單片機(jī)LCD電子時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上寧德師范學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 錢(qián)泳舟 學(xué)號(hào) B 題 目 LCD電子時(shí)鐘 指導(dǎo)教師 袁秋鳳 2015年12月8日專心-專注-專業(yè)1 方案設(shè)計(jì)與論證1.1 主控制器模塊方案1 采用STC89C52芯片作為硬件核心。STC89C52內(nèi)部具有8KB ROM 存儲(chǔ)空間,512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，帶有2K字節(jié)的EEPROM存儲(chǔ)空間，與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,STC89C52可以通過(guò)串口下載。方案2采用AT89S52芯片作為硬件核心。AT89S52片內(nèi)具有8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間，256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間沒(méi)有EEPROM存儲(chǔ)空間，也與MCS-5

2、1系列單片機(jī)完全兼容，具有在線編程可擦除技術(shù)。兩種單片機(jī)都完全能夠滿足設(shè)計(jì)需要，STC89C52相對(duì)ATS89C52價(jià)格便宜，且抗干擾能力強(qiáng)?？紤]到成本因素，因此選用STC89C52。1.2 顯示模塊方案1 用LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示。數(shù)碼管由于顯示速度快，使用簡(jiǎn)單，顯示效果簡(jiǎn)潔明了而得到了廣泛應(yīng)用。方案 2采用LCD的方法,具有硬件制作簡(jiǎn)單可直接與單片機(jī)接口,顯示內(nèi)容多,功耗小,成本低等優(yōu)點(diǎn),LCD1602可顯示32個(gè)字符,采用LCD的缺點(diǎn)是亮度不夠。比較以上兩種方案：方案1硬件簡(jiǎn)單、功耗??；方案2硬件簡(jiǎn)單，顯示內(nèi)容多,功耗小,成本低等。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求達(dá)到功耗小、體積小、成本低，顯示信息多等要求

3、，權(quán)衡兩種方案，選擇方案2。2 硬件電路設(shè)計(jì)2.1原理框圖 2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路主控制器最小系統(tǒng)仿真電路如下圖1所示。主要由STC89C52單片機(jī)、內(nèi)部時(shí)鐘電路和按鍵手動(dòng)復(fù)位電路構(gòu)成。圖1 最小系統(tǒng)仿真電路圖2.2.1 復(fù)位電路復(fù)位電路有兩種方式：上電復(fù)位和按鈕復(fù)位，我們主要用上電復(fù)位方式。如圖2所示： 圖2 復(fù)位電路圖2.2.2 晶振電路晶振可以選用頻率為12MHz的晶振，晶振兩端接單片機(jī)XTA1、XTA2引腳。如圖3所示圖3 晶振電路圖2.3 LCD液晶屏顯示電路顯示電路采用LCD液晶顯示器，采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。單片機(jī)的P0端口作為段選線，P2.0P2.3作為位選線。顯示仿真電路如

4、圖所示，實(shí)際電路制作時(shí)采用PNP三極管9012來(lái)驅(qū)動(dòng)4位數(shù)碼管，驅(qū)動(dòng)電路如圖4所示，9012的基極接單片機(jī)的P2.5P2.7引腳，集電極接數(shù)碼管的COM引腳。 圖4 LCD顯示電路圖2.4 按鍵電路 圖5 按鍵電路圖K1設(shè)置時(shí)鐘（按鍵1次設(shè)置秒，2次設(shè)置分，3次設(shè)置時(shí)。），K2增加一（設(shè)置中對(duì)所選擇變量加一），K3減少一（設(shè)置中對(duì)所選擇變量減一），K4 復(fù)位（時(shí)分秒歸零）。3 軟件設(shè)計(jì)3.1 主程序主程序包括鍵盤(pán)識(shí)別控制及液晶屏顯示2個(gè)子程序，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示，調(diào)節(jié)功能。初始化子程序包括1602液晶顯示模式和定時(shí)器初值。利用定時(shí)器0來(lái)控制時(shí)間，實(shí)現(xiàn)分鐘，小時(shí)的計(jì)算。開(kāi)始初始化子程序按鍵掃碼 3.

5、2 子程序3.2.1 按鍵子程序按鍵子程序入口通過(guò)按鍵子程序的設(shè)置，可以通過(guò)按鍵來(lái)調(diào)整時(shí)間，三個(gè)按鍵分別為功能鍵（K1）、增加鍵(K2)、減小鍵(K3).和復(fù)位鍵（K4）：功能鍵是否按下 N增加鍵是否按下減小鍵是否按下NY N根據(jù)增加鍵按下次數(shù)來(lái)設(shè)置時(shí)、分、秒根據(jù)減小鍵按下次數(shù)來(lái)設(shè)置時(shí)、分、秒Y YYY顯示設(shè)置時(shí)間顯示設(shè)置時(shí)間Y N N Y功能鍵是否按下4次功能鍵是否按下4次次數(shù)清零次數(shù)清零 Y Y3.2.2 顯示子程序 顯示子程序通過(guò)取商取余的方法將日期、時(shí)間分離，然后通過(guò)“寫(xiě)命令”、“寫(xiě)數(shù)據(jù)”兩條指令程序?qū)⒎蛛x后的日期、時(shí)間送入1602進(jìn)行顯示，程序框圖如圖3-3所示。

6、寫(xiě)命令模式 將命令字送到數(shù)據(jù)中等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定使能端給一高脈沖延時(shí)使能端置04 安裝與調(diào)試4.1 電路安裝步驟（1）檢查元件的好壞按電路圖買(mǎi)好元件后首先檢查買(mǎi)回元件的好壞，按各元件的檢測(cè)方法分別進(jìn)行檢測(cè)，一定要仔細(xì)認(rèn)真。而且要認(rèn)真核對(duì)原理圖是否一致，在檢查好后才可上件、焊件，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤焊件后不便改正。（2）放置、焊接各元件按原理圖的位置放置各元件，在放置過(guò)程中要先放置、焊接較低的元件，后焊較高的和要求較高的元件。特別是容易損壞的元件要后焊，在焊集成芯片時(shí)連續(xù)焊接時(shí)間不要超過(guò)10s，注意芯片的安裝方向。4.2 系統(tǒng)調(diào)試（1）在Keil軟件中編寫(xiě)并調(diào)試程序，修改語(yǔ)法錯(cuò)誤，最終生成.hex目標(biāo)程序。（

7、2）利用Proteus軟件繪制電路圖，在確保電路連接正確無(wú)誤的情況下，載入目標(biāo)程序，仿真開(kāi)始3秒后查看結(jié)果，如圖所示。圖 3秒系統(tǒng)仿真效果5 性能測(cè)試與結(jié)果分析使用STC-ISP軟件輸入目標(biāo)程序，觀察實(shí)物運(yùn)行效果，可以通過(guò)按動(dòng)按鍵來(lái)調(diào)整時(shí)間，按下K1（選擇“秒”位）再按下K2 (加)4次，再次按下K1（選擇“分”位）后按下K3 （減）3次，再按K1（選擇“時(shí)”位）再按下K3（減）2次結(jié)果如下圖所示。該電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)方案正確、可行，各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定、可靠。6 心得體會(huì)在這個(gè)兩個(gè)星期的時(shí)間里我學(xué)到了很多寶貴的知識(shí)和單片編程的經(jīng)驗(yàn)，在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了許多困難和問(wèn)題，其中一些我通過(guò)自己上網(wǎng)找資料和

8、詢問(wèn)同學(xué)的方式找到了解決的方法，就是在這個(gè)過(guò)程中我學(xué)會(huì)了許多書(shū)本上學(xué)不到的東西，還有一些是我自己解決不了的問(wèn)題，這些問(wèn)題都是需要靠我以后的經(jīng)驗(yàn)積累和不斷的學(xué)習(xí)才能得到解決的，從這次課程設(shè)計(jì)中我體會(huì)到了自己用汗水換來(lái)的成果的喜悅。  我在剛開(kāi)始設(shè)計(jì)這個(gè)東西時(shí)是一頭霧水，沒(méi)有一個(gè)方向和目標(biāo)，后來(lái)從網(wǎng)上找到一些有關(guān)的資料通過(guò)相似的題目我一步一步的完成我自己的課程設(shè)計(jì)的功能，尤其是在編寫(xiě)程序的時(shí)候，每一個(gè)模塊都要經(jīng)過(guò)非常仔細(xì)的考慮后在寫(xiě)，因?yàn)槌绦虻倪\(yùn)行過(guò)程中需要考慮各個(gè)模塊之間的影響和互助，有一些模塊是我們沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的我從網(wǎng)上找到相似的然后經(jīng)過(guò)修改變成我能用的，在這之間我鍛煉了我的變成能力。

9、這次課程設(shè)計(jì)采用的是AT89C51系列單片機(jī)，而接口電路則是一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，經(jīng)過(guò)反反復(fù)復(fù)的修改、調(diào)試，程序終于達(dá)到預(yù)期功能。通過(guò)protrus仿真演示也達(dá)到預(yù)期的功能。電路的設(shè)計(jì)相對(duì)編程來(lái)說(shuō)要容易一些，總體來(lái)說(shuō)電路圖都是大同小異的，只是他們中的分支做一些修改來(lái)。課程設(shè)計(jì)需要很大的耐心，尤其是遇到困難的時(shí)候，這也是對(duì)我們的考驗(yàn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到問(wèn)題不是感到急躁，而是耐心地尋找解決的辦法，與同學(xué)進(jìn)行交流討論，尋求最佳的解決辦法。最重要的學(xué)習(xí)就是一個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程的整體思路，先做什么后做什么最后來(lái)一個(gè)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，這給我以后的設(shè)計(jì)過(guò)程打下了基礎(chǔ)，這次設(shè)計(jì)中，我深刻體會(huì)到專研的重要性，一個(gè)看似簡(jiǎn)

10、單的系統(tǒng)，卻需要著大量的知識(shí)儲(chǔ)備和很強(qiáng)的專研精神，理論和實(shí)踐往往是兩回事，理論上很簡(jiǎn)單的事情在實(shí)際操作中往往會(huì)遇到很多意想不到的困難，學(xué)科的知識(shí)不光來(lái)自于書(shū)本知識(shí)，更來(lái)自于實(shí)踐。參考文獻(xiàn)：1 蘇平.單片機(jī)的原理與接口技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社，2006,1-113.2 王忠民.微型計(jì)算機(jī)原理M.西安:西安科技大學(xué)出版社，2003,15-55.3 左金生.電子與模擬電子技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社，2004,105-131.4 新編單片機(jī)原理與應(yīng)用（第二版）.西安電子科技大學(xué)出版社，2007.25 張萌.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)例M. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.7附錄：1 電路圖2 實(shí)物

11、圖正面反面3 源程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit lcdrs=P25;sbit lcswr=P26;sbit lcden=P27;sbit s1=P10;sbit s2=P11;sbit s3=P13;sbit rd=P37;uchar count,s1num;char miao,shi,fen;uchar code table=" "uchar code table1=" 00:00:00"void delay(uint

12、z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void write_com(uchar com)lcdrs=0;lcswr=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_date(uchar date)lcdrs=1;lcden=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void init()uchar num; lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write

13、_com(0x01);write_com(0x80);for(num=0;num<15;num+)write_date(tablenum);delay(5);write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<12;num+)write_date(table1num);delay(5);TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void write_sfm(uchar add,uchar date)uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%1

14、0;write_com(0x80+0x40+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);void keyscan()rd=0;if(s1=0)delay(5);if(s1=0)s1num+;while(!s1);if(s1num=1)TR0=0;write_com(0x80+0x40+10);write_com(0x0f);if(s1num=2)write_com(0x80+0x40+7);if(s1num=3)write_com(0x80+0x40+4);if(s1num=4)s1num=0;write_com(0x0c);TR0=1;if(s

15、1num!=0)if(s2=0)delay(5);if(s2=0)while(!s2);if(s1num=1)miao+;if(miao=60)miao=0;write_sfm(10,miao);write_com(0x80+0x40+10);if(s1num=2)fen+;if(fen=60)fen=0;write_sfm(7,fen);write_com(0x80+0x40+7);if(s1num=3)shi+;if(shi=24)shi=0;write_sfm(4,shi);write_com(0x80+0x40+4);if(s3=0)delay(5);if(s3=0)while(!s3);if(s1num=1)miao-;if(miao=-1)miao=59;write_sfm(10,miao);write_com(0x80+0x40+10);if(s1num=2)fen-;if(fen=-1)fen=59;write_sfm(7,fen);write_com(0x80+0x40+7);if(s1num=3)shi-;if(shi=-1)shi=23;write_sfm(4,shi);write_com(0x80+0x40+4);voi