l.h>

#include<intrins.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharcodedigit[]={Ox3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,Ox6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39,0x00};

ucharmode,TH,TL,TN,seconds,minutes,hours,years,months,days,WEEK,n;

ucharcount=0;

sbitSET=P3A4;

sbitADD=P3A5;〃增力口

sbitRED二P3八6;〃減小

sbitCANL=P3A7;

sbitle=P2A6;

sbitoe=P2A7;

sbiten=PlA4;

sbitbeep=P2A4;

ucharGetWeekFromDay(ucharyears,ucharmonths,uchardays);

voidWriteSet1302(ucharcmd,uchardate);

ucharReadSet1302(ucharcmd);

voidReadyreadDS18B20(void);

ucharReadDS18B20(void);

voidIntDS1302(void);

voiddelaylms(uintx)

(

uchari,j;

for(i=x;i>0;i—)

for(j=124;j>0;j-);

)

voiddelaynus(ucharn)〃延時(shí)若干微秒

(

while(n-);

)

voiddisplay_Year(year)//顯示年

(

uchari,j;

i=year/10;

j=year%10;

P0=digit[2];

Pl=8;

delaylms(2);

PO=digit[O];

Pl=9;

delaylms(2);

PO=digit[iJ;

Pl=10;

delaylms(2);

PO=digit[j];

Pl=ll;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Month(month)〃顯示月

(

ucharij;

i=month/10;

j=month%10;

PO=digit[i];

Pl=6;

delay1ms⑵；

PO=digit[j];

Pl=7;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Day(day)〃顯示日

(

uchari,j;

i=day/10;

j=day%10;

PO=digit|i];

Pl=4;

delayIms(2);

PO=digit|j];

Pl=5;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Hour(hour)〃顯示時(shí)

(

uchari,j;

i=hour/10;

j=hour%10;

PO=digit[i];

Pl=2;

delay1ms⑵；

P0=digit[j]+n*0x80;

Pl=3;

delaylms(l);

voiddisplay_Minute(minute)〃顯示分

{

ucharij;

i=minute/10;

j=minute%10;

PO=digit[i];

Pl=0;

delayIms(2);

PO=digit[j];

Pl=l;

delaylms(l);

)

voiddisplay_Week(void)〃顯示周

{

WEEK=GetWeekFromDay(years,months,days);

Pl=12;

switch(WEEK)

(

casel:PO=digit[l];

delaylms(2);

break;

case2:P0=digit[2];

delaylms(2);

break;

case3:PO=digit[3];

delaylms(2);

break;

case4:P0=digit[4];

delaylms(2);

break;

case5:PO=digit[5J;

delaylms(2);

break;

case6:P0=digit[6];

delaylms(2);

break;

case7:P0=digit[8];

delaylms(2);

break;

)

)

voiddisplay_Time(void)〃顯示實(shí)時(shí)時(shí)間

ucharvalue;

value=ReadSetl302(0x83);

minutes=(((value&0x70)?4)*10+(value&0x0f));

display_Minute(minutes);

value=ReadSet1302(0x85);

hours=(((value&0x70)?4)*10+(value&0x0f));

display_Hour(hours);

value=ReadSetl302(0x87);

days=(((value&0x70)?4)*10+(value&0x0f));

display_Day(days);

value=ReadSetl302(0x89);

months=(((value&0x70)?4)*10+(value&0x0f))；

display_Month(months);

value=ReadSetl302(0x8D);

years=(((value&0xf0)?4)*10+(value&0x0f))；

display_Year(years);

display_Week();

/*****************時(shí)間調(diào)整部分*********************/

voidhourset(void)〃調(diào)時(shí)

uchartimevalue,hour;

delay1ms(500);〃防止多次觸發(fā)

WriteSetl302(0x8e,0x00);〃將寫(xiě)保護(hù)去掉，確保能正常將調(diào)整后的數(shù)值寫(xiě)入DS1302

timevalue=ReadSetl302(0x85);〃讀取此時(shí)的數(shù)值

hour=(((timevalue&0x70)?4)*10+(timevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

hour++;

delaylms(100);

whi!e(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

delaylms(20);

if(RED==0)

hour-;

delaylms(100);

if(hour==0)hour=23;

while(RED==0);

)

)

if(hour>=24)hour=0;

timevalue=(((hour)/10)?4l(hour%10));

WriteSet1302(0x84,timevalue);

delay1ms⑵；

display_Hour(hour);

delaylms(10);

if(CANL==0)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==O)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voidminuteset(void)〃調(diào)分

(

uchartimevalue,minute;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

timevalue=ReadSet1302(0x83);

minute=(((timevalue&0x70)?4)：ic10+(timevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

minute++;

if(minute>=60)timevalue=0;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

(

delaylms(10);

if(RED==0)

minute—;

if(minute=O)minute=59;

delaylms(300);

while(RED==O);

)

}

if(minute>=60)minute=O;

timevalue=((minute/10)?4l(minute%10));

WriteSet1302(0x82,timevalue);

delay1ms⑵；

display_Minute(minute);

delaylms(10);

if(CANL==0)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==0)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

voidyearset(void)〃調(diào)年

(

uchardatevalue,year;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

datevalue=ReadSet1302(0x8d);

year=(((datevalue&0x70)?4)*10+(datevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

{

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

year++;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

delaylms(20);

if(RED==O)

year—;

delaylms(lOO);

whi!e(RED==0);

)

)

datevalue=((year/l0)?4l(year%10));

WriteSet1302(0x8c,datevalue);

delay!ms(5);

display_Year(year);

delaylms(5);

if(CANL==O)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==O)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voidmonthset(void)〃調(diào)月

(

uchardatevalue,month;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

datevalue=ReadSet1302(0x89);

month=(((datevalue&0x70)?4)*10+(datevalue&0x0f));

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(20);

if(ADD==0)

(

month++;

if(month>12)month=l;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

(

delaylms(20);

if(RED==0)

month—;

delayIms(100);

if(month==0)month=12;

while(RED==0);

)

}

datevalue=((month/10)?4l(month%10));

WriteSet1302(0x88,datevalue);

delaylms(5);

display_Month(month);

delaylms(5);

if(CANL==0)

(

mode=0;

break;

)

if(SET==0)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voiddayset(void)〃調(diào)日

(

uchardatevalue,day;

delaylms(500);

WriteSet1302(0x8e,0x00);

datevalue=ReadSet1302(0x87);

day=(((datevalue&0x70)?4)*10+(datevalue&0x0f))；

while(l)

(

if(ADD==0)

(

delaylms(10);

if(ADD==0)

(

day++;

if(day>31)day=l;

while(ADD==0);

)

)

if(RED==0)

delaylms(lO);

if(RED==O)

if(day==0)day=31;

day—;

delaylms(300);

while(RED==0);

datevalue=((day/l0)?4l(day%10));

WriteSet1302(0x86,datevalue);

delaylms(5);

display_Day(day);

delaylms(5);

if(CANL==0)

mode=0;

break;

if(SET==0)break;

)

WriteSet1302(0x8e,0x80);

)

voidTimeSet(void)〃時(shí)間調(diào)整函數(shù)

if(SET==0)

(

delaylms(20);

if(SET==0)

{while(!SET)

mode++;

delaylms(20);

switch(mode)

case1:{yearset();delay1ms(20);}break;

case2:{monthset();delay1ms(20);}break;

case3:{dayset();delay1ms(20);}break;

case4:{hourset();delaylms(20);}break;

case5:{minuteset();delay1ms(20);}break;

)

if(mode==5)mode=0;

ucharflag;

voidDisplay_Integer(unsignedcharx)

(

uchars,g;

s=x%100/10;

g=x%10;

PO=digit[s];

Pl=13;

delaylms(3);

P0=digit[g]+0x80;

Pl=14;

delaylms(3);

PO=digit[1O];

Pl=15;

delaylms(l);

voiddisplay_Temperature(void)

(

ReadyreadDS18B20();

TL=ReadDS18B20();

TH=ReadDS18B20();

if((TH&0XF8)!=0X00)

(

flag=l;

TL=~TL;

TH=~TH;

TL+=1;

if(TL>255)TH+=1;

TN=TH*16+TL/16;

)

TN=TH*i6+TL/16;

Display_Integer(TN);

)

/****************設(shè)置模塊******************/

voidSet(void)

(

if(SET==0)

{

delaylms(5);

if(SET==0)

delaylms(50);

while(l)

TimeSet();

if(CANL==O)

break;

voidInitTimerO(void)

TMOD=0x01;

THO=0x3C;

TL0=0x0B0;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

voidmain()

(

inti;

P0=0;

InitTimerO();

IntDS1302();〃初始化DS1302

delaylms(5);

le=l;

oe=0;

en=0;

delayIms(200);

beep=1;

while(l)

{

for(i=1000;i>0;i-)

Set();

display_Time();

Display_Integer(TN);

if(hours==7llhours==8llhours==9llhours==10llhours==llllhours==12

llhours==14llhours==15llhours==16llhours==17llhours==18llhours==19

llhours==20llhours==21llhours==22)

if(minutes==OxOO)

ucharvalue,w,k;

value=ReadSet1302(0x81);

seconds=(((value&0x70)?4):{:104-(value&0x0f))；

if(seconds>0&&seconds<2)

(

for(k=5;k>=0;k—)

(

for(w=100;w>0;w—)

(

beep=0;

delaylms(3);

beep=l;

delaylms(3);

)

delaylms(1000);

)

}

elsebeep=l;

)

)

}

display_Temperature();

)

)

voidt0()interrupt1

(

THO=0x3C;

TLO=OxOBO;

count++;

if(count==10)

{n=0;

)

if(count==20)

{count=0;

n=l;

)

/*******DS]302模塊*************/

sbitSCLK=P2A0;//DS1302時(shí)鐘輸入

sbitDATE=P2A1;//DS1302數(shù)據(jù)輸入

sbitREST=P2A2;//DS1302復(fù)位端口

voidWrite1302(uchardate)//|nj1302寫(xiě)數(shù)據(jù)

uchari;

SCLK=O;

delaynus(2);

for(i=0;iv8;i++)

(

DATE=date&0x01;

SCLK=1;

delaynus(2);

SCLK=O;

delaynus(2);

date?=l;

)

)

voidWriteSet1302(ucharcmd,uchardate)〃根據(jù)相應(yīng)的命令輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)

(

REST=0;

SCLK=0;

REST=1;

Write1302(cmd);

delaynus(5);

Write1302(date);

SCLK=1;

REST=0;

)

ucharRead1302(void)〃讀取1302數(shù)據(jù)

(

uchari,date;

delaynus(2);

for(i=0;i<8;i++)

(

date?=l;

if(DATE==l)

datel=0x80;

SCLK=1;

delaynus(2);

SCLK=0;

delaynus(2);

)

returndate;

)

ucharReadSet1302(ucharcmd)〃根據(jù)命令讀取1302相應(yīng)的值

uchardate;

REST=O;

SCLK=O;

REST=1;

Write1302(cmd);

delaynus(2);

date=Read1302();

SCLK=1;

REST=0;

returndate;

)

voidIntDS1302(void)//DS1302初始化

(

ucharflag;

flag=ReadSetl302(0x81);

if(flag&0x80)〃判斷時(shí)鐘芯片是否關(guān)閉

(

WriteSet1302(0x8E,0x00);〃根據(jù)寫(xiě)狀態(tài)寄存器命令字，寫(xiě)入不保護(hù)

指令