數(shù)字時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)樣本

目錄1.引言 21.1設(shè)計(jì)任務(wù)與規(guī)定 21.2數(shù)字鐘得實(shí)用價(jià)值和理論意義 21.3設(shè)計(jì)所用器件簡(jiǎn)介 31.3.1單片機(jī)簡(jiǎn)介 31.3.21602LCD基本參數(shù)及引腳功能 32.設(shè)計(jì)內(nèi)容 73．程序設(shè)計(jì)及硬件電路 83.1原理圖（protues） 83.2原理圖（protel） 84.仿真成果 95.收獲、體會(huì)和建議 116.參照文獻(xiàn) 117.附：源程序 121.引言近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域滲入和大規(guī)模集成電路發(fā)展，單片機(jī)應(yīng)用正在不斷地走向進(jìn)一步，由于它具備功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用以便等特點(diǎn)，因而特別適合于與控制關(guān)于系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一種核心部件來(lái)使用，在依照詳細(xì)硬件構(gòu)造，以及針對(duì)詳細(xì)應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)軟件結(jié)合，以作完善。單片機(jī)模塊中最常用是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具備更高精確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具備更更長(zhǎng)使用壽命，因而得到了廣泛使用。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí),分,秒數(shù)字顯示計(jì)時(shí)裝置,廣泛用于個(gè)人家庭,車(chē)站，碼頭辦公室等公共場(chǎng)合,成為人們尋常生活中不可少必須品,由于數(shù)字集成電路發(fā)展和石英晶體振蕩器廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大以便，并且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先報(bào)時(shí)功能。諸如定期自動(dòng)報(bào)警、準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定期廣播、自動(dòng)起閉路燈、定期開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定期電氣自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基本。因而，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)意義。1.1設(shè)計(jì)任務(wù)與規(guī)定1.運(yùn)用AT89C51定期器設(shè)計(jì)一種電子時(shí)鐘；2.顯示格式位“XXXXXX”,從左向右分別是：時(shí)、分、秒;3.顯示某些用1602LCD顯示屏;4.具備四個(gè)調(diào)節(jié)鍵K0,K1,K2,K3;5.按下相應(yīng)鍵可以調(diào)節(jié)時(shí)，分，秒;6.調(diào)節(jié)到哪一位哪一位閃爍;7.在1602上方顯示“年，月，日，星期”。1.2數(shù)字鐘得實(shí)用價(jià)值和理論意義數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí),分,秒數(shù)字顯示計(jì)時(shí)裝置,廣泛用于個(gè)人家庭,車(chē)站，碼頭辦公室等公共場(chǎng)合,成為人們尋常生活中不可少必須品,由于數(shù)字集成電路發(fā)展和石英晶體振蕩器廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大以便，并且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先報(bào)時(shí)功能。諸如定期自動(dòng)報(bào)警、準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定期廣播、自動(dòng)起閉路燈、定期開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定期電氣自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基本。因而，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)意義。1.3設(shè)計(jì)所用器件簡(jiǎn)介1.3.1單片機(jī)簡(jiǎn)介MCS51是指由美國(guó)INTEL公司（對(duì)了，就是大名鼎鼎INTEL）生產(chǎn)一系列單片機(jī)總稱(chēng)，這一系列單片機(jī)涉及了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型產(chǎn)品，該系列其他單片機(jī)都是在8051基本上進(jìn)行功能增、減、變化而來(lái)，因此人們習(xí)慣于用8051來(lái)稱(chēng)呼MCS51系列單片機(jī)，而8031是前些年在國(guó)內(nèi)最流行單片機(jī)，因此諸多場(chǎng)合會(huì)看到8031名稱(chēng)。INTEL公司將MCS51核心技術(shù)授權(quán)給了諸多其他公司，因此有諸多公司在做以8051為核心單片機(jī)，固然，功能或多或少有些變化，以滿足不同需求，其中89C51就是這幾年在國(guó)內(nèi)非常流行單片機(jī)，它是由美國(guó)ATMEL公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。后來(lái)咱們將用89C51、89S51來(lái)完畢一系列實(shí)驗(yàn)。MCS-51系列單片機(jī)MCS-51系列單片機(jī)分為兩大系列，即51子系列與52子系列。51子系列：基本型，依照片內(nèi)ROM配備，相應(yīng)芯片為8031、8051、8751、895152子系列：增強(qiáng)型，依照片內(nèi)ROM配備，相應(yīng)芯片為8032、8052、8752、8952這兩大系列單片機(jī)重要硬件特性如下表：上表中可以看到，8031、8031、8032、80C32片內(nèi)是沒(méi)有ROM，相應(yīng)著上表看，咱們可以發(fā)現(xiàn)，51系列單片機(jī)RAM大小為128B，52系列RAM大小為256B，51系列計(jì)數(shù)器為兩個(gè)16位，52系列計(jì)數(shù)器為三個(gè)16位計(jì)數(shù)器。51系列中斷源為5個(gè)，52系列中斷源為6個(gè)。1.3.21602LCD基本參數(shù)及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大某些為HD44780，帶背光比不帶背光厚，與否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差別，兩者尺寸差別如下圖10-54所示：圖10-541602LCD尺寸圖1602LCD重要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:16×2個(gè)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引腳功能闡明1602LCD采用原則14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口闡明如表10-13所示:編號(hào)符號(hào)引腳闡明編號(hào)符號(hào)引腳闡明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選取12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫(xiě)選取13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極引腳接口闡明表第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示屏對(duì)比度調(diào)節(jié)端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一種10K電位器調(diào)節(jié)對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選取，高電平時(shí)選取數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選取指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)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(shí)，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。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。1602LCD指令闡明及時(shí)序1602液晶模塊內(nèi)部控制器共有11條控制指令，如表所示：序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開(kāi)/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)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(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫(xiě)數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫(xiě)數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出數(shù)據(jù)內(nèi)容控制命令表1602液晶模塊讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。（闡明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)立I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字與否左移或者右移。高電平表達(dá)有效，低電平則無(wú)效。指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。D：控制整體顯示開(kāi)與關(guān)，高電平表達(dá)開(kāi)顯示，低電平表達(dá)關(guān)顯示C：控制光標(biāo)開(kāi)與關(guān)，高電平表達(dá)有光標(biāo)，低電平表達(dá)無(wú)光標(biāo)B：控制光標(biāo)與否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)立命令DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示F：低電平時(shí)顯示5x7點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)立。指令8：DDRAM地址設(shè)立。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表達(dá)忙，此時(shí)模塊不能接受命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表達(dá)不忙。指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。與HD44780相兼容芯片時(shí)序表如下：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫(xiě)指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無(wú)2.設(shè)計(jì)內(nèi)容ATCATC89C51單片機(jī)lcd1602顯示屏按鍵K0K1K2K3位驅(qū)動(dòng)3．程序設(shè)計(jì)及硬件電路程序流程圖3.1原理圖（protues）3.2原理圖（protel）4.仿真成果上電后按下K0開(kāi)始運(yùn)營(yíng)：按下K3秒閃爍按下K1閃爍減一（05調(diào)到04）按下K2加一（04調(diào)到05）依照按下K0次數(shù)可以變化閃爍位置進(jìn)行分，時(shí)，年，月，日，星期調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)分調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)年調(diào)節(jié)月調(diào)節(jié)日調(diào)節(jié)星期5.收獲、體會(huì)和建議單片機(jī)數(shù)字鐘可以說(shuō)是一種較小系統(tǒng)，開(kāi)始時(shí)咱們覺(jué)得通過(guò)C語(yǔ)言較容易實(shí)現(xiàn)，的確，只實(shí)現(xiàn)一種可以正常走時(shí)并且可以校時(shí)數(shù)字鐘是比較容易。但咱們想錯(cuò)了，畢竟是第一次從總體角度來(lái)考慮地完畢一種小系統(tǒng)，好多實(shí)際性問(wèn)題咱們沒(méi)有考慮，因此導(dǎo)致咱們最后設(shè)計(jì)數(shù)字鐘精度不高，并且存在好多問(wèn)題，固然問(wèn)題多了對(duì)咱們來(lái)說(shuō)是好事，這樣咱們?cè)诮鉀Q更多問(wèn)題時(shí)學(xué)會(huì)更多解決問(wèn)題辦法，對(duì)咱們也算是長(zhǎng)長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)吧。通過(guò)這次對(duì)數(shù)字鐘設(shè)計(jì)，讓我理解了設(shè)計(jì)電路程序，也讓我理解了關(guān)于數(shù)字鐘原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一種完整電路總要通過(guò)多次失敗才干成功，在設(shè)計(jì)中，遇到了許多匪夷所思問(wèn)題，一種人就是想破腦子也做不出來(lái)，這時(shí)候，就需要去詢(xún)問(wèn)教師、和同窗探討，共同解決浮現(xiàn)問(wèn)題，也許就是由于教師一句提示、同窗探討中就會(huì)豁然開(kāi)朗。。從這次設(shè)計(jì)中我也覺(jué)得自己還對(duì)單片機(jī)功能理解只是個(gè)皮毛，單片機(jī)強(qiáng)大功能還等著咱們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，不但使我學(xué)到了知識(shí)，讓我對(duì)電路設(shè)計(jì)有了大概理解；另一方面，還體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)精神。綜上所述，這次設(shè)計(jì)是成功。6.參照文獻(xiàn)1楊文龍.單片機(jī)原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，19932李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，3胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，4楊忠煌，黃博俊，李文昌.單芯片8051實(shí)務(wù)與應(yīng)用.北京：中華人民共和國(guó)水利水電出版社，7.附：源程序#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodetable1[]={"-00-00-MON"};//星期一MON星期二TUE星期三WED星期四THU星期五FRI星期六SAT星期天SUNucharcodetable2[]={"00:00:00"};ucharcodetable[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};ucharnum,count,miao,fen,xiao,week,day,month,year,shi,ge,flag,num1;sbitLCD_RW=P3^7;sbitLCD_RS=P3^5;sbitLCD_E=P3^4;sbitk1=P1^0;//選取sbitk2=P1^1;//增長(zhǎng)sbitk3=P1^2;//減少sbitk4=P1^3;//開(kāi)始voiddelay(uintz){ uintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////lcd顯示voidinit(void);//初始化函數(shù)voidwrite_com(ucharcommand);//寫(xiě)指令函數(shù)voidwrite_date(uchardat);//寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)voidLCD_disp_char(ucharx,uchary,uchardat);//在某個(gè)屏幕位置上顯示一種字符,X（0-16),y(1-2)//voidLCD_check_busy(void);//檢查忙函數(shù)。我沒(méi)用到此函數(shù)，由于通過(guò)率極低。voiddelay_n40us(uintn);//延時(shí)函數(shù)//********************************//*******初始化函數(shù)***************voidinit(void){write_com(0x38);//設(shè)立8位格式，2行，5x7write_com(0x0c);//整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍write_com(0x06);//設(shè)定輸入方式，增量不移位write_com(0x01);//清除屏幕顯示delay_n40us(100);//實(shí)踐證明，用for循環(huán)200次就能可靠完畢清屏指令。}//********************************//********寫(xiě)指令函數(shù)************voidwrite_com(uchardat){P2=dat;LCD_RS=0;//指令LCD_RW=0;//寫(xiě)入LCD_E=1;//容許LCD_E=0;delay_n40us(1);//實(shí)踐證明，我LCD1602上，用for循環(huán)1次就能完畢普通寫(xiě)指令。}//*******************************//********寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)*************voidwrite_date(uchardat){P2=dat;LCD_RS=1;//數(shù)據(jù)LCD_RW=0;//寫(xiě)入LCD_E=1;//容許LCD_E=0;delay_n40us(1);}//********************************//********延時(shí)函數(shù)***************voiddelay_n40us(uintn){uinti;ucharj；for(i=n;i>0;i--)for(j=0;j<2;j++)；//在這個(gè)延時(shí)循環(huán)函數(shù)中我只做了2次循環(huán)，}//實(shí)踐證明我LCD1602上普通指令只需1次循環(huán)就能可靠完畢。////////////////////////////////////////////////////////////////////////voidmain(){ init(); write_com(0x80)；///////初始化 for(num=0;num<15;num++)////////顯示年月日 { write_date(table1[num]); delay(5); } write_com(0x80+0x40); for(num=0;num<15;num++)/////////////顯示時(shí)間 { write_date(table2[num]); delay(5); } while(1) { if(count==20)//////////計(jì)時(shí)數(shù) { count=0; miao++; if(miao==60) { miao=0; fen++; if(fen==60) { fen=0; xiao++; if(xiao==24) { xiao=0; week++; if(week==8)week=0; switch(week) { case1:write_com(0x80+0x0c);write_date('M');delay(5); write_date('O');delay(5); write_date('N');break; case2:write_com(0x80+0x0c);write_date('T');delay(5); write_date('U');delay(5); write_date('E');break; case3:write_com(0x80+0x0c);write_date('W');delay(5); write_date('E');delay(5); write_date('D');break; case4:write_com(0x80+0x0c);write_date('T');delay(5); write_date('H');delay(5); write_date('U');break; case5:write_com(0x80+0x0c);write_date('F');delay(5); write_date('R');delay(5); write_date('I');break; case6:write_com(0x80+0x0c);write_date('S');delay(5); 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