单片机电子时钟专业课程设计方案报告.docx

目 录第一部分 设计任务和要求1.1 单片机课程设计内容21.2 单片机课程设计要求21.3 系统运行步骤2第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明22.2 系统方框图32.3 系统步骤图3第三部分 关键器材及基础介绍3.1 关键器材43.2 关键器材介绍4第四部分 系统硬件设计4.1 最小系统64.2 LCD显示电路64.3 键盘输入电路74.4 蜂鸣器和LED灯电路7第五部分 仿真电路图和仿真结果8第六部分课程设计总结8第七部分 参考文件9附录A 实物图附录B 系统源程序第一部分 设计任务和要求1.1 单片机课程设计内容利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示器实现电子时钟，可由按键进行调时和12/二十四小时切换。1.2 单片机课程设计要求1能实现年、月、日、星期、时、分、秒显示；2能实现调时功效；3能实现12/二十四小时制切换；4能实现8：0022：00整点报时功效。1.3 系统运行步骤程序首优异行初始化，在主程序循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判定是否有按键按下。若有按键按下则转到对应功效程序实施，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环实施。计时中止服务程序完成秒计时及向分钟、小时进位和星期、年、月、日进位。调时闪烁中止服务程序用于被调单元闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，关键由主函数组成经过对相关子程序调用，图所表示。实现了对时间设置和修改、LCD显示数值等关键功效。相关调整是靠对功效键判定来实现。第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明1程序设计及调试依据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。2硬件焊接及调试依据仿真电路图完成电路板焊接，并进行软、硬件调试，只抵达成预期目标。3后期处理对设计过程进行总结，完成设计汇报。2.2 单片机系统方框图功效键增加键减小键12/二十四小时制切换键STC89C51单片机LCD显示器电源最小系统2.2 单片机系统步骤图开始初始化时钟子程序结束按键扫描子程序 主步骤图 键盘扫描步骤图时钟步骤图第三部分 关键器件及介绍3.1 关键器件1. STC89C51单片机；2LCD1602液晶显示器；3.2 关键器件介绍1STC89C51单片机介绍STC89C51是采取8051核ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes可反复擦写1000次Flash只读程序存放器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存放单元，含有在系统可编程（ISP）特征，配合PC端控制程序即可将用户程序代码下载进单片机内部，省去了购置通用编程器，而且速度愈加快。2LCD1602液晶显示器介绍LCD1602能够显示2行16个字符，有8位数据总线D0D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V,而且带有字符对比度调整和背光。LCD1602引脚说明以下表所表示： LCD液晶显示器各引脚功效及结构编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2双向数据口2VDD电源正极10D3双向数据口3VL对比度调整11D4双向数据口4RS数据/命令选择12D5双向数据口5R/W读写/选择13D6双向数据口6E模块使能端14D7双向数据口7D0双向数据口15BLK背光源地8D1双向数据口16BLA背光源正极VDD：电源正极，4.5V5.5V,通常使用5V电压；VL：LCD对比度调整端，电压调整范围为05V。接正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高会产生“鬼影”，所以通常使用一个10K电位器来调整对比度，或直接串接一个电阻到地；RS：MCU写入数据或指令选择端。MCU要写入指令时，使RS为低电平；MCU要写入数据时，使RS为高电平；R/W：读写控制端。R/W为高电平时，读取数据；R/W为低电平时，写入数据；EN：LCD模块使能信号控制端。写数据时，需要下降沿触发模块。D0D7：8为数据总线，三态双向。假如MCUI/O口资源担心话，该模块也能够只使用4位数据线D4D7接口传送数据。A：LED背光正极。需要背光时， A串接一个限流电阻接VDD， K接地。K：LED背光地端。第四部分 系统硬件设计4.1 最小系统复位时单片机初始化操作，只要给RST引脚加上两个机器周期以上高电平信号，就能够使STC89C51单片机复位。此次采取是12M晶振，按钮复位电路。4.2 LCD显示电路LCD显示器D0到D7和单片机P0口相连，LCD显示器EN口和单片机P3.4口相连，RS和P3.5相连。经过滑动变阻器改变LCD显示器显示对比度。4.3 键盘输入电路此次设计采取独立键盘，键盘按下时，对应I/O口电平由高变低，一次检测按键是否被按下。4个独立按键和单片机P3.0P3.3口相连。4.3 蜂鸣器和LED灯电路蜂鸣器作用为准点报时产生报警声，LED在秒钟为偶数时或功效键被按下时亮。蜂鸣器和单片机P2.2口相连，LED灯和单片机P2.3口相连。第五部分 仿真电路图和仿真结果用Keil和Protues进行仿真调试，仿真结果完全达成预期目标。第六部分 课程设计总结此次单片机课程设计，在我和我搭档陈雅琴默契配合，和邹老师指导和同学帮助下顺利完成了。在设计过程中，从仿真电路设计，源程序书写和修改和实物电路焊接中全部碰到了不少问题，但在我们共同努力下处理了，而且从中学到了不少知识。我们在设计过程中还不停提出自己疑点和新想法，联络实际应用，将书本上学习东西利用到实际中，这些全部令我们受益匪浅。课程设计需要很大耐心，尤其是碰到困难时候，这也是对我们考验。在设计过程中，我们碰到问题不是感到急躁，而是耐心地寻求处理措施，和老师、同学进行交流讨论，寻求最好处理措施。总而言之，在此次课程设计中，我们不仅动手、动脑，也学会了不少东西，同时，谢谢对我们设计带来提议、意见和帮助老师和同学们！谢谢！第七部分 参考文件单片机原理及应用（第二版） 高等教育出版社新概念51单片机C语言教程 电子工业出版社附录A 实物图附录B 系统源程序#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit lcdrs=P35; /定义1602液晶RS端sbit lcden=P34;/定义1602液晶LCDEN端sbit s1=P30; /定义按键-功效键sbit s2=P31;/定义按键-增加键sbit s3=P32;/定义按键-减小键sbit s4=P33;/定义按键-闹钟键sbit beep=P22; /定义蜂鸣器端sbit led=P23; /定义LED灯端uchar count,s1num,s4num;char year,month,day,week,miao,shi,fen,pshi;uchar code table= 20 - - ;/定义初始上电时液晶默认显示状态void delay(uint z) /延时函数uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void zhuanhuan()if(shi=0) pshi=12;if(shi=1) pshi=shi; if(shi12) pshi=shi-12; void di()/蜂鸣器发声函数beep=0;delay(300);beep=1;delay(300);void write_com(uchar com)/液晶写命令函数lcdrs=0;lcden=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_date(uchar date)/液晶写数据函数lcdrs=1;lcden=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void _shi()/写AM、PM函数 if(shi=12) write_com(0x80+0x40+1);/写出PM write_date(P); write_date(M); else write_com(0x80+0x40+1);/写出AM write_date(A); write_date(M); void write_ymd(uchar add1,uchar date1)/写年月日函数uchar shi,ge;shi=date1/10;/分解一个2位数十位和个位ge=date1%10;write_com(0x80+add1);/设置显示位置write_date(0x30+shi);/送去液晶显示十位write_date(0x30+ge); /送去液晶显示个位void write_sfm(uchar add,uchar date)/写时分秒函数uchar shi,ge;shi=date/10;/分解一个2位数十位和个位ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);/设置显示位置write_date(0x30+shi);/送去液晶显示十位write_date(0x30+ge); /送去液晶显示个位void write_week(char week) /写液晶星期显示函数write_com(0x80+12);switch(week)case 1:write_date(M);delay(5);write_date(O);delay(5);write_date(N);break;case 2:write_date(T);delay(5);write_date(U);delay(5);write_date(E);break;case 3:write_date(W);delay(5);write_date(E);delay(5);write_date(D);break;case 4:write_date(T);delay(5);write_date(H);delay(5);write_date(U);break;case 5:write_date(F);delay(5);write_date(R);delay(5);write_date(I);break;case 6:write_date(S);delay(5);write_date(A);delay(5);write_date(T);break;case 7:write_date(S);delay(5);write_date(U);delay(5);write_date(N);break;void writeym() day=1; month+; if(month=13) month=1; year+; if(year=100) year=0; write_ymd(3,year);/年若改变则重新写入write_ymd(6,month);/月若改变则重新写入void init()/初始化函数 uchar num;lcden=0;year=13;/初始化种变量值month=6;day=21;week=5;shi=13; fen=59;miao=58;count=0;s1num=0;s4num=0;write_com(0x38);/初始化1602液晶write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80);/设置显示初始坐标for(num=0;num7&shi23)&(fen=0)&(miao=0) di(); void timer0() interrupt 1/定时器0中止服务程序TH0=(65536-50000)/256;/再次装定时器初值TL0=(65536-50000)%256;count+;/中止次数累加if(count=20) /20次50毫秒为1秒count=0;miao+;if(miao=60)/秒加到60则进位分钟miao=0;/同时秒数清零fen+;if(fen=60)/分钟加到60则进位小时fen=0;/同时分钟数清零shi+;if(shi=24)/小时加到24则小时清零shi=0;week+; if(week=8) week=1; write_week(week);/星期若改变则重新写入day+; if(year%4=0&month=2)/判定是否为闰年2月 if(day=30) writeym(); write_ymd(9,day);/日若改变则重新写入 if(year%4!=0&month=2)/判定是否为平年2月 if(day=29) writeym(); write_ymd(9,day);/日若改变则重新写入 if(month!=2&month!=4&month!=6&month!=9&month!=11) if(day=32) writeym(); write_ymd(9,day);/日若改变则重新写入 if(month=4|month=6|month=9|month=11) if(day=31) writeym(); write_ymd(9,day);/日若改变则重新写入 if(s4num=1) zhuanhuan(); _shi(); write_sfm(4,pshi);/12小时制小时若改变则重新写入 else write_sfm(4,shi);/二十四小时制小时若改变则重新写入write_sfm(7,fen);/分钟若改变则重新写入write_sfm(10,miao);/秒若改变则重新写入