四川大学锦城学院本科毕业论文 基于单片机电子万年历的设计与实现
图3-4时钟电路图
3.4键盘电路设计
3.4.1 键盘接口
键盘在单片机系统中是一个很重要的部件。为了输入数据、查询和控制系统的工作状态，都要用到键盘，键盘是人工干预计算机的主要手段。
独立式键盘每个键单独占用一个I/O接口，每条I/O线互不影响，独立操作，便于实现简单接口电路功能。
键盘可分为编码和非编码键盘两种。编码键盘采用硬件线线路来实现键盘编码，每按下一个键，键盘能自动生成按键代码，键数较多，而且还具有去抖动功能。这种键盘使用方便，但硬件较复杂，PC机所用的键盘就属于这种。非编码键盘仅提供按键开关工作状态，其他工作由软件完成，这种键盘键数较少，硬件简单，一般在单片机应用系统中广泛使用。
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图3-5键盘电路图
在本键盘设计中，键盘原理图如图3-5所示，功能实现是当按下K1时，再通过多次按K4，年月日及星期时间将会闪烁，处于调整状态，些时再按下K1或K2可以调整相应位的值到正确值，当同时按下K1和K5时可以设置闹钟，设置闹钟和调整时间原理一样，设置完后弹起K1键完成设置。如果要使闹钟有效，那么当正常运行时使闹钟键一直处于按下状态。
3.4.2 按键设置
本电子万年历系统中功能按键共5个，分别为设置键、上调键、下调键、转换键、闹钟键。当按下设置键时，再按下转换开关就可以分别对秒、分、时、日、月、星期、年份进行加1或减1修改。同时按下设置和闹钟时，则修改闹钟的时间。进入修改界面后，弹起设置时是确定键，按下闹钟是闹钟的功能设置为有效（如果想再开闹钟的话，重新设置闹钟时间就可以了）。
3.4.3按键开关去抖动问题
按键开关在电路中的连接如图3-6a所示。按键未按下时，A点电位为高电平5V；按键按下时，A点电位为低电平。A点电位就用于向CPU传递按键的开关状态。但是由于按键的结构为机械弹性开关，在按键按下和断开时，触点在闭合和断开瞬间还会接触不稳
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定，引起A点电平不稳定，如图3-6b所示，键盘的抖动时间一般为5～10ms，抖动现象会引起CPU对一次键操作进行多次处理，从而可能产生错误。因此必须设法消除抖动的不良后果。
键输入a)a)键输入 b）键抖动
图3-6键操作和抖动键
消除抖动的不良后果的方法有硬、软件两种。在单片机系统中，由于一般要求硬件尽量简单，所以本系统不采用硬件方法消除键的抖动，而是用软件消除抖动的方法。
根据抖动时延特性，在第一次检测到按键按下后，执行一段延时5~10ms，以便系统让前延抖动消失后再一次检测键的状态，如果二次检测仍保持闭合状态电平，则确认按键按下。同理，在第一次检测到按键释放后，也需执行5~10ms的延时，待后延抖动消失后才转入该键处理程序。 3.5 显示电路设计
本设计使用液晶显示屏（LCD）显示日历、时间、温度等数字，根据题目要求并由单片机管脚的分配情况，设计的原理图如图3-7所示，单片机通过处理完输入的时间及温度等信号后，通过与LCD相连的I/O口驱动LCD显示相应的数据到LCD上，实现相应功能。
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图3-7 LCD显示电路图
3.6 测温电路设计
温度模块的设计原理图如图3-10所示，由于温度传感器都已集成部分数据处理功能，所在设计时只要按照数据手册给定的原理图进行设计，在写程序时根据数据手册的相关命令通过DQ管脚获得相应温度值并显示。
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图3-10 测温电路图
4系统软件设计
4.1程序设计框图
电子万年历的程序主要包括五个方面的内容：一是DS1302从单片机中读取数据子程序，二是利用按键调整子程序，三是输出显示子程序，四是环境温度采集子程序，五是闹铃子程序。
整个程序进行模块化设计，主程序只需调用相应的程序即可。主程序流程如图4-1所示。
启动
16 调用显示子程序