电子钟 (串口).doc_咨信网zixin.com.cn

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课程设计报告设计课题：电子钟（串口）专业班学生姓名：指导教师：设计时间：电子钟（二）一、课程设计目的：通过对设计电子钟的设计了解89C51,PCF8563及液晶显示的工作原理与编程方法. 二、课程设计要求：通过单片机控制应用时钟芯片8563和串口液晶,实现电子钟。要求显示年、月、日、时、分、秒。三、系统分析与设计： 1：系统总体设计本实验中的器件：PCB开发板一块； 89C51模块； PCF8563时钟芯片一片；串口液晶一个； MAX232芯片一片；该电子钟分为数据产生,数据传输和数据显示三个部分.其中数据产生的是PCF8563模块,数据传输的是89C52和74HC573模块。数据显示的是在串口液晶上。 89C51模块:实验中利用89C52模块的P3.4及P3.5引脚向PCF8563的6脚和5脚即SCL和SDA传输数据,来对PCF8563进行初始化,在利用采来的数据将数据地址锁存在74HC573内并在串口液晶上显示。 PCF8563模块:该模块是时钟芯片,是低功耗的CMOS时钟芯片,其所有的地址和数据都是通过I2C总线接口串行传递的。每次读写数据后,内嵌的地址寄存器会自动产生增量。本实验就是利用该芯片传来的数据进行显示。串口液晶LCD:该液晶有两行地址,将要显示的数据分别放在这两行中进行显示。 2:系统详细设计系统总体框架:系统的总体电路图如图1所示: 图1 系统电路图图2 74HC573与单片机连接图图3 GAL16V8与单片机连接图图4 单片机与外接器件连接图 3:系统流程图: 开始 8563初始化，LCD初始化向8563写入初始化值读回数据并锁存将数据送入串口液晶显示时间 4:原程序清单 #include<intrins.h> #include<absacc.h> #include<REG51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #include <Dis_slcd.h> #define PCF8563_W 0xa2 #define PCF8563_R 0xa3 #define WRADDR 0x00 #define RDADDR 0x02 #define _Nop() _nop_(); /*********************************/ #define PCF8563_CONTROL_STATE0 0x00 //控制状态寄存器1 #define PCF8563_CONTROL_STATE1 0x01 //控制状态寄存器2 #define PCF8563_CLKOUT 0x0d //CLKOUT频率寄存器 #define PCF8563_TIMER_CONTROL 0x0e //定时器控制寄存器 #define PCF8563_TIMER_DATA 0x0f //定时器倒计数数值寄存器 #define PCF8563_MINUTE 0x02 //秒 #define PCF8563_SECOND 0x03 //分 #define PCF8563_HOUR 0x04 //时 #define PCF8563_DATE 0x05 //日 #define PCF8563_WEEK 0x06 //星期 #define PCF8563_MONTH 0x07 //月/世纪 #define PCF8563_YEAR 0x08 //年 #define PCF8563_MINUTE_ALARM 0x09 //分钟报警 #define PCF8563_SECOND_ALARM 0x0a //小时报警 #define PCF8563_YEAR_ALARM 0x0b //日报警 #define PCF8563_WEEK_ALARM 0x0c //星期报警 uchar b[16]; /***************************************/ uchar code CS1[2]={ 0x00, 0x28 }; uchar code CS2[2]={ 0x12, 0x02 }; uchar code CLKOUT[4]={ 0x80, 0x81, 0x82, 0x83 }; /*************************************/ sbit SDA=P3^5; sbit SCL=P3^4; /*****************************/ sbit bflag=ACC^7; uchar FUNC(uchar a,uchar b);//右循环n,m位 /************************************/ bit ack; //起动IIC void Start_I2c() { SDA=1; /*发送起始条件的数据信号*/ _Nop(); SCL=1; _Nop(); /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SDA=0; /*发送起始信号*/ _Nop(); /* 起始条件锁定时间大于4μs*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */ _Nop(); _Nop(); } /**********************************/ //停止IIC void Stop_I2c() { SDA=0; /*发送结束条件的数据信号*/ _Nop(); /*发送结束条件的时钟信号*/ SCL=1; /*结束条件建立时间大于4μs*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SDA=1; /*发送I2C总线结束信号*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); } //写1BYTE数据（上传数据、释放IIC、ack确认） void SendByte(uchar c) { uchar idata BitCnt; for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++) /*要传送的数据长度为8位*/ { if((c<<BitCnt)&0x80)SDA=1; /*判断发送位*/ else SDA=0; _Nop(); SCL=1; /*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/ _Nop(); _Nop(); /*保证时钟高电平周期大于4μs*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; } _Nop(); _Nop(); SDA=1; /*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/ _Nop(); _Nop(); SCL=1; _Nop(); _Nop(); _Nop(); if(SDA==1)ack=0; else ack=1; /*判断是否接收到应答信号*/ SCL=0; _Nop(); _Nop(); } //读1BYTE数据（置输入状态、读数据） uchar RcvByte() { uchar idata retc=0; uchar idata BitCnt; SDA=1; /*置数据线为输入方式*/ for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++) { _Nop(); SCL=0; /*置时钟线为低，准备接收数据位*/ _Nop(); _Nop(); /*时钟低电平周期大于4.7μs*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=1; /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/ _Nop(); _Nop(); retc=retc<<1; if(SDA==1)retc=retc+1; /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */ _Nop(); _Nop(); } SCL=0; _Nop(); _Nop(); return(retc); } //确认IIC（输入参数为0表示确认、1表示不确认） void Ack_I2c(bit a) { if(a==0)SDA=0; /*在此发出应答或非应答信号 */ else SDA=1; _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=1; _Nop(); _Nop(); /*时钟低电平周期大于4μs*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; /*清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收*/ _Nop(); _Nop(); } //指定地址写命令/数据（ack==0 --> 失败） bit ISendByte(uchar sla,uchar c) { Start_I2c(); //启动总线 SendByte(sla); //发送器件地址 if(ack==0)return(0); SendByte(c); //发送数据 if(ack==0)return(0); Stop_I2c(); //结束总线 return(1); } //指定地址写命令/数据（地址=从地址+子地址，no为从指针*s的个数） bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no) { uchar idata i; Start_I2c(); /*启动总线*/ SendByte(sla); /*发送器件地址*/ if(ack==0)return(0); SendByte(suba); /*发送器件子地址*/ if(ack==0)return(0); // reset_wdt(); for(i=0;i<no;i++) { SendByte(*s); /*发送数据*/ if(ack==0)return(0); s++; } Stop_I2c(); /*结束总线*/ return(1); } //指定地址读状态/数据（地址=从地址+子地址，no为从指针*s的个数） bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no) { uchar idata i; Start_I2c(); /*启动总线*/ SendByte(sla); /*发送器件地址*/ if(ack==0)return(0); SendByte(suba); /*发送器件子地址*/ if(ack==0)return(0); Start_I2c(); SendByte(sla+1); if(ack==0)return(0); for(i=0;i<no-1;i++) { *s=RcvByte(); /*发送数据*/ Ack_I2c(0); /*发送应答位*/ s++; } *s=RcvByte(); Ack_I2c(1); /*发送非应答位*/ Stop_I2c(); /*结束总线*/ return(1); } void main() { uchar n,c,d; uchar a[16],b[7]; uchar init_timer_buf[7]={0x30,0x20,0x00,0x20,0x04,0x01,0x06}; ISendByte(0xa2,c); ISendStr(0xa2,0x02,init_timer_buf,0x07); while(1) { IRcvStr(0xa2,0x02,b,0x07); LCD_CLOCK=1; //****读秒并处理****// a[0]=(b[0]&0x0f); b[0]=b[0]>>4; a[1]=(b[0]&0x0f); a[2]=34; //****读分并处理****// a[3]=(b[1]&0x0f); b[1]=b[1]>>4; a[4]=(b[1]&0x0f); a[5]=34 ; //****读时并处理****// a[6]=(b[2]&0x0f); b[2]=b[2]>>4; a[7]=(b[2]&0x03); //****读日并处理****// a[8]=(b[3]&0x0f); b[3]=b[3]>>4; a[9]=(b[3]&0x03); a[10]=34; //****读月并处理****// a[11]=(b[5]&0x0f); b[5]=b[5]>>4; a[12]=(b[5]&0x01); a[13]=34; //****读年并处理****// a[14]=(b[6]&0x0f); b[6]=b[6]>>4; a[15]=(b[6]&0x0f); for(n=0;n<8;n++) { d=a[7-n]; display_buff[n]=mem[d]; } display_slcd(8); delay_ms(0x80); if(a[0]==5) {for(n=0;n<8;n++) { d=a[15-n]; display_buff[n]=mem[d]; } display_slcd(8); delay_ms(0x80); delay_ms(0xff); delay_ms(0xff); delay_ms(0xff); delay_ms(0xff); delay_ms(0xff); delay_ms(0xff); } } } 四、系统调试过程中出现的问题 1:液晶最初是无显示的,必须通过调节电位器才能显示.GAL在显示是出现了问题,对其进行烧制. 2:在显示年月时由于对其有效位未理解透彻,因而出现了显示乱码,在经过改正后得到了结果. 五、系统运行报告对程序运行下载到单片机后，串口液晶屏上第一行显示出“DATA/2003/12/4。第二行显示TIME/19：59：50。六、总结 1：在对时钟芯片8563的数据读回时未理解程序的读回命令，其实就是读回命令将数据读回对其进行显示就可以了，尝试一个数进行显示，最终将数据显示在了LCD上。 2：因为串口液晶只能显示ASII码，因此对其进行转换是必须的。在做时直接进行显示，则显示出乱码。经过查资料修正后得出了正确结果。 3：通过本次实验，加深了对电路的整体设计思想。对51单片机的设计流程有了一定的了解。对硬件的调试与软件的修改掌握了一些技巧。对51单片机的C程序设计有了一定的掌握。七、参考书目 1：马忠梅，《单片机的c语言应用程序设计》，北京航空航天大学出版社 2：王福瑞，《单片微机测控系统设计大全》，北京航空航天大学出版社 3：徐爱钧，《单片机高级语言C51应用程序设计》，电子工业出版社 4：杨振江，《智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用》，西安电子科技大学出版社

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