C51單片機(jī)LCD電子時鐘課程設(shè)計(jì)

1、中南大學(xué)自動化工程訓(xùn)練設(shè)計(jì)題目 LCD時鐘程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師設(shè)計(jì)者專業(yè)班級自動化級班號設(shè)計(jì)日期2016年9月目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)要求分析11、1設(shè)計(jì)總體方案及其方案論證1。二、 。組成電路介紹12、1復(fù)位電路：b2、2晶振電路：2、3鍵盤控制系統(tǒng)設(shè)訃:2。2、4鬧鐘部分:32、5顯示電路設(shè)計(jì)。32、5、1 LCD1602 簡介3。三、 軟件設(shè)計(jì)43、1程序主流程圖53、2初始化流程圖5。3、3延時中斷子程序&3、4時間設(shè)宜子程序7。四、系統(tǒng)測試7。4、1測試方法7。4、2測試結(jié)果74、3結(jié)果分析五、源程序8。一、設(shè)計(jì)任務(wù)要求分析本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)得功能就是：實(shí)時顯示當(dāng)前得時鐘，并且可以設(shè)定鬧鈴，以

2、蜂鳴器鳴 響5秒得方式作為鬧鈴。1、1設(shè)計(jì)總體方案及其方案論證按照系統(tǒng)得設(shè)計(jì)功能所要求得，液晶顯示電子時鐘原理圖如圖所示。液晶顯示電子時鐘原理圖本系統(tǒng)以AT 8 9 C 5 1單片機(jī)為核心，該單片機(jī)可把數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊LCD 1 602液晶顯示器，實(shí)現(xiàn)時間及日期得顯示。以LCD液晶顯示 器為顯示模塊，把單片機(jī)傳來得數(shù)據(jù)顯示出來，并且顯示多樣化,還可以對時間與日期 進(jìn)行設(shè)置，主要鼎按鍵來實(shí)現(xiàn)。二、組成電路介紹2、1復(fù)位電路：復(fù)位電路復(fù)位電路有兩種方式:上電復(fù)位與按鈕復(fù)位,我們主要用按鈕復(fù)位方式。如圖所 示：2、2晶振電路：晶振電路如圖所示：晶振模塊原理圖選取原則：電容選取2

3、2 p F,晶振為12MH z o1) 電源：AT89S 5 1單片機(jī)得供電電源就是5 V得直流電。2) EA 非/Vpp 腳：我們沒有用外部擴(kuò)展ROM,因此EA非/V p p為高電平，即接+5V電源。按鍵需要4個，分別實(shí)現(xiàn)為時間調(diào)整、時間得加、時間得減、鬧鐘調(diào)整四個功能。用單片機(jī)得4個I/O 口接收控制信號，其電路如圖所示:按鍵調(diào)時電路通過控制鍵來控制所要調(diào)節(jié)得就是時、分、還就是秒。在控制鍵按下后LCD中會 在相應(yīng)得位置出現(xiàn)光標(biāo)，這時在通過加數(shù)鍵或減數(shù)鍵來控制時分秒得加或減。在調(diào)鬧 鐘鍵按下后LCD中也會在相應(yīng)得位置出現(xiàn)光標(biāo)，這時也通過加數(shù)鍵或減數(shù)鍵來設(shè)置鬧 鐘。2： 4鬧鐘部分：鬧鐘部分主

4、要山蜂鳴器，三極管，電阻組成。其電路圖如圖所示：LS1 吒0*0鬧鐘電路當(dāng)單片機(jī)得P 1 "5接口輸出為高電平時，蜂鳴器響，當(dāng)輸出為低電平時，蜂鳴器 停止。2、5顯示電路設(shè)計(jì)2、5、1 LCD16 0 2 簡介LCD 1 602液晶也叫16 0 2字符型液晶，它就是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符 號等得點(diǎn)陣型液晶模塊，它有若干個5X 7或者5X1 1等點(diǎn)陣字符位組成，每個點(diǎn)陣字 符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點(diǎn)距得間隔，每行之間也有也有間隔，起到 了字符間距與行間距得作用，正因?yàn)槿绱?所以她不能顯示圖形（用自定義CG RAM, 顯示效果也不好）。1 602LCD就是指顯示得內(nèi)

5、容為1 6X2,即可以顯示兩行，每行16 個字符液晶模塊（顯示字符與數(shù)字）。目前市面上字符液晶絕大多數(shù)就是基于HD4478 0液晶芯片得，控制原理就是完全相同得，因此基于HD4 478 0寫得控制程序可以很 方便地應(yīng)用于市面上大部分得字符型液晶。（1）LCD 1 6 02得主要技術(shù)參數(shù)顯示容量：16 X2個字符；芯片工作電壓：4、55、5V；工作電流:2、0mA（5、0V）;模塊最佳工作電壓:5、0V；字符尺寸：2、95X4、3 5 （WXH）mmo（2）LCD1 6 02引腳功能說明1602 LCD采用標(biāo)準(zhǔn)得14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明 如下：第1腳:VSS為地電源

6、；第2腳:VDD接5V正電源；第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱,接地時對比度 最高,對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K得電位器調(diào)整對比度； 第4腳:RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器;第5腳:R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS 與R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時 可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R /W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；第6腳:E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令； 第廠14腳:D0D 7 ,為8位雙向數(shù)據(jù)線；第15腳:

7、背光源正極；第16腳:背光源負(fù)極。160 2液晶模塊得讀寫操作，屏幕與光標(biāo)得操作都就是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)得。 本顯示電路將單片機(jī)得P0 口作為液晶得數(shù)據(jù)口，由于P0 口沒有上拉電阻，所以需額 外加一個排阻作為上拉電阻，利用P1 口作為其讀寫控制端，具體電路如圖。LCD1LumetS58SSSSS21顯示電路三、軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)就是本次設(shè)計(jì)中不可缺少得環(huán)節(jié)，就是本次設(shè)計(jì)能夠完成得最重要得環(huán) 節(jié)之一。在完成了硬件電路得設(shè)計(jì)之后，依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求與硬件電路開始系統(tǒng)軟件 部分得設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括:主程序、系統(tǒng)初始化子程序、延時中斷子程序、 時間設(shè)置子程序。首先進(jìn)行模塊設(shè)汁，最后進(jìn)行各模塊得整合以

8、完成整個軟件系統(tǒng)。3、1程序主流程圖主流程圖3、2初始化流程圖系統(tǒng)初始化模塊得主要功能就是完成系統(tǒng)得初始化以及設(shè)定系統(tǒng)得工作狀態(tài)，初 始化部分包括以下方面得內(nèi)容：(1)單片機(jī)定時器0初始化以及各種I/O 口定義；(2) 1602液晶初始化清屏及設(shè)定工作方式;(3) 系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。_開始)LCD功能設(shè)宜 lcdzk設(shè)旨LCD賦初值定時器賦初值開中斷升定時器1(結(jié)束)初始化流程圖3、3延時中斷子程序1開始、'THO=(65536-46080)/256TLO=(65536-46080)%256定時50msyear=0miao+亠一丄-、miao=60i-i否fen+7en=60 &#

9、39;衛(wèi)匸二 par=10Q二year+ i:衛(wèi)<crjponth=month+是4shi+'shi=24_'否day+ 卜延時中斷子程序秒設(shè)宜流程圖系統(tǒng)測試3、4時間設(shè)置子程序這里僅畫出了秒設(shè)置流程圖，其她時間及日期設(shè)置類似。4、1測試方法系統(tǒng)單片機(jī)代碼釆用C語言編寫,p r oteus進(jìn)行原理圖得設(shè)計(jì),ke i 1軟件進(jìn)行代碼得編譯，通過keil與p ro t eus軟件得充分利用，將編譯好得執(zhí)行代碼加載到原 理圖中得單片機(jī)里面進(jìn)行原理圖仿真，通過仿真對系統(tǒng)得代碼程序與原理圖進(jìn)行測 試，瞧就是否達(dá)到系統(tǒng)得設(shè)計(jì)要求。4、2測試結(jié)果（1）通過按調(diào)時健、加減鍵得調(diào)節(jié)，我們可

10、以設(shè)定岀具體得時間1:00:00,觀察LCD液晶屏如圖所示精確顯示出我們所設(shè)定得時間時間。（2）通過按鍵調(diào)節(jié)調(diào)鬧鐘4鍵（m（ 間。結(jié)果分;Je）來設(shè)兔其麗我們可以平耀序得?到清晰得蜂鳴聲/-3i:C甲J能要求。斤 確而且清晰地以通過按C3起inc#i n c Lu d « defineude<r<gn eR3sbitRlQ）口sbi t rw=P2 1 ;/定義讀寫得 i o 口sbi t r s=P2'0；4定義接收與發(fā)送指令得io 口 sbit lcden=P22"/義使能端得 io 口sbit kl=P30;/泄義凋時鍵得io 口sbit k2=P

11、3'l;/定義加數(shù)鍵得io口sbit k3= P 3八2;/定義減數(shù)鍵得io 口sbit k4=P33;/左義調(diào)鬧鐘鍵得io 口uc h ar c o u nt, c o u n tl, num, num 1 , n um2;c h a r h, min, sec, hl, mini, s ec 1 ;ucha r table = " u c h a r t ablel = " void delay ( u int23: 5 9 :57;0 0 :00： 0 0;ms )3/延時程序inti;w h i le (ms)(for( i = 0; i < 2 5

12、0 ; i+)a _nop_ O ；_nop_();。 _nop_()；_nop_();)del a yl (u c h a r z)/延時程序u i n t x y;f o r (x=z： x>0;x)f or( y =110;y>0;y); re t u rn 0; b it writ e_busy()。 bit result;rs =0;arw = 1;aI cde n = 1；_ n op_ 0 ;_nop_();_no p_()：_nop_();r esult = (bi t ) ( P 0 & 0 x 8 0)；a I c d en= 0：/判斷就是否為繁忙狀態(tài)

13、。 return r esul t ;v o id w r i te_( u char )/寫指令函數(shù)while (w r ite_busy0);。rs=O：。rw=O;lcde n =0;P0=;_nop_ (); 。 _n op_(); 。_no P.O ;_no p_();。lcden= 1 :_nop_ 0 ; 。_nop_();寫數(shù)據(jù)函數(shù)/設(shè)泄地址數(shù)據(jù)指針二8 0 +地址變量vo i d write_data(uch a r date)while(w r ite_b u sy();r s = 1 ：。rw=0：。lcden=0;。P 0=dat e :_nop_ (); 。_n o

14、p_();_nop_();_no p_(); lcden=l;。_nop_();_nop_();。_nop_();。_nop_();void wr i t e _pos (u c ha r pos)v o i d w r i te_sfm ( u char add, uchar d a t uint shi, g e；sh i =date/ 1 0 ;g e = d a te%10;浹 r ite_( 0 x80+0x4 0 +add): write_data (0x30+ s hi);w r i t e _data (Ox 30+ge);)void writ e _sfml (u c har

15、 a d d, u c h a r d ate)/設(shè)晝鬧鐘時分秒及其顯示與地址w i nt shi» ge;shi=date / 10;ge= d ate%l 0 ; wri t e_(0x 8 0+ a dd):/鍵盤掃描wr i t e _data (0x30+ shi); w r i te_ d a ta(0 x 3 0 +ge) void k ey s ca n ()辻(kl=0)d e 1 ayl ；i f (kl=0)whi I e (!k 1 );num+4-;if (n um= = l)"RO二 0 ;write_(0 x 8 0十Ox 4 0 + 1 wr

16、 i te_(0x0 f );if (num=2)w r i te_ (0x80+ 0 x40+8);if (num=3)。wr i t e_(0x 8 0+0x40+5);i f (n u m=4)g num=0；a w r it e _ (0x0c);T R0=l;Jif(num!=0)i f( k 2 =0)de I ayl(5);if (k2= 0 )。wh i 1 e(! k2)i f (num=l)s e c+:g i f (sec= 6 0) og s e c=0：g wri t e_sfm (10, sec);g wri t e_(Ox 8 0 +0x40+ 0 x 1 0 )

17、:。 Jif (num= 2 )000 mi n +；3 i f (min=6 0 )3*n i n=0：write_ s fm(7, mi n );«»wr i te_( 0 x80+0x40+8);aif ( n um=3)goooh+：gi f (h= 2 4) ah 二 0 :沁 r i te_sfm (4, h)； write_(0 x 8 0 +0x40+ 5 );gif (k3=0)d e layl(5);i f (k3=0)。whi 1 e(! k3)：g i t ( num=l)g sec :if(se c =-l)s ec=5 9 : write_ s

18、f m (10, sec);g write_( 0x8 0-0x 4 O+Ox 1 0);。i f (num=2)g 。 m i n:g if (mi n =二一1 )呦 i n 二 5 9 ；o wr i t e_sf m (7, min);3 wri t e_(0x80-0x40+8);。i f (num=3)3 if (h=-l)3 h= 2 3 ;a wr i te_ s fm (4, h);a wr i te_( 0 x80+ 0 x40+ 5 ); jJ oif(k4=O)delayl(5);。if(k4=0)。while (! k 4)：num 1 +;g i i (numl =

19、1)w r ite_sfml (10, s e cl):。 wri t e_sfm 1 (7, mini);。wri t e _ s fml (4, hl);。i f (n uml=2) w r ite_ (0x8 0 +11);。w r i te_(0x0f);。 aif (nu m 1=3)g 。write_( 0 x 8 0 +8)：gi f ( numl= 4 )g writ e _(0x80+5);if (numl = =5)。 n um 1 =0;writ e_(0x 0 c);。 wri t e_sfm (10, sec)：g write_sfm min);g writers f

20、 m (4, h );。 。 if (numl! =0)if (k2=0) delayl(5 ); i f (k2 =0)gwh訂 e (!k2)辻(n um 1 =2)O 3o sec 1+;4 i f ( s ecl =60)。3 secl=0;。 write_s f ml (10, seel);。3 wr i t e_(0 x 80+0x 1 0);。if ( num 1 =3)oooo 4minl+;沖if(m i nl=60)Mnin 1 =0;gwrite_s f m 1 ( 7 min 1 );3write_(0x8 0 +8);jg i f (numl = = 4 )3 ooo

21、co h +；皿 i f (h 1 = 2 4)yhl二 0 ;write_ s fm 1 (4, hl):r it e _ (0 x 8 0+5);ooo 8 J。 i f (k3=0)。 de 1 a y 1 (5)；if(k3=0)。 。wh i le(! k3);。i f (nu ml=2)。if ( s e c 1= 1 )aseel =59;。wr i te_sfml (10, seel):writ e _(0x80+0 xlO)：Qg if (numl= 3 )o mini;if (minl= 1)min=59;。 write_ s f m 1 (7, m i nl) g wri

22、 t e _(0 x 80+8);。 a i f ( n u m 1=4)x hl;。if (hl= 1 )3 hl=23;4 wri t e _sfml(4, hl);4 wr i te_(0x80+ 5 );g： ojvo i d init 0uin t i：。h=23：mi n 二 5 9;sec=5 7 ;a hl-00：程序初始化函數(shù)mi n 1=0 0 ；sec1=0 0 ;n um=0;a lcde n =0; wri t e_( 0 x38):delay (1);。 write_(0 xOc);d elay ( 1 );wri t e_( 0x0 6 )：d el a y(l)；a wr i t e _(0x01 )：o d e la y (1)：。i 二0;whi 1 e( t ab 1 el i ! = ' 0