1、<p>　　分類(lèi)號(hào) </p><p>　　編 號(hào) </p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目 多功能定時(shí)插線板的設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院 物理與信息技術(shù)學(xué)院 </p><p>　　摘要：現(xiàn)代社會(huì)

2、電子科學(xué)技術(shù)飛速的發(fā)展，電子產(chǎn)品已經(jīng)滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，越來(lái)越多的家庭電子產(chǎn)品為人們所使用，但我們常用的電器插線板開(kāi)關(guān)并不具備定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉功能?；蛟S就由于這些原因給我們帶來(lái)很多不便。而傳統(tǒng)的具有定時(shí)開(kāi)關(guān)作用插線板多采用數(shù)字集成電路定時(shí)，元器件多，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功率損耗大、成本高，并且精度低、定時(shí)時(shí)間較短、不具掉電存儲(chǔ)、抗干擾能力弱等缺點(diǎn)。因此有必要對(duì)傳統(tǒng)插線板進(jìn)行改進(jìn)。本設(shè)計(jì)所介紹的是一種基于單片機(jī)Atemag16編程控制為核心，外

3、接鍵盤(pán)、溫度監(jiān)測(cè)、顯示接口和時(shí)鐘電路的智能開(kāi)關(guān)插線板。此多功能插線板具備實(shí)時(shí)時(shí)間溫度顯示、時(shí)鐘校準(zhǔn)、定時(shí)設(shè)置、啟動(dòng)和關(guān)閉的功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、鍵盤(pán)、顯示電路、時(shí)鐘電路</p><p>　　Abstract:Modern society, the rapid development of electronic science and technology, elect

4、ronic products have infiltrated all spheres of society, more and more electronic products for home use by people, but our common electrical power strip switch does not have the time to open and close function. Perhaps fo

5、r these reasons to give us a lot of inconvenience. The traditional role of a timer switch strip more time using digital integrated circuits, components and more complex circuits, power consu</p><p>　　Keyword

6、s:Microcomputer, keyboard, display circuit, clock circuit</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　第1章 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)2</p><p>　　1．1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)及框圖

7、2</p><p>　　1．2 Atmega16以及DS1302、DS18B20功能介紹2</p><p>　　第2章 硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　2．1 模塊劃分7</p><p>　　2．1.1 DS18B20溫度采集模塊7</p><p>　　2．1.2 LCD1602液晶顯示模塊8<

8、/p><p>　　2．1.3 鍵盤(pán)模塊9</p><p>　　2．1.4 DS1302時(shí)鐘模塊9</p><p>　　2．1.5 插線板模塊11</p><p>　　2．1.6 Atemag16主控制模塊12</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)12</p><p>　　第4章

9、 系統(tǒng)調(diào)試分析13</p><p>　　4．1 硬件部分調(diào)試13</p><p>　　4．2 軟件部分調(diào)試13</p><p>　　4．3 系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試13</p><p>　　第5章 總結(jié)與展望15</p><p>　　第6章 致謝16</p><p><b>　　參

10、考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　附 錄18</b></p><p>　　引言：多功能智能插線板在實(shí)際生活中有著非常大的用處，它可以通過(guò)定時(shí)電路的設(shè)計(jì)來(lái)根據(jù)時(shí)間需要定時(shí)開(kāi)斷開(kāi)關(guān)，通過(guò)溫度的高低控制開(kāi)關(guān)閉合，使很多非智能型家電變?yōu)橹悄苄汀，F(xiàn)在市場(chǎng)出售的定時(shí)插班大多功能單一、價(jià)格昂貴，而本設(shè)計(jì)借助單片機(jī)系統(tǒng)制作一個(gè)簡(jiǎn)易定時(shí)插線板具有數(shù)字顯示

11、化、使用方便、造價(jià)便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　第1章 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1．1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)及框圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的，介紹一款以單片機(jī) ATemag16編程控制為核心，外接鍵盤(pán)、溫度監(jiān)測(cè)、顯示接口電路和時(shí)鐘電路，并通過(guò)繼電器吸合導(dǎo)通和關(guān)閉插座開(kāi)關(guān)，對(duì)電器進(jìn)行控制。此開(kāi)關(guān)具備實(shí)時(shí)

12、時(shí)間溫度顯示、時(shí)鐘校準(zhǔn)、定時(shí)時(shí)間設(shè)置、定時(shí)啟動(dòng)和關(guān)閉的功能。</p><p>　　已選好插線板具有六個(gè)插口，為了合理有效使用本設(shè)計(jì)只對(duì)其前三個(gè)進(jìn)行定時(shí)設(shè)定，另外三個(gè)為普通常用插口。第一個(gè)和第二個(gè)具有一組定時(shí)，第三組具有三組定時(shí)。選擇一廢棄電源適配器作為主芯片供電電源，DS18B20提供溫度數(shù)據(jù)，DS1302提供時(shí)鐘，1602A液晶顯示屏作為時(shí)間和溫度顯示界面，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定時(shí)間控制繼電器開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間?？傮w電路設(shè)計(jì)框

13、圖如下：</p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)總框圖</b></p><p>　　1．2 Atmega16以及DS1302、DS18B20功能介紹</p><p>　　Atmega16功能介紹</p><p>　　ATmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8 位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及

14、單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。</p><p><b>　　其引腳圖如下: </b></p><p>　　圖2 ATmega16引腳圖</p><p>　　AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU)相連接

15、，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATmega16有如下特點(diǎn):16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即RWW)，512字節(jié)EEPROM，1K字節(jié)SRAM，32個(gè)通用I/O口線，32個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中

16、斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP 封裝)的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。工作于空閑模式時(shí)CPU停止工作，而USART、兩線接口、A/D轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)

17、行，允許用戶(hù)保持一個(gè)時(shí)間基</p><p>　　本芯片是以Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISP Flash允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于AVR內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)(Application Flash Memory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot Flash M

18、emory)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW操作。通過(guò)將8位RISC CPU與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash集成在一個(gè)芯片內(nèi)，ATmega16成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。ATmega16 具有一整套的編程與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具包括：C語(yǔ)言編譯器、宏匯編、程序調(diào)試器/軟件仿真器、仿真器及評(píng)估板。</p><p><b>　　DS1302介紹</b></p&g

19、t;<p>　　DS1302包括時(shí)鐘/日歷寄存器和31字節(jié)（8位）的數(shù)據(jù)暫存寄存器，數(shù)據(jù)通信僅通過(guò)一條串行輸入輸出出口，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘/日歷包括秒、分、時(shí)、日期和年份信息，瑞年可自行調(diào)整，可選擇12小時(shí)和24小時(shí)制，可以設(shè)置AM、PM。</p><p><b>　　其引腳功能圖如下：</b></p><p>　　圖3 DS1302引腳功能圖</p>

20、;<p>　　只通過(guò)三根線進(jìn)行數(shù)據(jù)的控制和傳遞：RST(Reset)、I/O(Data line)、SCLK(Serial clock),通過(guò)備用電源可以讓芯片在小于1MW的功率下運(yùn)作。</p><p><b>　　其工作過(guò)程圖如下</b></p><p>　　圖4 DS1302工作原理圖</p><p>　　主要工作原理圖如圖

21、4所示：移位寄存器，控制邏輯，晶振，時(shí)鐘和RAM。在進(jìn)行任何數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，必須被制高電平（注意雖然將它置為高電平，內(nèi)部時(shí)鐘還是在晶振作用下走時(shí)的，此時(shí)，允許外部讀寫(xiě)數(shù)據(jù)），在每個(gè)SCLK 上升沿?cái)?shù)據(jù)被輸入，下降沿時(shí)數(shù)據(jù)被輸出，一次只能讀寫(xiě)一位，適度還是寫(xiě)需要通過(guò)串行</p><p>　　輸入控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)（也是一個(gè)字節(jié)），通過(guò)8個(gè)脈沖便可讀取一個(gè)字節(jié)從而實(shí)現(xiàn)串行輸入與輸出。最初通過(guò)8個(gè)時(shí)鐘周期載入控制字節(jié)到移位寄存

22、器。如果控制指令選擇的是單字節(jié)模式，連續(xù)的8個(gè)時(shí)鐘脈沖可以進(jìn)行8位數(shù)據(jù)的寫(xiě)和8 位數(shù)據(jù)的讀操作，SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，SCLK 脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)。8個(gè)脈沖便可讀寫(xiě)一個(gè)字節(jié)。在突發(fā)模式，通過(guò)連續(xù)的脈沖一次性讀寫(xiě)完7個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘/日歷寄存器（注意時(shí)鐘/日歷寄存器要讀寫(xiě)完），也可以一次性讀寫(xiě)8~328位RAM 數(shù)據(jù)（可按實(shí)際情況讀寫(xiě)一定數(shù)量的位，不必全部讀寫(xiě)，兩者的區(qū)別）。</p>

23、<p>　　備用電源可采用電池或超級(jí)電容（0.1F以上），可以用老式電腦主板上的3.6V充電電池。如果斷電時(shí)間較短時(shí)（幾個(gè)小時(shí)或幾天），就可用漏電較小的普通電解電容代替。100μF就可以保證1小時(shí)正常走時(shí)。DS1302在第一次加電后，必須進(jìn)行初始化操作，初始化后就可按正常方法調(diào)整時(shí)間。</p><p><b>　　DS18B20介紹</b></p><p>

24、　　DS18B20的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成與一個(gè)芯片上，抗干擾能力強(qiáng)；采用數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出；單總線數(shù)據(jù)通信；最高12位分辨率，精度可達(dá)0.5攝氏度；可選擇寄生工作方式；檢測(cè)溫度為55 125；內(nèi)置EEPROM，限溫報(bào)警功能；64位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號(hào)，方便多機(jī)掛接。</p><p>　　其芯片封裝結(jié)構(gòu)如圖：</p><p>　　圖5 DS18B20芯片封裝結(jié)構(gòu)圖</p

25、><p>　　引腳功能為：GND 電壓地 DQ 單數(shù)據(jù)總線 VDD 電源電壓 NC 空引腳</p><p>　　18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源：ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放DS18B20ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8位是以上56的位的CRC碼（冗余校驗(yàn)）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶(hù)更改。DS18B20共64位ROM。

26、RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20共9個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為8位。第1、2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第3、4個(gè)字節(jié)是用戶(hù)EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。第5個(gè)字節(jié)則是用戶(hù)第3個(gè)EEPROM的鏡像。第6、7、8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶(hù)得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。第9個(gè)字節(jié)為前8個(gè)字節(jié)的CRC碼。EEPRO

27、M 非易失性記憶體，用于存放長(zhǎng)期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶(hù)操作。</p><p><b>　　第2章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2．1 模塊劃分</p><p>　　本系統(tǒng)主要由六大模塊組成：DS18B20溫度采集模塊，1602液晶顯示模塊，鍵

28、盤(pán)模塊，DS1302時(shí)鐘模塊，插線板模塊，Atemag16主控制模塊。</p><p>　　2．1.1 DS18B20溫度采集模塊</p><p>　　DS18B20用于采集溫度。該模塊電路原理圖如下：</p><p>　　圖6 DS18B20電路原理圖 1</p><p>　　18B20的I/O口連接單片機(jī)Atemag16的PC3接口，

29、在初始化完成后，直接將采集來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，DS18B20只需要接到控制器（單片機(jī)）的一個(gè)I/O口上，由于單總線為開(kāi)漏所以需要外接一個(gè)4.7K的上拉電阻。如要采用寄生工作方式，只要將VDD電源引腳與單總線并聯(lián)即可。但在程序設(shè)計(jì)中，寄生工作方式將會(huì)對(duì)總的狀態(tài)有一些特殊的要求。每一次通信之前必須進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位的時(shí)間、等待時(shí)間、回應(yīng)時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格按時(shí)序編程，DS18B20復(fù)位及應(yīng)答關(guān)系示意圖：</p><p>　　圖7

30、 DS18B20復(fù)位應(yīng)答關(guān)系圖</p><p>　　DS18B20的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)是通過(guò)時(shí)間隙處理位和命令字來(lái)確認(rèn)信息交換的：</p><p>　　寫(xiě)時(shí)間隙分為寫(xiě)“0”和寫(xiě)“1”，時(shí)序如圖7。在寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)間隙的前15uS總線需要是被控制器拉置低電平，而后則將是芯片對(duì)總線數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間，采樣時(shí)間在15~60uS，采樣時(shí)間內(nèi)如果控制器將總線拉高則表示寫(xiě)“1”，如果控制器將總線拉低則表示寫(xiě)“0”。每一

31、位的發(fā)送都應(yīng)該有一個(gè)至少15uS的低電平起始位，隨后的數(shù)據(jù)“0”或“1”應(yīng)該在45uS內(nèi)完成。整個(gè)位的發(fā)送時(shí)間應(yīng)該保持在60~120uS，否則不能保證通信的正常</p><p>　　讀時(shí)間隙時(shí)控制時(shí)的采樣時(shí)間應(yīng)該更加的精確才行，讀時(shí)間隙時(shí)也是必須先由主機(jī)產(chǎn)生至少1uS的低電平，表示讀時(shí)間的起始。隨后在總線被釋放后的15uS中DS18B20會(huì)發(fā)送內(nèi)部數(shù)據(jù)位，這時(shí)控制如果發(fā)現(xiàn)總線為高電平表示讀出“1”，如果總線為低電

32、平則表示讀出數(shù)據(jù)“0”。每一位的讀取之前都由控制器加一個(gè)起始信號(hào)</p><p>　　2．1.2 LCD1602液晶顯示模塊</p><p>　　LCD1602模塊主要顯示時(shí)間、溫度，以及時(shí)間調(diào)整和定時(shí)設(shè)置顯示。該模塊電路原理圖如下：</p><p>　　圖8 LCD1602電路原理圖</p><p>　　RS、RW、E分別于Atemag

33、16PA0 、PA1、PA2端口相連，DB4、DB5、DB6、DB7分別和Atemag16PA6、PA5、PA4、PA3端口相連，Atemag16將得到DS18B20溫度傳感器以及DS1302時(shí)鐘芯片傳輸過(guò)來(lái)的溫度、時(shí)間數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。 </p><p>　　2．1.3 鍵盤(pán)模塊</p><p>　　鍵盤(pán)模塊主要用于時(shí)間調(diào)整以及定時(shí)設(shè)置。本模塊4個(gè)鍵盤(pán)SW-P1、SW-P2、SW-P3、

34、SW-P4通過(guò)總線與Atemag16主控芯片連接分別對(duì)時(shí)間年、月、日、星期、時(shí)、分、秒以及定時(shí)設(shè)置：SW-P1長(zhǎng)按2秒后，對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，1602顯示器出現(xiàn)SET0對(duì)年調(diào)整，按SW-P1跳轉(zhuǎn)為SWT1，SET1對(duì)月調(diào)整，SET2對(duì)日調(diào)整，SET3對(duì)星期調(diào)整，SET4對(duì)時(shí)調(diào)整，SET5對(duì)分調(diào)整，SET6跳過(guò)。調(diào)整時(shí)，SW-P2、SW-P3分別對(duì)應(yīng)數(shù)值加、減；SW-P4長(zhǎng)按2秒后，進(jìn)行定時(shí)設(shè)置：1602顯示器出現(xiàn)SET0對(duì)應(yīng)第一個(gè)插口定時(shí)設(shè)

35、置，SET1對(duì)應(yīng)第二個(gè)插口定時(shí)設(shè)置，SET2對(duì)應(yīng)第三個(gè)插口第一組定時(shí)設(shè)置，SET3對(duì)應(yīng)第三個(gè)插口第二組定時(shí)設(shè)置，SET4對(duì)應(yīng)第三個(gè)插口第三組定時(shí)設(shè)置。SW-P2、SW-P3分別對(duì)應(yīng)數(shù)值加、減。該模塊原理圖如下：</p><p>　　圖9 鍵盤(pán)模塊電路原理圖</p><p>　　2．1.4 DS1302時(shí)鐘模塊</p><p>　　DS1302時(shí)鐘芯片控制指令有8

36、位</p><p>　　圖10 DS1302芯片控制指令圖</p><p>　　每個(gè)字節(jié)的傳輸是有控制字節(jié)指定的，控制字節(jié)的最高位Bit7 必須是‘1’，如果是‘0’，寫(xiě)入將被禁止，因此我們?nèi)绻麑⑦@位置一，可以禁止寫(xiě)入。bit6 為‘0’則指定對(duì)時(shí)鐘/日歷寄存器控制讀寫(xiě)操作，為‘1’則為RAM 區(qū)數(shù)據(jù)的控制讀寫(xiě)操作，bir1~bit5 指定相關(guān)寄存器待進(jìn)行輸入輸出操作，最低位bit0 指

37、定是輸入還是輸出，為‘0’則為輸入，相反則輸入有效，輸入輸出根據(jù)脈沖的上升沿和下降沿串行進(jìn)行。復(fù)位以及時(shí)鐘控制：所有的數(shù)據(jù)傳輸在置一時(shí)進(jìn)行（反復(fù)強(qiáng)調(diào)），輸入信號(hào)有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302 進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。

38、上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥2.5V之前，RST 必須保持低電平。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST 置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說(shuō)明。SCLK始終是輸入端。</p><p>　　數(shù)據(jù)的傳輸如下圖所示：</p><p>　　圖11 DS1302數(shù)據(jù)傳輸圖</p><p>　　經(jīng)過(guò)8個(gè)時(shí)鐘周期的控制字節(jié)的輸入，一個(gè)字節(jié)的輸入將在下8個(gè)時(shí)

39、鐘周期的上升沿完成，數(shù)據(jù)傳輸從字節(jié)最低位開(kāi)始。經(jīng)過(guò)8個(gè)時(shí)鐘周期的控制讀指令的輸入，控制指令串行輸入后，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)將在下個(gè)8個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿被輸出，注意第一位輸出是在最后一位控制指令所在脈沖的下降沿被輸出，要求RST 保持位高電平。同理8個(gè)時(shí)鐘周期的控制讀指令如果指定的是突發(fā)模式，將會(huì)在脈沖的上升沿讀入數(shù)據(jù)，下降沿讀出數(shù)據(jù)，突發(fā)模式一次可進(jìn)行多字節(jié)數(shù)據(jù)的一次性讀寫(xiě)，只要控制好脈沖就行了。上面已經(jīng)提到過(guò)的突發(fā)模式可以指定為任何時(shí)鐘/日

40、歷或RAM 的寄存器，與以前一樣，位6 指定時(shí)鐘或RAM，位0指定讀或?qū)?。讀取或?qū)懭氲耐话l(fā)模式開(kāi)始在位0地址0。</p><p>　　對(duì)于DS1302來(lái)說(shuō)，在突發(fā)模式下寫(xiě)時(shí)鐘寄存器，起始的8個(gè)寄存器用來(lái)寫(xiě)入相關(guān)數(shù)據(jù)，必須寫(xiě)完。然而，在突發(fā)模式下寫(xiě)RAM 數(shù)據(jù)時(shí)，沒(méi)有必要全部寫(xiě)完。每個(gè)字節(jié)都將被寫(xiě)入而不論31 字節(jié)是否寫(xiě)完。</p><p>　　AM-PM/12-24模式選擇：小時(shí)寄存器的b

41、it7是AM-PM/12-24模式選擇選擇位，這一位為‘1’時(shí)，選擇了12小時(shí)制，為‘0’時(shí)，選擇了24 小時(shí)制，在12小時(shí)制下，bit 為‘1’選擇了PM，在24小時(shí)制下，bit5選擇了20~23小時(shí)段。</p><p>　　2．1.5 插線板模塊</p><p>　　插線板模塊原理圖如下：</p><p>　　圖12 插線板模塊電路原理圖</p>

42、<p>　　K1、K2、K3為三個(gè)歐姆龍MY2J AC220V繼電器，由于其子類(lèi)為直流電磁，Q1、Q2、Q3分別為三個(gè)三極管，當(dāng)計(jì)時(shí)器分別到達(dá)各自定時(shí)時(shí)間，K1、K2、K3獨(dú)立進(jìn)行閉、合，以達(dá)到控制插板開(kāi)關(guān)閉合目的。LED1、LED2、LED3分別顯示開(kāi)關(guān)關(guān)閉，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，LED燈變亮，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，LED燈變滅。</p><p>　　2．1.6 Atemag16主控制模塊</p>&l

43、t;p>　　Atemag16主控制模塊電路原理圖如下：</p><p>　　圖13 Atemag16主控制模塊電路原理圖</p><p>　　LM7805為一三端穩(wěn)壓器，由于LM7805發(fā)熱較大，所以給LM7805安裝了散熱片。對(duì)電源適配器的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓后于主芯片VCC相連。JATA為串口通信端口。U1為三個(gè)光耦傳感器，對(duì)芯片起到保護(hù)作用。X1為反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸

44、入端，X2為反向振蕩放大器的輸出端，RESET為復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門(mén)限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位，持續(xù)時(shí)間小于門(mén)限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)由單片機(jī)C語(yǔ)言編寫(xiě)而成，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要實(shí)現(xiàn)功能是：把單片機(jī)控制技術(shù)、鍵盤(pán)掃描、顯示結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用繼電器、鍵盤(pán)、穩(wěn)壓電源等完成基于單片機(jī)Atmega16的智能插線

45、板系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)的功能包括通過(guò)單片機(jī)控制電路實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能并在顯示電路中顯示定時(shí)時(shí)間、溫度等。</p><p><b>　　其軟件流程圖如下：</b></p><p>　　圖14 軟件流程圖</p><p>　　第4章 系統(tǒng)調(diào)試分析</p><p>　　4．1 硬件部分調(diào)試</p><p&

46、gt;　　根據(jù)設(shè)計(jì)的電路原理圖設(shè)計(jì)好樣品，進(jìn)圖硬件調(diào)試部分。硬件部分調(diào)試的主要任務(wù)是排除設(shè)計(jì)故障，故障主要由設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障。</p><p>　　設(shè)計(jì)檢查：主要用萬(wàn)用表按照電路圖檢查設(shè)計(jì)中的電源以及各引腳、走線是否連接正確。檢查數(shù)據(jù)總線、地址總心啊、控制總線是否短路。</p><p>　　4．2 軟件部分調(diào)試</p><p>　　本設(shè)計(jì)程序在CVAVR編

47、程軟件編寫(xiě)完成。對(duì)照Atmega16、DS1302、DS18B20指令編碼表，進(jìn)行程序編寫(xiě)。編寫(xiě)完成后，在CVAVR中對(duì)程序進(jìn)行編譯，檢查程序錯(cuò)誤并進(jìn)行修改。</p><p>　　4．3 系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試</p><p>　　當(dāng)硬件、軟件單獨(dú)調(diào)試完成后，便可進(jìn)行硬件、軟件聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行調(diào)試，找出硬件、軟件之間不匹配的地方，然后反復(fù)修改和調(diào)試，直到達(dá)到預(yù)想效果。</p><

48、;p>　　第5章 總結(jié)與展望</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓學(xué)到很多新的知識(shí)，拓寬了自己的知識(shí)面，強(qiáng)化自己的實(shí)踐、動(dòng)手等綜合能力。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為一智能插線板控制系統(tǒng)，由Atmega16AVR單片機(jī)以及DS1302時(shí)鐘芯片、DS18B20溫度傳感器、1602液晶顯示器、穩(wěn)壓電路組成?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)插線板的定時(shí)控制，極大方便人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)插線板的使用，不用擔(dān)心充電器充

49、電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或有些用電器通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。通過(guò)1602液晶顯示器和4個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制和顯示功能。但是由于自身能力、時(shí)間有限，系統(tǒng)還不夠完善，還可以增加跟多功能。比如通過(guò)DS18B20溫度傳感器，不但可以對(duì)時(shí)間設(shè)定，還可以通過(guò)溫度對(duì)插線板進(jìn)行控制，更高層次可以通過(guò)GSM對(duì)插線板進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，希望在以后工作中可以進(jìn)一步完善。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，掌握了AVR單片機(jī)芯片的內(nèi)部組成和存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，掌握了各種尋址方

50、式和單片機(jī)的中斷源，中斷控制寄存器，中斷響應(yīng)過(guò)程，定時(shí)/計(jì)數(shù)/穩(wěn)壓器的電路結(jié)構(gòu)原理，理解了常用指令的功能和使用方法。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文是在溫志賢老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲得了豐富的理論知識(shí)，極大的提高了實(shí)踐能力。</p><p><b>　　第6章 致謝</b></p><p>　　謝學(xué)校這四年來(lái)的對(duì)我的悉心栽培，

51、為我們提供實(shí)驗(yàn)室和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。其次，要感謝我的指導(dǎo)老師xx老師，本設(shè)計(jì)是在xx老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中他給了很多寶貴的指導(dǎo)和建議，并且結(jié)合他自己的工作體會(huì)和經(jīng)歷，給予了很多具有創(chuàng)新意義的意見(jiàn)，為本次設(shè)計(jì)和論文給予了很大幫助。</p><p>　　感謝我的同學(xué)阮清源，每當(dāng)設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題和困難時(shí)，總是他急時(shí)的和我進(jìn)行討論，找合理的解決方法。</p><p>　　再次感謝

52、所有支持和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)們。</p><p><b>　　此致！</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　張洪潤(rùn)、藍(lán)清華。單機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程[m]。北京，北京清華大學(xué)出版社。1997年。</p><p>　　何利民。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[m]。北京，北京航空

53、航天大學(xué)出版社。1993年。</p><p>　　梅麗鳳。單片機(jī)原理及接口技術(shù)[m]。北京，清華大學(xué)出版社。2008年。</p><p>　　李朝青。單片機(jī)原理及接口技術(shù)[m]。北京，北京航空航天大學(xué)出版社。1994年。</p><p>　　楊漢華、凌福玲。一種新型溫度控制系統(tǒng)[m]。電子世界。2003年。</p><p>　　沈 文。AVR

54、單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)入門(mén)指導(dǎo)[m]。北京，清華大學(xué)出版社。2005年。</p><p>　　鄧志誠(chéng)。AVR系列單片機(jī)C語(yǔ)言編程與應(yīng)用實(shí)例[m]。北京，清華大學(xué)出版社。2003年。</p><p>　　高美珍、毛欲民、劉進(jìn)軍。AVR單片機(jī)與串行時(shí)鐘器件DS3231的接口設(shè)計(jì)[m]。國(guó)外電子元器件，2007年。</p><p><b>　　附 錄</b&g