功能电源地逻辑电源液晶驱动电源输入寄存器数据，命令输入读写操作选择读，写输入是能信号三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线三态数据总线输入上两行使能信号输入下两行使能信号第五节按键电路的设计根据功能的需要，本时钟需要设置时间，对时间进行实时校准的功能，所以按键是必不可少的。按照键盘与的连接方式可分为独立式键盘和矩阵式键盘。独立式键盘是每个按键相互独立的，每个按键占用个口线，每根口线上的按键不会影响其他口上按键工作状态，独立式键盘电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用个口中，在按键数量较多的时，口浪费较大，且电路复杂。矩阵键盘适合按键较多时使用，由于本设计的电子钟最多需要个按键，若采用矩阵键盘反而会有点浪费，故采用独立式键盘。键盘的电路图如图，对于内置了上拉电阻的引脚来说，外接上拉电阻没有意义。图键盘的电路图我们用的的端分别和单片机的相连，端同时和在相连，在初始化的时候先给单片机的这几个脚赋为高电平，当按键按下的时候，变为低电平。键为自动复位按键，每次按下后，会自动弹出。单片机管脚只有在按键按下的时候为低电平，按键弹出后重新恢复高电平。按键的操作说明如下模式键按次下模式键,秒数字开始闪烁，进入调秒模式，再按次进入调年模式，依次类推分别进入调月日星期时分秒的模式。调整键在按下模式键后，相应的数字会闪烁，这时我们按下加键或减键，对应的数字就会相应的加或减。第六节复位电路的设计复位是单片机的初始化操作，以便使和系统中其他部件都处于个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，除了进入系统的正常初始化之外，当单片机系统在运行出错或操作使系统处于死机状态时，也可通过按键复位重新启动。复位后，内容初始化为，使单片机从单元开始执行程序，单片机复位后，除了之外，还对处内的特殊功能寄存器产生影响，它们的复位状态如表单片机复位后还会影响内部的的状态，单片机复位信号的输入端是引脚，高电平有效。其有效时间持续个时钟周期个机器周期以上。端的外部复位电路有两种操作方式，上电自动复位和按键手动复位。上电自动复位是利用电容储电来实现的，如图所示，上电瞬间，电路充电，端出现正脉冲，随着充电电流的减少，的电位逐渐下降，按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。按键电平复位是相当于端通过电阻接高电平，按键脉冲复位，利用微分电路产生正脉冲，如图。图单片机复位电路手动复位电路中，由于按键电平复位只要个电容和个按键并联，再通过电阻和地相接就行了，所以出于应用方便，本设计采用按键电平复位电路。第三章基于单片机的电子时钟软件设计单片机可以应用汇编语言和语言进行编程。汇编语言与机器语言指令对应,所以用汇编语言编写的程序在单片机里运行起来效率较高。语言程序可读性高,更便于理解，本设计采用语言编程。第节主程序设计第次上电,系统先进行初始化,显示初始时间,并开始走时,初始日期为。单片机依次开始调用子程序，子程序，键盘子程序返回开头循环运行。主序流程图如图。图主序流程图第二节实时时钟日历子程序设计该程序主要实现对写保护充电，对年月日星期时分秒等寄存的读写操作。在读写操作子程序中都执行了关中断指令，因为在串行通信时对时序要求比较高，而且在此是用单片机内部软件模拟串行时钟脉冲，并由口输出，所以在通信过程中最好保证传输的连续性，不要允许中断，其流程图如图。每次上电后会自动处于暂停状态，必须把秒寄存器的位置位，时钟才开始计时。如果直没有掉电则不会存在此问题。在进行写操作时，需要先解除写保护寄存器的禁止状态。当用多字开始初始化显示子程序子程序子程序延时程序节模式进行操作时，必须写够个字节。图对操作流程图第三节环境温度采集子程序设计是单线器件，它在根数据线上实现数据的双向传输，这就需要定的协议来对读写数据提出严格的时序要求，单片机并不支持单线传输。因此，必须采用软件的方法来模拟单线的协议时序。主机操作单线器件必须遵循下面的顺序。初始化发操作命令内存操作命令数据处理。开始初始化写入时钟初值开始计时读出数据返回实现环境温度采集转换并读取数据的程序流程图如图。详细的时序说明和操作指令方法在前面已说明，在此不再赘述。第四节按键子程序设计单片机对键盘扫描的方法有随机扫描方式定时扫描方式和中断扫描方式。在随机扫描方式中，完成特定任务后，即执行键盘程序，以确定键盘有无按键输入，然后根据按键功能转去执行相应的操作，在执行键盘按键规定的功能中不理踩键盘输入。定时扫描方式与随机扫描方式基本相同，只是利用内的定时中断，每隔定时间扫描有无按键按下，键盘反应速度快，在处理按键功能过程中，可以通过键盘命令进行干预，如取消暂停等操作。图对环境温度采集转换并读取数据的程序流程图开始初始化发起命令发起命令延时等待温度转换完成初始化应答脉冲否发起命令读低位字节数据读高位字节数据发出报警信号是否超出设置温度范围应答脉冲否前两种扫描方式均会占用大量时间，不管有没有键入操作，总要在定的时间内进行扫描，这对于单片机控制系统是很不利的。由于本设计中单片机在系统中的主要任务是接收和的数据并送出显示，完成时钟日历和日期温度的控制，单片机完全有能力完成以上工作，所以采用随机扫描方式，系统也能够正常运行。第四章系统调试调试工作分硬件调试和软件调试两部份，调试方法如下首先，硬件调试主要是先搭建硬件平台，然后利用万用表等工具对电路检查，最后烧入应用程序进行功能调试。硬件调试比较费时，需要细心和耐心，也需要熟练掌握电路原理。然后，可以直接应用些编辑或仿真软件进行调试，比如单片机编辑软件该软件提供了个可视化的操作界面，包括编辑器，连接器，库管理等。还有个比较常见的强大的仿真软件，此软件提供了几乎所有常见的元器件，为我们的绘制仿真图提供了个很好的调试环境。而且省力，省时，方便。在软件调试过程中要仔细耐心，即使是多写或少写两个字符，都有可能使编译无法进行。而有时往往在中编译运行无错，但是烧录到单片机中运行起来就会出错，很有可能是编程时管脚或是时序编辑不对。总之，调试过程是个软硬件相结合调试的过程，硬件电路是基础，软件是检测硬件电路和实现其功能的关键。在调试过程中，首先必须明确调试顺序。例如本设计是在单片机系统基础上建立起来的，所以必须先确定单片机基础电路是否能正常工作。为了正确显示时间，接下来还要确定显示电路能否正常工作。硬件调试的过程，也是软件调试的过程。然后，要准备好工具，硬件调试需要万用表示波器等。软件调试般需要诸如，等仿真编辑器。第节单片机基础电路调试单片机基础电路包括电源单片机外部时钟震荡电路复位电路和外部接口电路。调试过程需要注意以下几点检查电源是否完好。单片机电源要连接正确，并且保证的号引脚接高电平。的号引脚是外部程序存储器选择的信号端。当该引脚为高电平时，单片机会直从片内程序存储器内取指令。如果使用口做，要接上拉电阻。使用万用表排查电路中是否存在断路或者短路的情况。编辑个使显示些简单字符来确定电路和单片机的正常运行。第二节显示电路的调试显示电路可以将显示程序写入进行调试，在此选用个简单的程序来调试显示电路。第三节电路的调试该电路包含芯片主电源备用电源晶振等部分。在与单片机连接的过程中需要注意以下几点清楚与单片机连接的管脚。本设计定义为的连接，连接，连接。注意电源正负极连接。接晶振。该晶振体型比较小，焊接的时候要小心，注意不要将晶振的引脚弄断。同时也要尽量使晶振远离的,引脚位置焊接。编写的时钟日历程序，进行调试。第四节环境温度采集电路的调试温度传感器使用起来非常方便，不但接线少，而且编程容易。该温度传感器在读写数据时需要严格的时序，为了方便编写对应的延时程序，此时单片机般都选用的晶振。为了能正常显示温度，需要将读取到底和组合成个字节，在转换成十进制数。温度显示子程序与时间子程序原理相同。第五节按键电路的调试按键电路比较简单，故调试起来也比较简单。确保按键焊接正确，只需要在的调试程序调试就行了。第六节软件的调试其实硬件的调试也伴随着软件的调试，在硬件调试时，我们首先要做的是在仿真软件上画出原理图，显然原理图的正确与否关系着我们以后软件的调试，所以在原理图还没有真正的搞定之前，软件的调试是盲目的徒劳的。确定了硬件原理图正确之后，就要对软件进行调试。显然软件的基本语法，是不能有问题的，不然就生不成有效的进制文件，也就不能仿真。等这切都可以了，下面的工作就是对每步的算法问题进行检查优化，还有重要的点，就是引脚的定义定要和硬件相致，这是个每个人都知道，但又很容易犯错的地方。经过的仿真，达到了最初的目的，程序可以运行，并显示了时间温度。但是仿真软件是个强大的智能软件，对于元件参数的要求是不严格的，换句话说，就是只要电路的基本意思被表达了就完全可以通过，但是实际的电路确定每个元件的参数有定的要求，这要我们查些相关的资料才能确定，这切好了之后，就要成板，我选用万用版手工制作。经过努力最后我完成了这项工作，而且我也满意。烧录软件对各个电路部分，功能进行调试，最后顺利的完成了实物制作。需要注意的是要认真，仔细的调试。结论经过这段时间对多功能电子时钟的设计和制作，终于在最后将预期的基本功能实现了，可以同时在的显示器上显示年月日星期温度。从硬件的选取到软件的设计都使我收获不少，首先硬件的选取是重要的步，在这个设计中，特别显示器件的选取给上，我开始首选的数码管，它