C51单片机LCD电子时钟课程设计.doc

中南大学自动化工程训练设计题目 LC时钟程序设计 指导老师 设计者 专业班级 自动化 级 班号 设计日期 2016年9月 目录一、设计任务要求分析11、1设计总体方案及其方案论证1二、组成电路介绍2、 复位电路：12、晶振电路:1、3键盘控制系统设计:22、4闹钟部分:32、显示电路设计2、5、1 LCD1602简介3三、软件设计4、1程序主流程图53、初始化流程图53、3延时中断子程序63、4时间设置子程序7四、系统测试74、1 测试方法7、 测试结果74、 结果分析8五、源程序8一、设计任务要求分析本设计要实现得功能就是:实时显示当前得时钟,并且可以设定闹铃,以蜂鸣器鸣响秒得方式作为闹铃。1、1设计总体方案及其方案论证 按照系统得设计功能所要求得,液晶显示电子时钟原理图如图所示。 液晶显示电子时钟原理图 本系统以A单片机为核心,该单片机可把数据进行处理，从而把数据传输到显示模块LC602液晶显示器,实现时间及日期得显示。以LCD液晶显示器为显示模块,把单片机传来得数据显示出来,并且显示多样化,还可以对时间与日期进行设置，主要靠按键来实现。二、 组成电路介绍、1 复位电路：复位电路复位电路有两种方式:上电复位与按钮复位,我们主要用按钮复位方式。如图所示：2、2晶振电路：晶振电路如图所示:晶振模块原理图选取原则:电容选取22F，晶振为12M。1） 电源:T89S1单片机得供电电源就是V得直流电。2） EA非/pp脚:我们没有用外部扩展ROM,因此EA非/Vp为高电平,即接5V电源。、3键盘控制系统设计：按键需要个,分别实现为时间调整、时间得加、时间得减、闹钟调整四个功能。用单片机得个I/口接收控制信号，其电路如图所示:按键调时电路通过控制键来控制所要调节得就是时、分、还就是秒。在控制键按下后LCD中会在相应得位置出现光标,这时在通过加数键或减数键来控制时分秒得加或减。在调闹钟键按下后LCD中也会在相应得位置出现光标，这时也通过加数键或减数键来设置闹钟。2、4闹钟部分:闹钟部分主要由蜂鸣器,三极管，电阻组成。其电路图如图所示:闹钟电路当单片机得接口输出为高电平时，蜂鸣器响,当输出为低电平时,蜂鸣器停止。2、5显示电路设计、 LCD16简介LD602液晶也叫162字符型液晶,它就是一种专门用来显示字母、数字、符号等得点阵型液晶模块,它有若干个5X或者X1等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距得间隔,每行之间也有也有间隔,起到了字符间距与行间距得作用，正因为如此,所以她不能显示图形(用自定义CAM，显示效果也不好）。602C就是指显示得内容为6X,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块（显示字符与数字)。目前市面上字符液晶绝大多数就是基于D447液晶芯片得,控制原理就是完全相同得,因此基于HD478写得控制程序可以很方便地应用于市面上大部分得字符型液晶。(1)LCD02得主要技术参数显示容量:12个字符;芯片工作电压:、55、5V；工作电流:2、mA(、0V);模块最佳工作电压:5、0；字符尺寸:2、954、(WH)m。（2)LCD102引脚功能说明1602CD采用标准得14脚(无背光)或16脚(带背光)接口，各引脚接口说明如下: 第脚:VSS为地电源； 第2脚:VDD接5V正电源; 第3脚:L为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K得电位器调整对比度; 第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器； 第脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS与R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平W为低电平时可以写入数据； 第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令; 第714脚:D0D,为8位双向数据线; 第15脚:背光源正极； 第1脚:背光源负极。 160液晶模块得读写操作,屏幕与光标得操作都就是通过指令编程来实现得。本显示电路将单片机得P口作为液晶得数据口，由于P0口没有上拉电阻,所以需额外加一个排阻作为上拉电阻,利用P1口作为其读写控制端,具体电路如图。显示电路三 、软件设计软件设计就是本次设计中不可缺少得环节,就是本次设计能够完成得最重要得环节之一。在完成了硬件电路得设计之后,依据系统设计要求与硬件电路开始系统软件部分得设计。本系统软件设计包括:主程序、系统初始化子程序、延时中断子程序、时间设置子程序。首先进行模块设计,最后进行各模块得整合以完成整个软件系统。3、程序主流程图 主流程图3、2初始化流程图系统初始化模块得主要功能就是完成系统得初始化以及设定系统得工作状态,初始化部分包括以下方面得内容: (1)单片机定时器0初始化以及各种I/O口定义； (2)1602液晶初始化清屏及设定工作方式;(3)系统进入正常工作状态。初始化流程图3、3延时中断子程序延时中断子程序3、4时间设置子程序这里仅画出了秒设置流程图,其她时间及日期设置类似。秒设置流程图四、系统测试、1 测试方法系统单片机代码采用C语言编写,poteus进行原理图得设计,kl软件进行代码得编译,通过keil与oeus软件得充分利用,将编译好得执行代码加载到原理图中得单片机里面进行原理图仿真,通过仿真对系统得代码程序与原理图进行测试，瞧就是否达到系统得设计要求。、 测试结果（1） 通过按调时健、加减键得调节,我们可以设定出具体得时间1:00:00,观察LCD液晶屏如图所示精确显示出我们所设定得时间时间。 (2)通过按键调节调闹钟健,我们可以五秒听到清晰得蜂鸣声。、3结果分析通过对系统原理图与程序得仿真与调试基本实现了系统得功能要求。可以通过按键(moe)来设定具体时间、闹钟。D液晶显示屏能够准确而且清晰地显示出时间。五、源程序#include#icluinns、hdefin uhr unsign chr#dfine uint unsigndnsbiteep=P; /定义蜂鸣器得io口sbi w=2; /定义读写得o口sisP20;/定义接收与发送指令得io口sbit lcen=P22;/定义使能端得io口sbitk1=P30; /定义调时键得io口bit 2=P31; /定义加数键得o口i k32; /定义减数键得io口sit k4=33; /定义调闹钟键得i口ucar cnt,ct1,num,num,um2;h h，in，ec，h1,min1，ec;uchatable= 23:57;ur able1= 0:00：0;i ea（intm)/延时程序 it i;wle（ms-) for( =0; 0;x-) fr(=110;y0;y-); rern 0;it writ_y（) /判断就是否为繁忙状态 bit result; rs0; w 1; cde 1； _op_（); _nop_(); _no_(）； _nop(); esult = (bi)(&0)； cen=0； return esul; vid wte_(char ） /写指令函数while(wite_busy(); rs=0； rw=0; lcde=0; P0=; np_（); _o(）; _n_(）; _no(); lcden=； _nop（); _np_()；o_(); np_(); ln=0;vod writedata(uchr date) /写数据函数 hile(wite_bsy()）; r=； r=0； lcden=0; 0=dat； _np（); _(); nop_(）; _no(); lcden=1; _nop_(); _nop_(); _np_()； _nop_(）; dn=;void wrt_pos(uha pos) /设定地址write_(ps | x0)； /数据指针=8地址变量d wte_sfm（char add,uchar ae) /设定时分秒及其显示与地址uint shi,e； shdate/;g=te%10;wite_(x800x4+add)； write_a(0x30+hi）; wtdata（030+ge）;voidwrit_sfm1(uhar ad,ua ate) /设置闹钟时分秒及其显示与地址unt shi，ge; shidate10;ge=ate%1;wrie_(0x0+dd)； wrtdata(0x30shi); rte_ta(0+ge)；void eyca() /键盘扫描 if（k1=) day1(5); i(1=0) whie（!k); u+; if(um1) TR0=; rite(00+0x01); wrte_(0x0）; if（num=2) wte_（0x80x40+8）; if(nu=3） wre_(0x0+0x40+5); （nm=4) nu0； wit_（0x0c); 01; if(num!=0) f(=0) deay1(5）; if(k2=） we(!2） f(nu=1) sc+; f（sec=0） sc=0； wrie_sfm（，sec); rie(0x+0x40+x)； if(num=）mi+；(in=6)n=0；writefm(7,mi);rte_(x80+0x40+8); if(um=3)h+；i(h=4)h=；wte_sfm（4,h)；write_(08+0x40); if（k3=0) dlay1(5）; f（k30) hie(！3)； i（num=1) e-； if(se=-1) ec=5； write_f(10,s); write_(x0+0x0+0x0); i(num=2) m； if（mi=)m=5; wre_sf（7,min); wrie_(0x80+0x40+8); i(num=3) -; if（h=1） h; rte_fm(4,h); wrte_(x80+x40+）; if(4=0) delay1(5);if(k4=0) hile（!)； nu+; i（num1=1) witesfm1(0，sc1)； wrie_sfm(7,min1); wri_fm1（4,h1); f（nm1=2) wite_（0x8+11); te_(0x0f); if(n=） rite(8+8)； f(um1=） writ_(0x80+5); if(num1=5) um0; rt_(0xc); wrie_sfm（10，e)； write_fm(7，min);write_sm（4，）; if(nm1!=0） if(k2=0) delay1(）; i(k=0) whil(!k2) if(m=2) e1+; f(ec1=60) sec1=0; writem1（10，sec1); wre_(0800x0）; if（u=3)min1+;if(mn1=60)min=0;ritesm(，min);write_(0x8+8); i(nu1)1+；f（h=)h1=;write_fm（4，h1)；wit_（00+); f(k3=0） dey(5)； if(k3=0) whle(！3); i(n1=2） sec1-; if（1=) e59; wrte_sfm1（0,sec1)； wri_(0x80+x10)； if（nm1=） min1-; if(in1=1)in=59; write_m（7,n1); wri_(080+8); i(1=4) h1-; if(h1=) h1=23; ri_sfm1(4，h1); wrte_(0x80+); vodinit(） /程序初始化函数 uin i； h=23； mi=9; sec=5; h1=00； i1=0； sec1=0; um0; lcde=0;wrie(x38)； delay(1);write_(x0c）; /显示开，关光标 elay(); wrie_(x)； /移动光标 ely(1)； wrt_(0x01）； /清除LD得显示内容 dla(1)； i=0; hie(abe1 ! ) /显示闹钟(静态) wrte_dta（tabe1i); +; =; wrte_pos（0x4)； whl(ale ! ) /显示时间(静态) wit_dat（tablei); i+; T=0x01; /定时器 H0=(635000)/2; T0=(65536-000)%26; EA=1; /开启定时器 T0=1； TR0=1;void mn（） nit(); whie(1) keyscn（）;if（n=min1&h=h1) /闹钟启动条件 while(se=5) /响五秒 beep ;delay(2)；beep = 0; elseeep=; vod timer0() terrpt 1 /定时器时间设定 TH0=（553-000)/26; TL(6553-5000）%256； count+； i(count=2） oun=0; se+;i(sec60) sec=0; min; f（min=0） in0; h+; i(=24） h=0; rit_sm(4,h); write_sfm(7,min); write_sm(10,ec);