河南機電高等專科學校

綜合實訓報告

系部：_________________

專業：_________________

班級：_________________

學生姓名：_________________

學號:_________________

2013年6月28日

實訓任務書

1.時間：2013年6月15日?2013年6月28日

2.實訓單位：河南機電高等專科學校

3.實訓目的：深入學習電子產品設計制作的全過程

4.實訓任務：

①加深學習電路圖繪制軟件的相關常識及其特點；

②以51單片機為核心設計出一個LED萬年歷；

③萬年歷具有年份、月、日、時、分、秒、周、溫度、整點報時等功能；

④自己獨立完成設計電路圖，生成PCB,轉印、腐蝕電路板，焊接等硬件制作

工作；

⑤會使用keil軟件編寫程序，并完成燒寫過程；

⑥學會調試程序，敢于發現問題，解決問題；

⑦參考相關的的書籍、資料，認真完成實訓報告。

綜合實訓報告

前言：

萬年歷是我們經常見到和使用的計時工具，使用方便，功能多。但自己做一

個讓人滿意的萬年歷，就不一定有那么輕而易舉了，本次實訓的任務就是自己親

手做一個萬年歷。利用本學期學過的單片機知識，設計出具有顯示年、月、日、

時、分、秒、周、溫度功能，同時有整點報時的功能的萬年歷。

一、實訓器件

1.溫度傳感器DS18B20

采用數字式溫度傳感器DS18B20,此類傳感器為數字式傳感器而且僅需要一

條數據線進行數據傳輸，易于與單片機連接，可以避免A/D模數轉換模塊，降低

硬件成本，簡化系統電路。另外，數字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范

圍廣等優點。因此，本設計DS18B20溫度傳感器作為溫度采集模塊。

2.時鐘芯片DS1302

采用DS1302時鐘芯片實現時鐘，它可以對年、月、日、周、時、分、秒進

行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V?5.5V。采用三線接口與CPU進

行同步通信，并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或RAM數據。

DS1302內部有一個31X8的用于臨時性存放數據的RAM寄存器。具有主電源/后

背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。主要特點

是采用串行數據傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并旦可以關閉

充電功能。采用普通32.768kHz晶振。因此，本設計中采用DS1302提供時鐘。

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

當選通端（Gl、G2）均為低電平時，可將地址端（ABCD）的二進制編碼在一

個對應的輸出端，以低電平譯出。若將G1和G2中的一個作為數據輸入端，由

ABCD對輸出尋址，54/74154還可作4線一16線數據分配器。

引出端符號：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碼管的選址芯片。

4.74HC573

74HC573是八進制3態非反轉透明鎖存器,是高性能硅門CMOS器件。當鎖

存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數據是透明的（也就是說輸出同步）。當

鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數據會被鎖存。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。

本實訓采用此芯片作為數碼管的驅動芯片。

5.數碼管

本實訓使用共陰極數碼管作為顯示器件，采用LED數碼管動態掃描,LED數

碼管價格適中，對于顯示數字也最合適。

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；DS1302提供時鐘；DS18B20作為數字式溫度傳感器；

74LS154作為選址芯片；74HC573作為數碼管的驅動芯片；共陰極數碼管顯示數

字；S8550驅動揚聲器。

二、實訓原理

為了使萬年歷在包裝美化時簡單化及布線的方便，我將萬年歷分為兩部分,

一部分是主體部分含有年份、月、日、時、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PL1H2EX

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

使用Keil軟件編寫程序。程序包括主函數、時間顯示函數、溫度顯示函數、

時間調整函數、DS18B20模塊、DS1302模塊和周計算函數等。

程序的編寫使我熟練的掌握了Keil軟件的應用。具體程序見附錄。

四、程序的燒寫與調試

程序燒寫需要用專用的燒寫軟件將Keil軟件聲生成的.hex文件寫進單片機

里。經過多次的程序的改寫與調試，最終制作出比較滿意的成品。

五、成品展不：

心得體會：

經過此次實訓我學到了很多，剛開始以為做萬年歷很難，著手開始做這個

產品沒有一點頭緒，經過上網查資料，產生了最初的制作框架，然后就開始找

芯片，查芯片資料?，設計電路圖，又請同學幫忙指點，修改原理圖。接著買元

器件，做封裝，生成PCB,制作電路板，焊接元器件，最后完成了整個硬件部

分的制作。完成了硬件制作后，我又編了測試軟件測試硬件是否有問題，發現

數碼管不亮，經過問題排查及資料查詢，發現單片機P0口缺少了上拉電阻，接

上后，解決了問題。

編程也是比較困難的，由于掌握的知識不夠多，借鑒了別人的程序，并加

入自己的想法，經過調試，程序編寫成功。最終完成了產品的制作。

在實習的過程中我得到了別人的幫助，同時也主動幫助別人，得到了很多

經驗，為以后學習提供了方便。實習就是學習的過程，本次實習是最成功的一

次，也是學到最多的一次。

參考文獻：

《單片機C51程序設計教程與實驗》北京航空航天大學出版社

《單片機原理及應用（C51澹）》清華大學出版社

《數字電子技術》黃河水利出版社

《ProtelDXP2004電路設計與仿真教程》北京航空航天大學出版社

附錄：

程序

萬年歷.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

(

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)〃顯示實時時間

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();

/*****************時間調整部分*********************/

voidhourset(void)〃調時

uchartimevalue,hour;

delay1ms(500);〃防止多次觸發

WriteSetl302(0x8e,0x00);〃將寫保護去掉，確保能正常將調整后的數值寫入DS1302

timevalue=ReadSetl302(0x85);〃讀取此時的數值

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)〃時間調整函數

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時鐘輸入

sbitDATE=P2A1;//DS1302數據輸入

sbitREST=P2A2;//DS1302復位端口

voidWrite1302(uchardate)//|nj1302寫數據

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)〃根據相應的命令輸入相應的數據

(

REST=0;

SCLK=0;

REST=1;

Write1302(cmd);

delaynus(5);

Write1302(date);

SCLK=1;

REST=0;

)

ucharRead1302(void)〃讀取1302數據

(

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)〃根據命令讀取1302相應的值

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)〃判斷時鐘芯片是否關閉

(

WriteSet1302(0x8E,0x00);〃根據寫狀態寄存器命令字，寫入不保護

指令