四路多段定时开关(一)
毕业设计（论文）任务书
专业（班）： 02楼宇2 姓名： 罗艳华
课题名称、主要内容和基本要求
课题名称：四路多段定时开关
主要内容：
实现四路定时开关控制，能在24小时内任意时间通断，每路24小时内最多可执行六次开与关，并可控制输出功率，单路控制功率不小于800W，掉电后数据不丢失。
基本要求：
完成Protel电路设计、单片机硬件系统设计、单片机程序设计、
电路焊接与调试全过程。制作出实物并能演示运行。
课题名称：四路多段定时开关
进度安排
周次 工作内容 执行情况
6、7 学习电子系统的设计过程，明确课题内容，整体构思，查阅资料
8 复习单片机及相关知识、PROTEL使用
9、10 设计、绘制电路、采购元器件、制版
11 硬件组装
12、13 程序设计与调试
14、15 撰写论文
摘要
单片计算机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer）,是集CPU，RAM，ROM，定时，计数和多种接接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而C语言已成为当前举世公认的高效简洁又贴近硬件的编程语言之一。C语言现已成为专业化的单片机上的实用高级语言。而且由于开发速度、软件质量结构化、可维护性方面的原因，使C语言渐渐有取代汇编的趋势。这次毕业设计通过对C语言对单片机进行编程的学习应用，从而达到学习、设计、开发软、硬件的能力。
前言
本文通过用对一个能实现定时，时钟，日历显示功能的时间系统的设计学习，文章主要介绍了时钟芯片DS12C887。系统由AT89C52、七段LED数码显示器、按键、二极管、DS12C887、发光二极管等部份构成，能实现时钟日历的功能：能进行年、月、日、时、分、秒的显示、实现四路开关定时输出、时间的调整等功能。文章后附有硬件设备请单。由于本人水平水限，难免有疏落不足之处，敬请老师和同学能给与批评纠正。
目 录
任务书 1
摘要 4
前言 4
第一章、硬件设计 7
1-1 硬件设计框图 7
1-1-1键盘部分 7
1-1-2显示及时钟芯片部分 8
1-1-3继电器输出部分 9
1-2 系统硬件详细设计图 9
1-3 各芯片介绍 10
1-3-1 AT89C52单片机应用设计 10
1-2-2 DS12C887时钟芯片 11
1-2-3 74C922N 17
1-2-4 SN74LS04N 18
1-2-5 ULN2003A 18
第二章、系统软件设计 20
2-1 KEIL51软件的应用 20
2-2 C语言编程单片机应用 21
2-3 程序 22
2-3-1 程序中地址分配 22
2-3-2 主程序 24
2-3-3 显示程序 25
2-3-4 读取键盘并换算成键值 26
2-3-5 外部中断1 27
附 录
结 论
参考文献
第一章、硬件部分
1-1 硬件设计框图
1-1-1键盘部分
图注：键盘部分接线示意图
如图所示键盘与74C922芯片相连接，74C922为一键盘编码器，其中第一路（S2-S5）键盘与74C922中的X1相连接，第二路键盘（S6-S9）与74C922中的X2相连接，第三路键盘（S10-S13）与X3相连接，第四路键盘（S14-S17）与X4相连接。而74C922中的Y1则与（S2、S6、S10、S14）相连接，Y2与（S3、S7、S11、S15）相连接，Y3与（S4、S8、S12、S16）相连接，Y4与（S5、S9、S13、S17）相连接。键盘产生的中断与单片机中的P3.3脚相接，作为中断1（INT1）。
电路板中共用到十七个键盘，其中有十个为数字键，和六个功能键，左下角中的S1则是起到个复位作用。
1-1-2显示及时钟芯片部分
图注：数码显示及DS12C887部分接线图
这部分的主要功能就是通过单片机读取时钟芯片中的时间，再给七段数码显示器显示出来。
首先讲一下时钟芯片与89C51的接线，单片机89C52中P3.6（WR）脚与DS12C887时钟芯片的15脚WR相接，单片机对时钟芯片进行写入数据，89C52的P3.7脚（RD）与DS12C887的17脚RD相接，单片机读取时钟芯片，DS12C887的AD0～AD7分别为89C52的P1.0～P1.7脚相连。DS12C887的IRQ脚时钟更新中断脚与P3.2相接，做为中断0（INT0）；DS12887的第14脚（AS）与89C52的30脚（ALE/PROG）相连，DS12887的24、18脚接VCC正电源，1、12并上13脚接地。89C52的20脚接地。
接着就是七段数码显示器的接线了，显示器的a、b、c、d、e、f分别接89C52的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6相接，显示器的第3、8脚接SN7404N（反相器）再分别与P1.0、P1.1、P1.2、P1.3相接，第二个显示器中的dp位接SN7404（反相器）后再与DS12887的SQW位相接，SQW位输出2HZ的频率使DP点亮。
1-1-3继电器输出部分
图注：继电器输出部分接线图
89C52中P3.0与ULN2003A的INT1端子接，输出OUT1接继电器K4相接。由此对应P3.1接INT2，输出OUT2接K3，P3.2接INT3，输出K2，P3.3接INT3，输出OUT3接K1，再如图P2.7接INT7，输出OUT7与蜂鸣器相接。在制作电路板的过程中忘掉一个上拉电阻，位置是P2.7与正电源相接。
1-2 系统硬件详细设计图
实际焊接出的板子跟设计中的有些不一样，最不一样的还是键盘的排列，原来设计是4X4矩阵形排列，由于焊接的种种原因，于是改成了两行八纵的排法，板子是通过我们利用Protel软件进行电路的设计，并不断的去了解硬件的功能及咨询老师，确定基本可能完全操作后，再进行焊接。
注：焊接部份为自己焊做，但PBC板是拿出去外面制作。下图为实际硬件焊接图：
1-3 各芯片介绍
在设计中用到了许多芯片有以前接触过的也有听都没听过的，系统由AT89C52、SN74LS04N反相器、键盘解码器74C922芯片、ULN2003A芯片、七段LED数码显示器、按键、二极管、DS12C887及发光二极管等组成。在本文中主要介绍几种芯片AT89C52、SN74LS04N、74C922及DS12C887和ULN2003A芯片。
1-3-1 AT89C52单片机应用设计
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
主要功能特性：
· 兼容MCS51指令系统 · 8k可反复擦写(>1000次)Flash ROM
· 32个双向I/O口 · 256x8bit内部RAM
· 3个16位可编程定时/计数器中断 · 时钟频率0-24MHz
· 2个串行中断 · 可编程UART串行通道
· 2个外部中断源 · 共6个中断源
· 2个读写中断口线 · 3级加密位
· 低功耗空闲和掉电模式 · 软件设置睡眠和唤醒功能
1-3-2 DS12C887时钟芯片
DS12C887的特性：DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBM PC上的时钟日历芯片DS12C887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。
由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题； DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用BCD码表示；DS12C887中带有128字节 RAM，其中有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用RAM使用户使用；此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。
DS12C887的引脚功能：DS12C887的引脚排列如图1所示，各管脚的功能说明如下：
GND、 VCC：直流电源，其中VCC接+5V输入，GND接地，当VCC输入为+5V时，用户可以访问DS12C887内RAM中的数据，并可对其进行读、写操作；当VCC的输入小于+4.25V时，禁止用户对内部RAM进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；当VCC的输入小于+3V时， DS12C887会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作。
MOT：模式选择脚，DA12C887有两种工作模式，即Motorola模式和Intel模式，当MOT接VCC时，选用的工作模式是Motorola模式，当MOT接GND时，选用的是Intel模式。本文主要讨论Intel模式。
SQW：方波输出脚，当供电电压VCC大于4.25V时，SQW脚可进行方波输出，此时用户可以通过对控制寄存器编程来得到13种方波信号的输出。
AD0～AD7：复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术，在总线周期的前半部分，出现在AD0～AD7上的是地址信息，可用以选通DS12C887内的RAM，总线周期的后半部分出现在AD0～AD7上的数据信息。
AS：地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不论是否有效，DS12C887都将执行该操作。
DS/RD：数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式，当MOT接VCC时，选用Motorola工作模式，在这种工作模式中，每个总线周期的后一部分的DS为高电平，被称为数据选通。在读操作中，DS的上升沿使DS12C887将内部数据送往总线AD0～AD7上，以供外部读取。在写操作中，DS的下降沿将使总线 AD0～AD7上的数据锁存在DS12C887中；当MOT接GND时，选用Intel工作模式，在该模式中，该引脚是读允许输入脚，即Read Enable。
R/W：读/写输入端，该管脚也有2种工作模式，当MOT接VCC时，R/W工作在Motorola模式。此时，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作，当R/W为高电平时为读操作，R/W为低电平时为写操作；当MOT接GND时，该脚工作在Intle模式，此时该作为写允许输入，即Write Enable。
CS：片选输入，低电平有效。
IRQ：中断请求输入，低电平有效，该脚有效对DS12C887内的时钟、日历和RAM中的内容没有任何影响，仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的'应用中，RESET可以直接接VCC，这样可以保证DS12C887在掉电时，其内部控制寄存器不受影响。
DS12C887的地址分布
附图1是DS12877的地址分布图。所有的地址包括114字节通用RAM、10字节用于记录时间、日历、闹钟和RAM以及4字节的控制、状态RAM。所有字节都可以在除以下的情况下直接读写。
时间、日历和闹钟的数据格式
地址 功能 十进制范围 范 围
二进制数据模式 BCD数据模式
0 秒 0－59 00－3B 00－59
1 秒闹钟 0－59 00－3B 00－59
2 分钟 0－59 00－3B 00－59
3 分钟闹钟 0－59 00－3B 00－59
4 小时（12进制） 1－12 01－0CAM，81－8CPM 01-12AM，81-92PM
小时（24进制） 0－23 00－17 00－23
5 时闹钟（12时制） 1－12 01－0CAM，81－8CPM 01-12AM，81-92PM
时闹钟（24时制） 0－23 00－17 00－23
6 星期（星期天＝1） 1－7 00－07 00－07
7 日期 1－31 01－0F 1－31
8 月份 1-12 01-0C 1-12
9 年 0-99 00-63 00-99
DS12887有四个控制寄存器，它们可以在任何时候读写。
寄存器A
最高位 最低位
BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0
UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0
UIP更新（UIP）位用来标志芯片是否即将进行更新。当UIP位为1时，更新即将开始；当它为0时，表示在至少244μs内芯片不会更新，此时，时钟、日历和闹钟信息可以通过读写相应的字节获得和设置。UIP位为只读位并且不受复位信号（RESET）的影响。通过把寄存器B中的SET位设置为1可以禁止更新并将UIP位清0。
DV0，DV1，DV2
这3位是用来开关晶体振荡器和复位分频器。当［DV0 DV1 DV2］＝［010］时，晶体振荡器开启并且保持时钟运行；当［DV0 DV1 DV2］＝［11X］时，晶体振荡器开启，但分频保持复位状态。
RS3，RS2，RS1，RS0作用：1.设置周期中断允许位（PIE）；2.设置方波输出允许位（SQWE）；3.两位同时设置为有效并且设置频率；4.全部禁止。周期性中断率和方波中断频率表列出了可通过RS寄存器选择的周期中断的频率和方波的频率。这四个可读写的位不受复位信号的影响。
最高位 最低位
BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0
SET PIE AIE UIE SQWE DM 24/12 DSE
寄存器B
SET当SET＝0，芯片更新正常进行；当SET＝1，芯片更新被禁止。SET位可读写，并不会受复位信号的影响。
PIE当PIE＝0，禁止周期中断输出到IRQ；当PIE＝1，允许周期中断输出到IRQ。
AIE当AIE＝0，禁止闹钟中断输出到IRQ；当AIE＝1，允许闹钟中断输出到IRQ。
UIE当UIE＝0，禁止更新结束中断输出到IRQ；当UIE＝1，允许更新结束中断输出到IRQ。此位在复位或设置SET为高时清0.
SQWE当SQWE＝0，SQW脚为低；当SQWE＝1，SQW输出设定频率的方波。
DMDM＝0，BCDDM＝1，二进制，此位不受复位信号影响。
24/12此位为1，24时制；为0，12小时制
DSE夏令时允许标志。在四月的第一个星期日的1∶59∶59AM，时钟调到3∶00∶00AM；在十月的最后一个星期日的1∶59∶59AM，时钟调到1∶00∶00AM。
寄存器C
最高位 最低位
BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0
IRQF PF AF UF 0 0 0 0
IRQF当有以下情况中的一种或几种发生时，中断请求标志位（IRQF）置高；PF＝PIE＝1AF＝AIE＝1UF＝UIE＝1IRQF＝PF·PIE+AF·AIE+UF·UIEIRQF－且为高IRQ脚输出低。所有标志位在读寄存器C或复位后清0。
PF 周期中断标志。AF 闹钟中断标志。UF 更新中断标志。
BIT 0 THROUGH BIT3第0位到第3位无用，不能写入，只读且读出的值恒为0。
寄存器D
最高位 最低位
BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0
VRT 0 0 0 0 0 0 0
VRT当VRT＝0时表示内置电池能量耗尽，此时RAM中的数据的正确性就不能保证了。
BIT6 THROUGH BIT0第0位到第6位无用，只读，且读出的值恒为0。
2-2-3 74C922
我们采用专用键盘管理芯片74C922。74C922为CMOS工艺技术制造，工作电压为3—15V，“二键锁定”功能，编码输出为三芯输出，可直接与微处理器数据线相连，内部振荡器完成4×4矩形键盘扫描，有 按键时，DA变高，通过非门接到AT89C51的INT1口，并且设INT0为边沿触发方式，当DA变高时，经过非门变为低电平跳变产生INT1外部中断，通知AT89C51从数据总线读键值，判断键值从而完成相应的散转程序功能。
系统中共用了16个键盘按钮形状，当时图纸设计时以矩阵型4X4行之安排，后由于板的大小和实际等问题，便以每行八个,排做两行处理。
2-2-4 SN74LS04N
如下图所示，SN74LS04N的引脚如下，7脚接地，14脚接VCC正电源，并且形象的体现出了SN74LS04N的作用，SN74LS04N作用就是反相器，SN74LS04N内部形成了六个非门，分别是1与2、3与4、5与6、8与9、10与11、12与13构成六个非门，起到一个反相的作用。
2-2-5 ULN2003A
ULN2003A是内含7个达林顿管的驱动芯片，输入电压与TTL电平兼容。每个上达林顿管的集电极可吸收最大500mA的电流，耐压30V，因此可以用来驱动四相步进电机。ULN2003A电路具有以下特点： ●电流增益高(大于1000)； ●带负载能力强(输出电流大于500mA)； ●温度范围宽(－40～85℃)； ●工作电压高(大于50V)。 ULN2003电路主要用于如下领域： ●伺服电机； ●步进电机； ●电磁阀； ●可控照明灯。
第二章、系统软件设计
2-1 KEIL51软件的应用
因此苏老师购见意我用C语言进行编程。还好时间尚早，我开始利用空闲时间进行C语言对单片机编程的学习。
首先我对KEIL51软件进行了学习，软件是苏老师发给我的，在平日的时间里就自己捉摸着怎么用，在周日的时间我就回学校找苏老师问一周累积的问题。KEIL51跟MEDWIN不同的是：KEIL51需要新建项目(new project),之后选择单片机，这里难住了我好久，怎么选择单片机的型号也没选对，后来学校问老师应选择Ateml的AT89C51。这个就新建好了一个项目了。
新建一个程序文件(File－New),建好后保存新建的程序，如果是用C语言进行编程的话扩展名应为(.c)，如果是用汇编语言进行编程的话扩展名应为(.a或.asm)，建好保存该文件，然后还需要将程序加到项目中，如图所示右键点击Source Group1文件夹弹出菜单，选择"Add File to Group 'Source Group 1'"就会弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按ADD按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。
用KEIL51进得软件调试，在硬件没焊好的情况下，我都是直接用KEIL51进行仿真调试。图片由左到右分别编译单个文件、是编译当前项目及重新编译。此键为停止编译按钮，这个键只有在点击了前三个中的任一个后才会生效。这就是开启\关闭调试模式的按钮，它也存在于菜单Debug－Start\Stop Debug Session中。为运行按钮，当程序处于停止状态时才有效。为模拟芯片的复位，程序回到最开头处执行。为停止按钮，程序处于运行状态时才有效。
后来硬件板焊好后就需要芯片烧写成HEX文件。
2-2 C语言编程单片机的学习
设计中所用到的运算符
关系和逻辑运算符 含义
> 大于
>= 大于等于
< 小于
<= 小于等于
== 等于
!= 不等于
&& 与
‖ 或
! 非
相对的优先级：最高为！运算再进行>=、<=运算，接着运行==、!=运算，后&&运算，最后执行‖运算。
运算符 作用
+ 加法
- 减法
* 乘法
/ 除法
++ 自加
-- 自减
% 模运算（取整数除法的余数）
主要就介绍一些我所用到的语句。
在程序设计中，主要利用了C语言的if、switch及for语句。其中if、switch为条件语句，for是一个循环控制语句，在程序中更常用到的语句是break语句，在switch语句中，在case子句执行完毕后，通过break语句使控制立即跳出switch语句。在循环语句中，break语句的作用是在循环体中测试到应立即结束循环时，使控制立即跳出循环结构，转而执行循环语句后的语句。
2-3 程序
2-3-1 程序中地址分配
程序设计中的地址分布，由于DS12C887中前14个字节是10字节用于记录时间、日历、闹钟和RAM以及4字节的控制、状态RAM。113字节通用RAM使用户使用，我先计算了我的地址分布，从第14个字节开始我用做存储每路的开关次数,每一路可设定每次开关的时间（小时、分钟、时长及功率），时长是以分钟为单位，最高可设置为99分钟。每一路开关每一次均要用四个字节，通过计算四路开关能在24小时内任意时间通断，每路24小时内最多可执行六次开与关，下表为我设定计算我在编程时的地址分布表。
表：DS12C887地址分配情况
路数 次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
第一路 14 15-18 19-22 23-26 27-30 31-34 35-38
第二路 39 40-43 44-47 48-51 52-55 56-59 60-63
第三路 64 65-68 69-72 73-76 77-80 81-84 85-88
第四路 89 90-93 94-97 98-101 102-105 106-109 110-113
例如程序：
for(i=0;i<4;i++)；i为判断电路设计中的第几路，
{
switch(i)
{
case(0):
out0=0;
break;
……
}
for(j=0;j<XBYTE[14+25*i];j++)；j为每路开关的开关次数。
{
if(((XBYTE[15+j*4+25*i]<hour)||((XBYTE[15+j*4+25*i]==hour)&&(XBYTE[16+j*4+25*i]<=min)))
&&(((XBYTE[15+j*4+25*i]+(XBYTE[17+j*4+25*i])/60)>hour)||(((XBYTE[15+j*4+25*i]+(XBYTE[17+j*4+25*i])/60)==hour)&&((XBYTE[16+j*4+25*i]+(XBYTE[17+j*4+25*i])%60)>min))))
{
switch(i)
{
case(0):
out0=XBYTE[18+4*j];
break;
……
}
举例在程序中设计第一路开关开关一次，即i=0，设定的开关次数（一次）存放在外部RAM（DS12C887）第14个字节中，XBYTE[14]=1，j=0时循环一次，，如果读取到第15个字节（小时）中数值小于或等于系统时间小时（hour）&&（与运算符）第16个字节（分钟）中数值小于或等于系统时间分钟（min）&&第15个字节数值+第17个字节（时长）数值/60大于等于系统时间小时（hour）&&第16个字节数值+第17个字节数值%60大于系统时间分钟（min）,判断条件如果为真的情况下，输出第18个字节中设定的功率。
由于每路六次开关共用25个字节，因此循环语句用判断每路for (j=0; j< XBYTE[14+25*i];j++)，每一路从14字节开始，后循环语句即用14+25*路数。
2-3-2主程序（main）
主程序中主要设置了CPU的工作模式及中断，T0为延时16ms；T1为显示时间设置为0.512ms；T2设置为延时100ms；设置芯片的工作模式：给外部RAM中A寄存器中写入0x20内容（XBYTE[0x0a]=0x20）,即是将A寄存器中DV1位置1”，查看上述所讲DS12C887内容，[DV0 DV1 DV2]=[010]时，晶体振荡器开启并且保持时钟运行；
将外部RAM中B寄存器中写入0x1E内容，即是将B寄存器中UIE、SQWE、DM、24/12位置“1”，即是使得时钟芯片允许更新结束中断输出的IRQ；SQW输出设定频率的方波，采用二进制，并且为24小时制。
主程序中还实现了通电时显示SZPT，一段时间延时后，显示0605（因为制做日期在五月份所以编程写入了0605），一段时间延时后，就读取时间显示小时和分钟。之后就是一个while循环语句。
2-3-3显示程序（display）
dis0=decode(d0); 此程序为解码程序
dis1=decode(d1);
dis2=decode(d2);
dis3=decode(d3);
key0=d3;数码显示器4
key1=d2;数码显示器3
key2=d1;数码显示器2
key3=d0;数码显示器1
switch(d)
{
case(0):
return 0x40;
break;…………
}
程序用的是switch选择语句，如果系统要显示零的话，返回数值为0x40。在设计中采用的是共阳极的七段数码显示器，当该位置“1”显示，在电路设计中，数码显示器又与SN74LS04芯片的一个非门相连，即该位为“0”时，数码管显示，其返回值计算如下表：
段号
显示数值 a
p2.0 b
p2.1 c
p2.2 d
p2.3 e
p2.4 f
p2.5 g
p2.6 十六进制
p2值
0 0 0 0 0 0 0 1 40
1 1 0 0 1 1 1 1 79
2 0 0 1 0 0 1 0 24
3 0 0 0 0 1 1 0 30
4 1 0 0 1 1 0 0 19
5 0 1 0 0 1 0 0 12
6 0 1 0 0 0 0 0 02
7 0 0 0 1 1 1 1 78
8 0 0 0 0 0 0 0 00
9 0 0 0 0 1 0 0 10
P 0 0 1 1 0 0 0 0C
T 0 1 1 1 0 0 1 4E
A 0 0 0 1 0 0 0 08
E 0 1 1 0 0 0 0 06
D 1 0 0 0 0 1 0 21
U 1 0 0 0 0 0 1 41
off 1 1 1 1 1 1 1 7F
2-3-4读取键盘并换算成键值(keytranslate)
这段程序的主要功能就是将杂乱无序的键盘使得有顺序可循。由于电路板上键盘不是按顺序排好的，因此通过编程当原来无序的键盘变得比较好操作。
case(0x0):
keyr=0;
break;
其具体程序对应的键盘值可看下表：
板上的顺序 0 4 8 12 1 5 9 13
编程后顺序 0 1 2 3 4 a b c
板上的顺序 2 6 10 14 3 7 11 15
编程后顺序 5 6 7 8 9 d e f
这段程序主要采用的是switch选择语句。
2-3-5外部中断1(key)
外部中断1为键盘中断，键进行读取。左图为：键盘中断一服务子程序图
keya，其功能在于，按第一下显示case(1): display (hour/10, hour%10, min/10,min%10);程序相同，按第二下显示年份，第三下显示为日期，第四下显示为星期几和秒。
Keyb,其功能在于，按下如果在SET为1并且0x0e不为0的情况下，如果条件key3<7为真的话，那么第14个字节即为第四段数码管的值，如果为假的情况下，蜂鸣器发声，并且显示“EAA0”；keyb==1 为真的情况下，显示为“1，off,off，XBYTE[0x0e]”，当0x0e不为“0”的情况下，keyb=2的情况下，显示为XBYTE[0x0f]及XBYTE[0x10]中的数值，若输入数值又将显示内容写入外部RAM中，语句如：XBYTE[4*l+0x0f]=key0*10+key1；XBYTE[4*l+0x10]=key2 *10 +key3;
Keyd,其功能在于，进入设置和退出设置，当按下keyd键，显示为PASD，如果如果条件“(key0==1)&&key1==2)&&(key2==3)&&(key3==4)”为真的情况下，SET置“1”，并显示为“PASS”，即可以对系统进行设置修改，如果为假蜂鸣器发声，并显示“EAA0”。当系统修改好后，再按下keyd键，显示“0UEA”。
附录
附表1设备清单：
序号 设备名称 型号 数量
1 整流器 1
2 电磁电容 104 6
3 电磁电容 20 2
4 极性电容 470uf 2
5 极性电容 22uf 1
6 三端稳压器 7805 1
7 发光二极管 4
8 7段数码显示器 4
9 保险丝 1
10 继电器 4
11 蜂鸣器 1
12 电阻 2．2K 8
13 电阻 4．7K 7
14 按钮 17
15 时钟芯片 DS12887 1
16 单片机 AT89C52 1
17 驱动器 ULN2003A 1
18 反相器 SN7404N 1
19 键盘编码器 74C922 1
20 晶振 6MHZ 1
附图1：DS12C887地址分布图
结论
对于这一次的专题，我觉得真的有感觉到设计的感觉，跟实验问题有很不同的地方是我们可以自己构思功能，并且依据所要求的功能来设计自己的电路，完全要自己动手，因此在对于系统的功能都很清楚了。通过这次对单片机硬件、DS12C887的硬件结构、单片机C程序设计的学习，真的感觉收获不少，尤其是C语言的学习上，等于我利用了这次设计学习多了一门课程。如果事先就会C语言编程单片机我相信我能做的比目前好。
在开始编程的时候，由于自己在学习单片机的时候学的不够深，又由于设计安排在学完单片机一年以后的时候，忘的比较多，使得我总是不明白单片机如何读取DS12C887时间芯片的数据，也不知该如何写入。后通过苏老师指导方知将DS12C887芯片当做一个普通的外部RAM进行读写。
一开始我们是用AT89C51进行编程，遗憾的是我第一次编程完程序之后，我的电路板居然不能完全容纳我的程序，竟然在implementation 时告诉我design is too large。后来经过研究和老师指点，我明白是我整个设计以及程序写了太多，导致容量不足。后来我们只有舍弃了AT89C51，改用了AT89C52芯片。实现了电路板一开始要想要实现的功能。
尽管如此，作专题重要的并不在于结果，而是自己在整个活动中的过程，经过了这一次专题，我体会到从设计到实际做出来的过程，而且也将我所学过的单片机知识完完全全的复习了一遍，并且还学到了不少，我想这才是做专题的最终目的，以及我的最大的收获。
参考文献：
徐爱华主编.单片机应用技术教程.北京：机械工业出版社,2003.7
胡伟，季晓衡编著.单片机C程序设计及应用实例.人民邮电出版社
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