LCD顯示的秒表單片機課程設計

蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系單 片 機 課 程 設 計題目：1602LCD顯示的秒表系別/班級：信息工程系 11級嵌入式技術與應用專業(yè)小組成員：王玉瑤 吳秋云吳穎盈 項念念小組成員學號： 11蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系目錄132334454.1AT89C5154.21602LCD85166217298319361602LCD 372蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系1602LCD秒表的顯示原理圖 43一、單片機原理單片機控制秒表是集于單片機技術、模擬電子技術、數(shù)字技術為一體的機電一體化高科技產(chǎn)品，具有功耗低，安全性高，使用方便等優(yōu)點。它是一種在線式實時控制計算機，需要有較強的抗干擾能力，較低的成本。本次設計內容為以8051單片機為核心的秒表，采用數(shù)碼管顯示，單片機技術控制。利用單片機的定時器 /計數(shù)器定時和技術的原理，用集成電路芯片、 LCD數(shù)碼管以及按鍵來設計計時器。將軟、硬件有機地結合起來，使它擁有正確的計時、暫停、清零、并同時可以用數(shù)碼管顯示，在現(xiàn)實生活中應用廣泛。二、課程設計的任務與要求設計任務：利用 AT89C51單片機結合1602LCD顯示器設計一個秒表設計要求：1．本設計實現(xiàn)一個 1602LCD顯示秒表2. 利用AT89C51控制整個電路來實現(xiàn)秒表的顯示。大體上可以講1602LCD秒表的顯示主要包括硬件和軟件兩部分。 重點就是各部分硬件的連接設計以及程序的編寫。 本章講述的就是系統(tǒng)硬件的設計，其中包括各模塊的器件選擇和電路設計。3蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系三、 課程設計目的《MCS-51單片機原理及應用》課的課程設計是四個學生一組完成一個老師給的一個題目，叫1602LCD顯示的秒表。為了讓我們能夠綜合運用自己學的課程的基本知識， 能夠進行單片機的應用，掌握單片機程序設計調試和應用電路設計、分析及調試檢測。通過這個實驗：、使我們增進對單片機知識的進一步認識，也同時加深對單片機理論知識的理解。2、使我們掌握單片機的內部功能模塊的應用，3、使我們了解和掌握單片機應用系統(tǒng)的軟硬件設計過程， 方法即實現(xiàn)，為了以后設計和實現(xiàn)單片機應用系統(tǒng)打下基礎。四、芯片資料4、1AT89C514蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系AT89C51是128字節(jié)內部RAM,4KB可編程Flash存儲器（可擦寫1000次）,三級程序存儲器保密,靜態(tài)工作頻率:0Hz-24MHz,2個16位定時/計數(shù)器,一個串行通訊口,6個中斷源,32條I/O引線,有片內時種振蕩器。輸入輸出引腳資料:P0端口[P0.0-P0.7]P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1（對端口寫1）時作高阻抗輸入端。作為輸出口時能驅動8個TTL。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時， P0口是分時轉換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內部的上拉電阻起作用。P1端口[P1.0－P1.7]P1是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時可驅動4個TTL。端口置1時，內部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。5蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系P2端口[P2.0－P2.7]P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時可驅動4個TTL。端口置1時，內部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內容在此期間不會改變。P3端口[P3.0－P3.7]P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時可驅動4個TTL。端口置1時，內部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。其它控制或復用引腳:ALE/PROG30訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(此頻率是振蕩器頻率的1/6)。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，出現(xiàn)一個ALE脈沖。PSEN29該引是外部程序存儲器的選通信號輸出端。當AT89C51由外部程序存儲器取指令或常數(shù)時， 每個機器周期輸出 2個脈沖即兩次有效。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不會有脈沖輸出。EA/Vpp31外部訪問允許端。當該引腳訪問外部程序存儲器時，應輸入低電平。要使AT89C51只訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH）,這時該引腳必須保持低電平。6蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系AT89C51特殊功能寄存器列表（適用于同一架構的芯片）符號地址注釋*ACCE0H累加器*BF0H乘法寄存器*PSWD0H程序狀態(tài)字SP81H堆棧指針DPL82H數(shù)據(jù)存儲器指針低8位DPH83H數(shù)據(jù)存儲器指針高8位*IEA8H中斷允許控制器*IPD8H中斷優(yōu)先控制器*P080H端口0*P190H端口1*P2A0H端口2*P3B0H端口3PCON87H電源控制及波特率選擇*SCON98H串行口控制器SBUF99H串行數(shù)據(jù)緩沖器*TCON88H定時器控制TMOD89H定時器方式選擇TL08AH定時器0低8位TL18BH定時器1低8位TH08CH定時器0低8位TH18DH定時器1高8位帶*號的特殊功能寄存器都是可以位尋址的寄存器4.11602LCD7蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系1602字符型LCD簡介:字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、 數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780.1602LCD主要技術參數(shù)：顯示容量:16×2個字符芯片工作電壓:4.5—5.5V工作電流:2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引腳功能說明:1602LCD采用標準的14腳（無背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如下表 1所示:編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù)4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù)8蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù)6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極表1:引腳接口說明第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調整端，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的電位器調整對比度。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，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當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E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。9蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。1602LCD的指令說明及時序:1602液晶模塊內部的控制器共有 11條控制指令，如下表 2所示：表2:控制命令表1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內容實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H位置。10蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系指令2：光標復位，光標返回到地址 00H。指令3：光標和顯示模式設置I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關控制。D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。指令6：功能設置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示 5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。指令8：DDRAM地址設置。指令9：讀忙信號和光標地址BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。11蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系與HD44780相兼容的芯片時序下表 3如下：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無表3:基本操作時序表讀寫操作時序如圖 2和3所示：圖2讀操作時序圖3寫操作時序1602LCD的RAM地址映射及標準字庫表 :12蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平， 表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，圖 4是1602的內部顯示地址。圖41602LCD內部顯示地址例如第二行第一個字符的地址是 40H，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平 1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應該是 01000000B40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在對液晶模塊的初始化中要先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài) 。1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如圖5所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼13蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系圖5字符代碼與圖形對應圖1602LCD的一般初始化（復位）過程 :延時15mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號寫指令38H：顯示模式設置14蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系寫指令08H：顯示關閉寫指令01H：顯示清屏寫指令06H：顯示光標移動設置寫指令0CH：顯示開及光標設置五、電路分析總體設計分析本系統(tǒng)中，硬件電路主要有電源電路，晶振電路，復位電路，顯示電路以及一些按鍵電路等，本系統(tǒng)采用AT89C51單片機為中心器件，利用定時器計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，結合硬件電路如電源電路，晶振電路，復位電路，顯示電路，蜂鳴器電路以及一些按鍵電路等來設計計數(shù)器，將軟、硬件有機地結合起來。硬件系統(tǒng)采用PROTEUS功能來實現(xiàn)，簡單且易于觀察，在仿真中就可以觀察到實際的工作狀態(tài)。5.1電源電路電源電路是系統(tǒng)最基本的部分，任何電路都離不開電源部分，隨著半導體工藝的發(fā)展，穩(wěn)壓電路也采用集成電路器件來制成?？刹捎锚毩⒌姆€(wěn)壓電源。這種供電方式的優(yōu)點是穩(wěn)壓可靠，且有各種成熟電路可供選擇。由集成穩(wěn)壓器具有體積小，外界線路簡單，使用方便，工作可靠等優(yōu)點。因此，在各種電子設備中應用十分普遍，為了跟上15蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系時代的發(fā)展，可采用W7800系列三端穩(wěn)壓器，主要利用它的輸出電壓是固定的在使用中不能進行調整等優(yōu)點。5.2晶振電路AT89C51內部的振蕩電路是一個高增益反相放大器，引腳RXD和TXD分別是此反向振蕩放大器的輸入端和輸出端。該反向放大器可以配置為內部方式的片內振蕩器。如圖所示，這里選用12MHE的內部振蕩方式，電路如下：電容器C1,C2起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用，C1，C2可在20~100PF之間取，這里取30PF，接線時要使晶振振蕩器盡可能接近單片機。5.3復位電路采用上電+按鍵復位電路，上電后，由于電容充電，使 RST持續(xù)一段時間高電平時間。當單片機已在運行之中時，按下復位按鍵也能使RST持續(xù)一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電加開關復位的操作。這不僅能時單片機復位，而且還能使單片機的外圍芯片也同時復位，當程序出現(xiàn)錯誤時，可以隨時使電路復位。16蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系復位是單片機的初始化操作。其主要功能是把 PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時， 為擺脫困境，也需按復位鍵重新啟動。除 PC之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如表 1所示。寄存器復位狀態(tài)寄存器復位狀態(tài)PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H表1一些寄存器的復位狀態(tài)因STC89C52單片機需高電平（3.7～5.5V）復位，且復位時流入單片機的電流不能超過10mA。具體參數(shù)：根據(jù)所需要的復位參數(shù)可得當按下SW鍵時出現(xiàn)兩個機器周期的高電平在單片機REST端產(chǎn)生的壓降等于:VCCR2=5V）10K4.17VR1R2（0.2K1K17蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系圖復位電路5.4顯示電路顯示電路既可以選用液晶顯示器，也可以選用數(shù)碼管顯示，我們采用液晶顯示電路1602LCD引腳接口說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2DataI/O2VDD電源正極10D3DataI/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4DataI/O4RS數(shù)據(jù)命令選擇端口（H/L）12D5DataI/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13D6DataI/O6E使能信號14D7DataI/O7D1DataI/O15BLA背光源正極8D1DataI/O16BLK背光源負極顯示電路部分引腳分析 ：3腳：VL，液晶顯示偏壓信號，用于調整 LCD1602的顯示對比度，一般會外接電位器用以調整偏壓信號，此腳電壓為0時可以得到最強的對比度。18蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系4腳：RS，數(shù)據(jù)/命令選擇端，當此腳為高電平時，可以對1602進行數(shù)據(jù)字節(jié)的傳輸操作，而為低電平時，則是進行命令字節(jié)的傳輸操作。命令字節(jié)，即是用來對LCD1602的一些工作方式作設置的字節(jié)； 數(shù)據(jù)字節(jié)，即使用以在 1602上顯示字節(jié)。5腳：R/W，讀寫選擇端。當此腳為高電平可對 LCD1602進行讀數(shù)據(jù)操作，反之進行寫數(shù)據(jù)操作。6腳：E，使能信號，其實是 LCD1602的數(shù)據(jù)控制時鐘信號，利用該信號的上升沿實現(xiàn)對 LCD1602的數(shù)據(jù)傳輸。7~14腳：8位并行數(shù)據(jù)口，使得對 LCD1602的數(shù)據(jù)讀寫大為方便?；静僮鲿r序：1）讀狀態(tài)：輸入：RS=L,RW=H,E=H；輸出：D0~D7=狀態(tài)字2）寫指令：輸入：RS=L,RW=L,D0~D7=指令碼，E=高脈沖；輸出：無3）讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H,RW=H,E=H；輸出：D0~D7=數(shù)據(jù)4）寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H,RW=L,D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；輸出：無需要兩個寫時序：①當我們要寫指令字，設置LCD1602的工作方式時：需要把RS置為低電平，RW置為低電平，然后將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)口D0~D7，最后E引腳一個高脈沖將數(shù)據(jù)寫入。②當我們要寫入數(shù)據(jù)字，在1602上實現(xiàn)顯示時：需要把RS置為高電平，RW置為低電平，然后將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)口D0~D7，最后E引腳一19蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系個高脈沖將數(shù)據(jù)寫入。六、代碼分析#include<reg51.h>,#include<intrins.h> 皆屬于頭文件，前者是定義 51單片機特殊功能寄存器和位寄存器的，后者包含特殊指令例如： crol(),cror() 。#defineucharunsignedchar,#defineuintunsignedint,define delayNOP(){nop();nop();nop()} 皆屬于宏定義，后者是將三個延時周期定義在一起，用一個 delayNOP()表示。VoidLCD_intialize,voidLCD_Set_POS(uchar),voidDisplay_String(char*,char) ；皆為調用函數(shù)，第一個是調用 LCD20蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系初始化函數(shù)；第二個是調用 LCD的顯示位置函數(shù)；第三個是調用 LCD寫數(shù)據(jù)函數(shù)；第四個是調用 LCD指定行上顯示字符串函數(shù)。SbitK1=P1^0，sbitK2=P2^1,sbitBEEP=3^0,sbitLCD_RS=P2^0,sbitLCD_RW=P2^1,sbitLCD_EN=P2^2;皆為個函數(shù)接口聲明，定義K1、K2為兩個控制開關；定義BEEP為揚聲器接口；RS為寄存器選擇高電平（1）時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平（0）時選擇指令寄存器；RS為讀寫信號，高電平（1）時驚醒讀操作，低電平（0）時進行寫操作；E(或EN)端為使能端（enable）,將單片機與LCD1602顯示器連接。UcharKeyCount=0;KeyCount 為按鍵計數(shù)變量，用于累計按鍵的次數(shù)。定義其為無符號整型，并且付初值為 0.uchar code msg1[]={"Second Watch 0 "} ，uchar codemsg2[]={">>>> "} ；定義兩個一維數(shù)組，在 protues 仿真軟件中，當按下 play鍵后，1602LCD顯示屏是會出現(xiàn)這兩個數(shù)組中的字符。ucharcodePrompts[][16]={{"::1---->"},{"::2---->::2"},{"::1->2::3-->"},{"::1->2::3-->4"}21蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系}定義一個二維數(shù)組，將其中的一維顯示于 1602LCD上。K1為啟?？刂瓢粹o，第一次按下時開始計數(shù)，顯示“： ：1-- ”；當?shù)诙伟聪聲r停止計數(shù)，顯示 "::2---->::2 " ；uchar Time_Buffer[] ={0,0,0,0} ， ucharLCD_Display_Buffer[] ={"00:00:00:00"}; 定義兩個數(shù)組，一個用于計時緩沖，一個用于顯示時間緩沖。voidBeeP(){uchari,j=70;for(i=0;i<180;i++){while(--j);BEEP=~BEEP;}BEEP=0;}定義一個調用蜂鳴器的子函數(shù)。For(i=0;i<180;i++)用于控制蜂鳴器響的時間，BEEP=~BEEP用于使蜂鳴器進行短暫的響一下又不響的效果。因為蜂鳴器接地，只有當P3.0接入高電平（即1）時，蜂鳴器才工作。所以在響了一聲過后，級（執(zhí)行完成之后）將BEEP賦值為0，讓它處于不導通狀態(tài)，蜂鳴器不響。voidDelayX(uintms){22蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系uchari;while(ms--)for(i=0;i<120;i++);}定義一個延時子函數(shù)voidShow_Second(){uchari;LCD_Set_POS(0X45); 設置LCD顯示起點for(i=3;i!=0xff;i--){將兩位整數(shù)的1、100s，秒，分，時轉換為 8位數(shù)字字符LCD_Display_Buffer[2*i+1]=Time_Buffer[i]/10+'0';LCD_Display_Buffer[2*i]=Time_Buffer[i]%10+'0';在i=3,2,1,0時分別顯示時，分，秒，1/100sLCD_Write_Data(LCD_Display_Buffer[2*i+1]);LCD_Write_Data(LCD_Display_Buffer[2*i]);LCD_Write_Data(':');}定義顯示計時函數(shù)}LCD_Set_POS(0X45)，調用函數(shù)，用于調用設置顯示位置函數(shù)，在此子函數(shù)中又嵌套了一個函數(shù)調用，LCD_Write_Command(Position|0X80) （ 即LCD_Write_Command(0X45|0X80)）函數(shù)。進行或操作：23蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系45010001018010000000C511000101或操作后得到結果 C5，即LCD_Write_Command(0XC5），調用該函數(shù)（即向LCD寫指令函數(shù)）。LCD_Busy_Check()用于檢測LCD是否處于忙狀態(tài)，假如處于忙狀態(tài)， RS為0（選擇指令寄存器），RW為1（進行讀操作），EN為1（寄存器使能）。DelayNOP()表示延時四個機器周期。Result=(bit)(P0&0X80) ，P0的初始狀態(tài)是FF.進行與操作：FF1111111180100000008010000000與操作后得到的結果80，即return為80（10000000）將EN賦值為0，即寄存器使能端禁止用。返回至LCD寫指令子程序，RS=0(選擇指令寄存器)，RW=0（進行寫操作），EN=0（使能端禁止使用）。延時兩個機器周期，將 cmd（0XC5）的值賦給P0口，延時四個空白機器周期。使能端置1，延時四個空白機器周期。EN=0寄存器禁止使用。voidTime0()interrupt1using0{TH0=-10000/256;TL0=-10000%256;24蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系Time_Buffer[0]++;if(Time_Buffer[0]==100){Time_Buffer[0]=0;Time_Buffer[1]++;}if(Time_Buffer[1]==60) // 秒{Time_Buffer[1]=0;Time_Buffer[2]++;}if(Time_Buffer[2]==60) // 分{Time_Buffer[2]=0;Time_Buffer[3]++;}if(Time_Buffer[3]==24) // 時Time_Buffer[3]=0;}此函數(shù)為中斷函數(shù)，interrupt1using0 為定時器T0工作于0號寄存器，TH0=-10000/256，TL0=-10000%256，用于計算定時器的初值，除得的放在高八位，余的的放在第八位。接下來的代碼用于控制在1602LCD顯示屏中秒表自動進位換算的的效果， （1小時=60分鐘，1分鐘=60秒，1秒=100毫秒）當小時到達 24時，清零。voidmain(){25蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系uchari;IE=0x82;TMOD=0X01;TH0=-10000/256;TL0=-10000%256;LCD_Initialize();Display_String(msg1,0x00);Display_String(msg2,0x40);While(1){if(K1==0){DelayX(100);i=++KeyCount;switch(i){Case1:Case3:TR0=1;Display_String(Promts[i-1],0);break;Case2:Case4:TR0=0;26蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系Display_String(Promts[i-1],0);break;default:TR0=0;break;}while(K1==0);Beep();}elseif(K2==0){TR0=0;KeyCount=0;for(i=0;i<4;i++)Time_Buffer[i]=0;Display_String(msg1,0);Beep();DelayX(100);While(K2==0);}Show_Second();}27蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系}主函數(shù)，中斷允許寄存器 IE，IE=0x82=10000010表示EA為1，CPU開放中斷；ET0=1，允許外部中斷 1中斷。定時/計數(shù)器方式控制寄存器TMOD,TMOD=0x01=00000001，表示在T0方式字段中工作方式為方式1，是定時器方式，定時器的技術不受外部引腳輸入電平的控制，而只受定時器運行控制位（ TR0、TR1）的控制。進行高低8為賦初值。接著調用初始化 LCD子函數(shù)，在其子函數(shù)中進行順序執(zhí)行， 每個都先延時5毫秒，接著調用寫指令函數(shù)。返回至主程序。接著調用顯 示 函 數(shù) ， 在 LCD 指 定 行 上 顯 示 字 符 串 ，Display_String(msg1,0x00) ，msg1為一個一維數(shù)組（SecondWatch0），即Display_String(Second Watch0,0x00)，在該子函數(shù)中調用設置顯示位置子函數(shù)，在該子函數(shù)中調用寫指令子函數(shù)進行或操作：000000000080100000008010000000與操作后得到結果為 80，即LCD_Write_Command(0X80)，調用該函數(shù)（即向LCD寫指令函數(shù)）。LCD_Busy_Check()用于檢測LCD是否處于忙狀態(tài)，假如處于忙狀態(tài)，RS為0（選擇指令寄存器），RW為1（進行讀操作），EN為1（寄存器使能）。DelayNOP()表示延時四個機器周期。Result=(bit)(P0&0X80) ，P0的初始狀態(tài)是FF.進行與操作：28蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系FF1111111180100000008010000000與操作后得到的結果80，即return為80（10000000）將EN賦值為0，即寄存器使能端禁止用。返回至LCD寫指令子程序，RS=0(選擇指令寄存器)，RW=0（進行寫操作），EN=0（使能端禁止使用）。延時兩個機器周期，將 cmd（0X80）的值賦給P0口，延時四個空白機器周期。使能端置1，延時四個空白機器周期。EN=0寄存器禁止使用。Display_String(msg2,0x40); 該調用函數(shù)類似于上面所述。 While(1)進入死循環(huán)。在里面進行著秒表的計數(shù)功能，以及蜂鳴器的工作。七、設計分析7、1系統(tǒng)設計分析設計的電路主要是能多次記時和查詢時間， 記時的多少通過顯示電路顯示出來，每一次計時可以通過控制電路查詢出來。 設計框圖如圖2-1所示;用1602LCD設計的秒表系統(tǒng)框圖外圍電路顯示電路單片機電源電路 鍵盤電路29蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系7、2顯示部分設計分析顯示部分是本次設計的重要部分，一般有以下兩種方案：方案一：采用LED顯示，在單片機應用系統(tǒng)中最常用的 LED數(shù)碼管為7段數(shù)碼管，可利用LED顯示器靈活地構成所要求位數(shù)的顯示，分靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。對于靜態(tài)顯示方式，所需的譯碼驅動裝置很多，引線多而復雜，且可靠性也較低。而對于動態(tài)顯示方式，雖可以避免靜態(tài)顯示的問題，但設計上如果處理不當，易造成亮度低，有閃爍等問題。方案二：采用LCD顯示。是一種低功耗顯示器件，具有顯示內容豐富、體積小、重量輕、壽命長、使用方便、安全省電等優(yōu)點，在計算器、萬用表、袖珍式儀表和低功耗微機應用系統(tǒng)中得到廣泛使用。 其顯示的質量高，每個顯示器每一點在收到信號后就一直保持那種彩色和亮度，恒定發(fā)光，而不像陽極射線管顯示器那樣刷新亮點， 畫面質量高且不閃爍。鑒于上述原因，我們采用方案二。7、3軟件設計分析在軟件設計中，一般采用模塊化的程序設計方法，它具有明顯的優(yōu)點。把一個多功能的復雜程序劃分為若干個簡單的、功能單一的程序模塊，有利于程序的設計和調試，有利于程序的優(yōu)化和分工，提高了程序的閱讀性和可靠性，使程序的結構層次一目了然?？偭鞒虉D：30蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系八、調試成功與否圖一 剛啟動時截圖31蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系圖二運行時截圖圖三按下清零后截圖調試成功，調試結果如上圖所示。32蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系KeilC51 軟件是目前最流行的開發(fā) 8051系列的單片機的軟件工具。KeilC51 提供了包括 C語言編譯器，宏匯編，連接器，庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案， 通過一個集成開發(fā)環(huán)境uVision3IDE 將這些部分結合起來。打開Keil 軟件，將代碼輸入調試并在錯誤全被解決的情況下生成對應的hex文件；打開Proteus軟件，將對應的原理圖和生成的 hex文件連接。在調試過程中我們出現(xiàn)了如下錯誤：1：“單機錯誤信息，讓指針跳到錯誤行，一步步調試之后得知是代碼輸入時輸入法錯誤，把大寫” V”改寫為小寫”v”。2：33蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系當我們把上面的錯誤改了之后， 又出現(xiàn)了以上錯誤，我們通過書籍、小組成員的共同努力，知道了是由于我們修改代碼中一些不能修改和覆蓋的變量，導致出現(xiàn)了以上錯誤。在我們細心尋找下發(fā)現(xiàn)時少了一個分號。3：34蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系當我們把分號加上了之后，又出現(xiàn)了如上圖所示的錯誤。我們全組成員齊心協(xié)力，根據(jù)錯誤提示，將一個一個的錯誤改正。4：當我們再次運行時，又出現(xiàn)以上的兩個錯誤。通過我們全組同學的努力以及其他同學的幫忙，我們得知是由于輸入時的馬虎， 我們在前面定義的是propts，而這里出現(xiàn)了 promts，所以導致了錯誤。根據(jù)錯誤，一步一步的檢查、調試之后，我們把錯誤全部解決，如圖：35蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系九、參考文獻張大明.單片機控制實訓指導及綜合應用實訓[M].北京：機械工業(yè)出版社陳益飛.單片機原理及應用技術.北京[M]：國防工業(yè)出版社，2011張偉.張杰編著.單片機原理及應用.北京[M]：機械工業(yè)出版社，孫余凱.精選實用電子電路260例[M].北京：電子工業(yè)出版社.，郭天祥51單片機C語言教程.北京：電子工業(yè)出版社閆玉德俞虹.MCS-單片機原理與應用北京：機械工業(yè)出版社陳益飛.單片機原理及應用技術[M].北京：國防工業(yè)出版社.，彭偉單片機C語言程序設計實訓100例.北京：電子工業(yè)出版社36蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系1602LCD秒表的顯示源代碼：//------------------------------------Main.c-----------------------------------------//名稱：用 1602LCD設計秒表//-----------------------------------------------------------------------------------//說明：首次按下 K1鍵時開始計時，再次按下時暫停，第三次按下時繼續(xù)// 累計計時，再次按下時停止計時， K2鍵用于清零秒表//-----------------------------------------------------------------------------------include<reg51.h>include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definedelayNOP(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}//LCD控制函數(shù)voidLCD_Initialize();voidLCD_Set_POS(uchar);voidLCD_Write_Data(uchar);voidDisplay_String(uchar*,uchar);sbitK1=P1^0;sbitK2=P2^1;sbitBEEP=P3^0;sbitLCD_RS=P2^0;sbitLCD_RW=P2^1;sbitLCD_EN=P2^2;ucharKeyCount=0;ucharcodemsg1[]={"SecondWatch0"};ucharcodemsg2[]={">>>> "};ucharcodePrompts[][16]={{"::1----> "},{"::2---->::2 "},{"::1->2::3--> "},{"::1->2::3-->4"}}//計時緩沖與顯示緩沖ucharTime_Buffer[] ={0,0,0,0};ucharLCD_Display_Buffer[]={"00:00:00:00"};//-------------------------------------------------------------------------------------//蜂鳴器//-------------------------------------------------------------------------------------voidBeeP()37蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系{uchari,j=70;for(i=0;i<180;i++){while(--j);BEEP=~BEEP;}BEEP=0;}//-------------------------------------------------------------------------------------//延時//-------------------------------------------------------------------------------------voidDelayX(uintms){uchari;while(ms--)for(i=0;i<120;i++);}//-------------------------------------------------------------------------------------//顯示計時//-------------------------------------------------------------------------------------voidShow_Second(){uchari;LCD_Set_POS(0X45); //設置LCD顯示起點for(i=3;i!=0xff;i--){將兩位整數(shù)的1、100s，秒，分，時轉換為8位數(shù)字字符LCD_Display_Buffer[2*i+1]=Time_Buffer[i]/10+'0';LCD_Display_Buffer[2*i]=Time_Buffer[i]%10+'0';//在i=3,2,1,0時分別顯示時，分，秒， 1/100sLCD_Write_Data(LCD_Display_Buffer[2*i+1]);LCD_Write_Data(LCD_Display_Buffer[2*i]);LCD_Write_Data(':');}}//------------------------------------------------------------------------------------//Time0中斷//------------------------------------------------------------------------------------voidTime0()interrupt1using0{TH0=-10000/256;TL0=-10000%256;38蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系Time_Buffer[0]++;if(Time_Buffer[0]==100){Time_Buffer[0]=0;Time_Buffer[1]++;}if(Time_Buffer[1]==60) //秒{Time_Buffer[1]=0;Time_Buffer[2]++;}if(Time_Buffer[2]==60) //分{Time_Buffer[2]=0;Time_Buffer[3]++;}if(Time_Buffer[3]==24) //時Time_Buffer[3]=0;}//------------------------------------------------------------------------------------//主函數(shù)//------------------------------------------------------------------------------------voidmain(){uchari;IE=0x82;TMOD=0X01;TH0=-10000/256;TL0=-10000%256;LCD_Initialize();Display_String(msg1,0x00);Display_String(msg2,0x40);While(1){if(K1==0){DelayX(100);i=++KeyCount;switch(i){Case1:Case3:TR0=1;Display_String(Promts[i-1],0);break;Case2:Case4:TR0=0;Display_String(Promts[i-1],0);39蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系break;default:TR0=0;break;}while(K1==0); //Beep();}elseif(K2==0){TR0=0;KeyCount=0;for(i=0;i<4;i++)Time_Buffer[i]=0;Display_String(msg1,0);Beep();DelayX(100);While(K2==0); //}Show_Second();}}//-------------------------------------160LCD.C-------------------------------------//1602LCD顯示驅動函數(shù)//----------------------------------------------------------------------------------include<reg51.h>include<intrins.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintdefineDelayNOP(){_nop();_nop();_nop();_nop();}sbitLCD_RS=P2^0;sbitLCD_RW=P2^1;sbitLCD_EN=P2^2;bitLCD_Busy_Check();voidLCD_Busy_Check();voidLCD_Initialize();voidLCD_Write_Command(uchar);voidLCD_Write_Data(uchar);//------------------------------------------------------------------------------//延時//------------------------------------------------------------------------------voidDelayMS(uintms){40蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系uchart;while(ms--)for(t=0;t<120;t++);}//------------------------------------------------------------------------------//LCD忙檢查//------------------------------------------------------------------------------bitLCD_Busy_Check(){bitResult;LCD_RS=0;LCD_RW=1;LCD_EN=1;DelayNOP();Result=(bit)(P0&0X80);LCD_EN=0;returnResult;}//-----------------------------------------------------------------------------//向LCD寫指令//-----------------------------------------------------------------------------VoidLCD_Write_Command(ucharcmd){While(LCD_Busy_Check());LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_EN=0;_nop_(); _nop_();P0=cmd; DelayNOP();LCD_EN=1;DelayNOP();LCD_EN=0;}//----------------------------------------------------------------------------//向LCD寫數(shù)據(jù)//----------------------------------------------------------------------------voidLCD_Write_Data(ucharstr){while(LCD_Busy_Check());LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_EN=0;P0=str;DelayNOP();LCD_EN=1;DelayNOP();LCD_EN=0;}//----------------------------------------------------------------------------//初始化LCD//----------------------------------------------------------------------------voidLCD_Initialize(){41蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系DelayMS(5);LCD_Write_Command(0x38);DelayMS(5);LCD_Write_Command(0x0c);DelayMS(5);LCD_Write_Command(0x06);DelayMS(5);LCD_Write_Command(0x01);DelayMS(5);}//----------------------------------------------------------------------------//設置顯示位置//----------------------------------------------------------------------------VoidLCD_Set_POS(ucharPosition){LCD_Write_Command(Position|0X80);}//----------------------------------------------------------------------------//顯示函數(shù)，在 LCD指定行上顯示字符串//----------------------------------------------------------------------------voidDisplay_String(uchar*str,ucharLineNo){uchark;LCD_Set_POS(LineNo);for(k=0;k<16;k++)LCD_Write_Data(str[k]);}42蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系1602LCD秒表的顯示原理圖 目 錄1IPTV全網(wǎng)簡介.................................................錯誤！未定義書簽。1.1全網(wǎng)系統(tǒng)架構...........................................................錯誤！未定義書簽。1.1.1系統(tǒng)整體架構錯誤！未定義書簽。.................................................43蕪湖職業(yè)技術學院 信息工程系1.1.2內容服務平臺（內容運營商提供）錯誤！未定義書簽。.............1.1.3運營支撐平臺（內容運營商提供）錯誤！未定義書簽。.............1.1.4網(wǎng)絡承載分發(fā)平臺（電信運營商提供）錯誤！未定義書簽。/....1.1.5終端錯誤！未定義書簽。.................................................................2前端系統(tǒng)項目