基于單片機(jī)設(shè)計(jì)LCD顯示電子時(shí)鐘

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1、基于單片機(jī)設(shè)計(jì)LCD顯示電子時(shí)鐘 西安高新科技職業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 課題名稱 基于單片機(jī)設(shè)計(jì)LCD顯示電子時(shí)鐘 年 級(jí) 系 別 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師  西安高新科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)議

2、 年級(jí) 08級(jí) 系別 計(jì)科系 專業(yè) 應(yīng)用電子 姓名 王偉華 題目 基于單片機(jī)設(shè)計(jì)LCD顯示電子時(shí)鐘 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見 成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 評(píng)閱教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯小組意見 指導(dǎo)教師：

3、 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 本任務(wù)書下達(dá)給：姓名年級(jí)系專業(yè) 設(shè)計(jì)題目： 2．重點(diǎn)研究的問(wèn)題及原始資料及依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境等） 設(shè)計(jì)適用于各種辦公場(chǎng)合、家庭生活以及各種需要顯示時(shí)間的地方。 重點(diǎn)研究問(wèn)題包括： 1 、對(duì)單片機(jī)外圍電路的熟悉。 2 、時(shí)間可調(diào)節(jié)，并且時(shí)間精準(zhǔn)無(wú)誤 3 、要求盡可能考慮周到，比

4、如：1602液晶的顯示，溫度范圍，受濕受潮；斷電后時(shí)間是否保持等等。 3．主要參考資料、文獻(xiàn)，其他要說(shuō)明的問(wèn)題 下達(dá)任務(wù)日期： 年 月 日 要求完成日期： 年 月 日 答辯日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師：論文（設(shè)計(jì)）題目 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)論文指

5、導(dǎo)記錄畢業(yè)論文答辯記錄（注明答辯過(guò)程摘要、結(jié)果及日期）中文摘要 本設(shè)計(jì)使用11.0592MHZ晶振與單片機(jī)AT89C52相連接，以AT89C52芯片為核心，采用1602的并行操作方式顯示，通過(guò)使用該單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)把時(shí)間顯示在1602液晶上，并且按秒實(shí)時(shí)更新。可以通過(guò)板子上的按鍵隨時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)鐘的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，按鍵設(shè)計(jì)3個(gè)有效按鍵，分別有功能選擇鍵、數(shù)數(shù)值增大鍵、數(shù)值減小鍵。在每次的按鍵按下時(shí)，蜂鳴器有“滴”的提示聲。再利用AT24C02設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)斷電自動(dòng)保護(hù)顯示數(shù)字的功能，當(dāng)下次上電時(shí)會(huì)接著上次上電前的時(shí)間繼續(xù)運(yùn)行。通過(guò)軟硬件結(jié)合達(dá)到最終目的。 關(guān)鍵詞：

6、 電子鐘 單片機(jī) 1602液晶 C語(yǔ)言 目 錄 第一章　引言 1 第二章　方案設(shè)計(jì) 3 第三章　硬件設(shè)計(jì) 4 （一） 89C52單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 4 （二） 89C52單片機(jī)的引腳功能 5 （三） 89C52單片機(jī)的模塊設(shè)計(jì) 9 1.單片機(jī)與P0口排阻......................................................................................................9 2. USB供電電路部分........

7、............................................................................................10 3. 復(fù)位電路....................................................................................................................10 4. 顯示模塊設(shè)計(jì)....................................................

8、........................................................11 5.晶振電路部分..............................................................................................................16 6. 蜂鳴器電路..............................................................................................

9、..................17 7. 矩正鍵盤電路............................................................................................................17 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 19 （一） 軟件程序流程 19 （二） 程序設(shè)計(jì)步驟 19 （三） 程序設(shè)計(jì)的主要模塊 20 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 第一章 引言 　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式（Microcontroller

10、 Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 　　早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了

11、16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單

12、片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。 　　單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò)PC機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。 　　單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)

13、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 　　單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過(guò)價(jià)錢也是低的，一般不超過(guò)10元即可......用它來(lái)做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！......它主要是作

14、為控制部分的核心部件。 　　它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計(jì)算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別。 　 單片機(jī)芯片 單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來(lái)搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)

15、高智能，高效率，以及高可靠性！ 第章方案設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)的方案較多，目前廣泛采用的是基于，本設(shè)計(jì)將介紹基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的方案。 單片機(jī)系統(tǒng)方案此方案采用電路++晶振電路+復(fù)位電路+AT89C52+1602液晶 第三章　硬件設(shè)計(jì) （一）80C52單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖3-1為80C52單片機(jī)功能結(jié)構(gòu)框圖 80C52 芯片內(nèi)部集成了 CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和I/O口等各功能部件，并由內(nèi)部總線把這些連接在一起。 80C52單片機(jī)內(nèi)部包含以下一些功能部件： 1 一個(gè)8位CPU； 2 一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 3 4KB ROM； 4

16、128B內(nèi)RAM； 5 可尋址64KB的外ROM和外RAM控制電路； 6 三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器； 7 21個(gè)特許功能寄存器； 8 4個(gè)8位并行I/O口，共32條可編程I/O端線； 9 一個(gè)可編程全雙工串行口； 10 5個(gè)中斷源，可設(shè)置成2個(gè)優(yōu)先級(jí)。 外時(shí)鐘源 外部事件計(jì) 中斷 控制 并 行 口 串行通信 圖3-1 80C52單片機(jī)功能結(jié)構(gòu)框

17、圖 （二） 80C52單片機(jī)的引腳功能 89C52單片機(jī)一般采用雙列直插DIP封裝，共40個(gè)引腳，圖3-2分別為引腳排列圖和邏輯符號(hào)圖。40個(gè)引腳大致可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。 圖3-2 80C52引腳圖 1.電源 1 Vcc――芯片電源，接+５Ｖ； 2 Vss――接地端。 2.時(shí)鐘 XTAL1、XTAL2――晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。使用內(nèi)部振蕩電路時(shí)外接石英晶體。 3.控制線 控制線共有4根，其中3根是復(fù)用線。所謂復(fù)用線是指具有兩種功能，

18、正常使用時(shí)是一種功能，在某種條件下是另一種功能。 1 ALE/PROG――地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖。 ①ALE功能：用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址。 80C52在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器（包括并行擴(kuò)展I/O口）時(shí)，P0口用于分時(shí)傳送低8位地址和數(shù)據(jù)信號(hào)，且均為二進(jìn)制數(shù)。那么如何區(qū)分是低8位地址還是8位數(shù)據(jù)信號(hào)呢？當(dāng)ALE信號(hào)有效時(shí)，P0口傳送的是低8位地址信號(hào)；ALE信號(hào)無(wú)效時(shí)，P0口傳送的是8位數(shù)據(jù)信號(hào)。在ALE信號(hào)的下降沿，鎖定P0口傳送的內(nèi)容，即低8位地址信號(hào)。 需要指出的是，當(dāng)CPU不執(zhí)行訪問(wèn)外RAM指令（MOVX）時(shí)，ALE以時(shí)鐘振蕩頻率1 /

19、 6的固定頻率輸出，因此ALE信號(hào)也可作為外部芯片CLK時(shí)鐘或其他需要。但是，當(dāng)CPU執(zhí)行MOVX指令時(shí)，ALE將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。 ALE端可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門電路。 ②PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 2 PSEN――外ROM讀選通信號(hào)。 80C51讀外ROM時(shí)，沒個(gè)機(jī)器周期內(nèi)PSEN兩次有效輸出。PSEN可作為外ROM芯片輸出允許OE的選通信號(hào)。在讀內(nèi)ROM或讀外RAM時(shí)，PSEN無(wú)效。 PSEN可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門電路。 3 RST/Vpd――復(fù)位/備用電源。

20、 ①正常工作時(shí)，RST（Reset）端為復(fù)位信號(hào)輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平，80C52芯片即實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后一切從頭開始，CPU從0000H開始執(zhí)行指令。 ②Vpd功能：在Vcc掉電情況下，該引腳可接上備用電源，由Vpd向片內(nèi)供電，以保持片內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。 4 EA/Vpp ――內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。 ①EA功能：正常工作時(shí)，EA為內(nèi)外ROM選擇端。80C52單片機(jī)ROM尋址范圍為64KB，其中4KB在片內(nèi)，60KB在片外（80C31芯片無(wú)內(nèi)ROM，全部在片外）。當(dāng)EA保持高電平時(shí)，先訪問(wèn)內(nèi)ROM，但當(dāng)P

21、C（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)4KB（0FFFH）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外ROM中的程序。當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問(wèn)外ROM，不管芯片內(nèi)有否內(nèi)ROM。對(duì)80C31芯片，片內(nèi)無(wú)ROM，因此EA必須接地。 ②Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳用于施加編程電源Vpp。 對(duì)4個(gè)控制引腳，應(yīng)熟記起第一功能，了解其第二功能。 嚴(yán)格來(lái)講，80C52的控制線還應(yīng)該包括P3口的第二功能。 4. I/O引腳 80C52共有4個(gè)8位并行I/O端口,共32個(gè)引腳 1 P0口――8位雙向I/O口。 在不并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 包括并行擴(kuò)展I/O口 時(shí),

22、P0口可用作雙向I/O口。 在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 包括并行擴(kuò)展I/O口 時(shí), P0口可用于分時(shí)傳送低8位地址 地址總線 和8位數(shù)據(jù)信號(hào) 數(shù)據(jù)總線 。位結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。P0口能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門。 圖3-3 P0口位結(jié)構(gòu) 2 P1口――8位準(zhǔn)雙向I/O口 “準(zhǔn)雙向”是指該口內(nèi)部有固定的上拉電阻 。位結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。 P1口能驅(qū)動(dòng)為4個(gè)LSTTL門。 圖 3-4 P1口位結(jié)構(gòu) 3 P2口――8位準(zhǔn)雙向I/O口。在不并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 包括并行擴(kuò)展I/O口 時(shí), P2口可用作雙向I/O口。在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 包括并行擴(kuò)展I/O口 時(shí), P2口可用于傳送高8位

23、地址 屬地址總線 。P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門。P2口的位結(jié)構(gòu)如圖3-5所示，引腳上拉電阻同P1口。在結(jié)構(gòu)上，P2口比P1口多一個(gè)輸出控制部分。 圖 3-5 P2口位結(jié)構(gòu) 4 P3口――8位準(zhǔn)雙向I/O口。 可作一般I/O口用,同時(shí)P3口每一引腳還具有第二功能,用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào) 屬控制總線 。P3口驅(qū)動(dòng)能力為4個(gè)LSTTL門。 圖 3-6 P3口位結(jié)構(gòu) P3口第二功能如下: P3.0――RXD:串行口輸入端; P3.1――TXD:串行口輸出端;

24、 P3.2――INT0:外部中斷0請(qǐng)求輸入端; P3.3――INT1:外部中斷1請(qǐng)求輸入端 P3.4――T0:定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部信號(hào)輸入端; P3.5――T1:定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部信號(hào)輸入端; P3.6――WR:外RAM寫選通信號(hào)輸出端; P3.7――RD:外RAM讀選通信號(hào)輸出端。 上述4個(gè)I/O口,各有各的用途。 在不并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 包括并行擴(kuò)展I/O口 時(shí), 4個(gè)I/O口都可作為雙向I/O口用。在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器 包括并行擴(kuò)展I/O口 時(shí), P0口專用于分時(shí)傳送低8位地址信號(hào)和8位數(shù)據(jù)信號(hào),P2口專用

25、于傳送高8位地址信號(hào)。P3口根據(jù)需要常用于第二功能,真正可提供給用戶使用的I/O口是P1口和一部分未用作第二功能的P3口端線。 （三）模塊設(shè)計(jì) 1.單片機(jī)與P0口排阻 ，本設(shè)計(jì)主要的硬件80C52以及上拉電阻連接線路圖。 2.USB供電電路部分 ，從外部引入5V的直流電，按下S1可以為單片機(jī)、復(fù)位電路提供電源。 3. 復(fù)位電路 ，復(fù)位電路主要由型號(hào)為10UF/16V的電解電容，10K，1K的電阻以及按鍵S22構(gòu)成，RST接芯片的相應(yīng)引腳RST，構(gòu)成上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。上電復(fù)位是經(jīng)過(guò)電容和10K的電阻上電以后就進(jìn)行復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位是當(dāng)開關(guān)S22按下時(shí)給引腳RST為高電平1，

26、斷開時(shí)引腳為低電平0。 4. 顯示模塊設(shè)計(jì) （1）　LCD顯示模塊 LCD顯示器分為字段顯示和字符顯示兩種。其中字段顯示與LED顯示相似，只要送對(duì)應(yīng)的信號(hào)到相應(yīng)的管腳就能顯示。字符顯示是根據(jù)需要顯示基本字符。本設(shè)計(jì)采用的是字符型顯示。 系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息與傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的顯示器件了。LCD1602可以顯示2行16個(gè)漢字。 LCD1602模塊的引腳如圖所示，其引腳功能如下： RS：數(shù)據(jù)和指令選擇控制端，RS 0命令狀態(tài)；

27、RS 1數(shù)據(jù) R/W：讀寫控制線，R/W 0寫操作；R/W 1讀操作 A：背光控制正電源 K：背光控制地 E：數(shù)據(jù)讀寫操作控制位，E線向LCD模塊發(fā)送一個(gè)脈沖，LCD模塊與單片機(jī)間將進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換 DB0～DB7：數(shù)據(jù)線，可以用8位連接，也可以只用高4位連接，節(jié)約單片機(jī)資源。 VDD：電源端 VEE：亮度控制端（1-5V） VSS：接地端 圖LCD1602模塊 LCD1602的顯示操作 四種基本操作 LCD有四種基本操作具　LCD與單片機(jī)之間有四種基本操作RS R/W 操作 0 0 寫命令操作 初始化，光標(biāo)定位等 0 1 讀

28、狀態(tài)操作 讀忙標(biāo)志位 1 0 寫數(shù)據(jù)操作 要顯示內(nèi)容 1 1 讀數(shù)據(jù)操作 可以把顯示存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來(lái) 1 讀狀態(tài)字 執(zhí)行讀狀態(tài)字操作，如表3-1滿足RS 0，R/W 1。根據(jù)管腳功能，當(dāng)為有效電平時(shí)，狀態(tài)命令字可從LCD模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總線。同時(shí)可以保持一段時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)讀狀態(tài)字的功能。讀狀態(tài)字流.1所示。 .1　讀入狀態(tài)字流程圖 2 命令字 .2所示為命令字，其主要介紹了指令名稱、控制信號(hào)及控制代碼。其指令名稱是指要實(shí)現(xiàn)的功能；控制代號(hào)是采用的十六進(jìn)制的數(shù)值表示的。 1清零操作是指輸入某命令字后即能將整個(gè)屏幕顯示的內(nèi)容全部清除； 2歸home位：將光標(biāo)送到初始

29、位；其中的＊號(hào)為任意，高低電平均可； 3輸入方式：設(shè)光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示，是否移動(dòng)。I/D 0：減量方式，S 1：移位方式，S 0：不移位； 4顯示狀態(tài)：D指設(shè)置整體顯示開關(guān)；C指設(shè)置光標(biāo)顯示開關(guān)；B指設(shè)置光標(biāo)的字符閃耀； 5光標(biāo)畫面滾動(dòng)：R/L指右移或左移；S/C指移動(dòng)總體或光標(biāo)； 6功能設(shè)置：DL接口數(shù)位，L指顯示行數(shù)，F(xiàn)顯示字型；如DL 1：8位 0，4位N 1：2行 0：1行G 1：510 0：57 點(diǎn)陣 7CGRAM地址設(shè)制：相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以在其中選擇所需要的符號(hào)； 8DDRAM地址設(shè)制：顯示定位； 9讀BF和AC：B為最高位忙的標(biāo)志，F(xiàn)為標(biāo)志位； 10

30、寫數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)按要求寫入到對(duì)應(yīng)的單元； 11讀數(shù)據(jù)：讀相應(yīng)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)；.2　命令字 3 寫命令字 .2可知當(dāng)RS 0，R/W 0時(shí)，才可以通過(guò)單片機(jī)或用戶指令把數(shù)據(jù)寫到LCD模塊，此時(shí)就對(duì)LCD進(jìn)行調(diào)制。可采用查詢方式：先讀入狀態(tài)字，再判斷忙標(biāo)志位，最后寫命令字。.3所示為寫命令字的流程圖。 .3　寫命令字流程圖 1定義光標(biāo)位置 顯示數(shù)據(jù)的某位，就是把顯示數(shù)據(jù)寫在相應(yīng)的DDRAM地址中，DDRAM地址占7位。SetDDRAM　address命.4所示。光標(biāo)定位，寫入一個(gè)顯示字符后，DDRAM地址會(huì)自動(dòng)加1或減1，加或減由輸入方式設(shè)置。.4　Set DDRAM address命令

31、 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 第1行DDRAM地址與第2行DDRAM地址并不連.4.4　DDRAM地址 row 1 2 3 4 5 … 14 15 16 line1 80H 81H 82H 83H 84H … 8dH 8eH 8fH line2 0c0H 0c1H 0c2H 0c3H 0c4H … 0cdH 0ceH 0cfH 2LCD初始化 從通電開始延時(shí)，先經(jīng)過(guò)判忙后再進(jìn)行功能設(shè)置，過(guò)一段時(shí)間后可以設(shè)制顯示狀態(tài)（如設(shè)制行、位或陣列）再經(jīng)過(guò)延時(shí)清屏后才可以設(shè)置

32、輸入方式，具體實(shí)現(xiàn)過(guò).5所示。 .5　LCD初始化流程圖 LCD顯示程序的設(shè)計(jì)一般先要確定LCD的初始化、光標(biāo)定位、確定顯示字符后，.6顯示。 .6　LCD顯示程序流程圖 單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由時(shí)鐘電路提供的，在單片機(jī)的XTAL1和XYAL2兩個(gè)管腳接一只晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路，電路中電容器和對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常取 3010 pF石英晶體選擇6MH或12MHMHz只是為計(jì)算串口通信的波特率精準(zhǔn)）都可以。時(shí)鐘電路如圖所示 ，在單片機(jī)的FM管腳接

33、蜂鳴器電路，電路中 ，分別連接單片機(jī)的對(duì)應(yīng)口，本設(shè)計(jì)中的時(shí)鐘調(diào)節(jié)只用到了S9，S13，S17來(lái)調(diào)節(jié)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)鐘的調(diào)節(jié)。（注：調(diào)節(jié)時(shí)，如果調(diào)節(jié)按鍵不起作用，就是下載的USB口拔掉方可調(diào)節(jié)，因?yàn)槟鞘擎I盤接口和下載口連接電路有沖突。） 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （一）軟件程序流程 根據(jù)需要，可將系統(tǒng)軟件按照功能劃分為4個(gè)模塊，分別是主程序模塊、液晶顯示模塊、中斷服務(wù)程序模塊，各模塊的功能關(guān)系如圖4-1所示。編寫系統(tǒng)軟件時(shí)，可首先編寫各模塊的底層驅(qū)動(dòng)程序，而后是系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，編寫上層主程序。 圖41 結(jié)合電路，程序的總體思路是： 1、點(diǎn)復(fù)位鍵后，進(jìn)行

34、時(shí)間顯示，從0時(shí)0分0秒開始。 2、按下功能鍵時(shí)，進(jìn)行功能選擇，此時(shí)按下時(shí)，光標(biāo)閃爍，并且每次按下都伴隨著“滴”的一聲，同時(shí)按下功能鍵四次就會(huì)重新走時(shí)，下同。 3、按下增大鍵時(shí)進(jìn)行增大調(diào)整，每次按下伴隨蜂鳴器響。 4、按減小鍵時(shí)進(jìn)行減小調(diào)整，同樣，每次按下時(shí)也伴隨著蜂鳴器響。 （二）程序設(shè)計(jì)步驟 在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了很多困難，這部分也是讓我學(xué)到很多東西的地方。 首先，我學(xué)習(xí)了定時(shí)器的相關(guān)知識(shí)，計(jì)數(shù)器的使用是很重要的組成部分，在這個(gè)設(shè)計(jì)中選擇計(jì)數(shù)器T0。T0的工作方式有： 方式0：不推薦 方式1：16位計(jì)數(shù)器，常用 方式2：自動(dòng)重裝初值的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 方式3：T0相

35、當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 此程序采用方式1，方式1的定時(shí)時(shí)間t為t 216-M *12/fosc。其中M為定時(shí)器初值，fosc為12MHz（本設(shè)計(jì)用的11.0592MHz），若M0 t 65536*12/2*106 65.536ms。因此可取50ms為計(jì)時(shí)單位，初值M應(yīng)為50*10-3*106 216-M。M 15536 1XXXXXXXXXX000 3CB0。即定時(shí)器初值為 TH0 65536-50000 /256;TL0 65536-50000 %256;定時(shí)器中斷20次為一秒，這部分在中斷程序中用到。 其次，我參看了文獻(xiàn)中的設(shè)計(jì)思路，做到胸有成竹后再進(jìn)行具體的程序書寫工

36、作。認(rèn)真學(xué)習(xí)了教科書中關(guān)于C語(yǔ)言編程的問(wèn)題，熟悉了C語(yǔ)言的編程方法和語(yǔ)法習(xí)慣。 第三步就是進(jìn)行具體的程序編寫工作。 （三）程序的主要模塊 1.延遲程序 在液晶顯示時(shí)，必然用到延遲程序，這里使用延遲50ms的程序，此程序需要反復(fù)調(diào)用。此段程序是很簡(jiǎn)單的，但就是在這段簡(jiǎn)單的程序上，也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。 void delay uint xms uint i,j; for i xms;i 0;i-- for j 110;j 0;j-- ; 2. 1602液晶讀寫程序 void write_com uchar com rs 0; lcden

37、0; P0 com; delay 5 ; lcden 1; delay 5 ; lcden 0; void write_date uchar date rs 1; lcden 0; P0 date; delay 5 ; lcden 1; delay 5 ; lcden 0; void write_shifenmiao uchar add,uchar date uchar shi,ge; shi date/10; ge date%10; write_com 0x80+0

38、x40+add ; write_date 0x30+shi ; write_date 0x30+ge ; 3. 初始化程序 void init uchar num; rd 0; dula 0; wela 0; lcden 0; shi 0; fen 0; miao 0; count 0; s1num 0; init_24c02 ; write_com 0x38 ; write_com 0x0c ; write_com 0x06 ; write_com 0x01 ; write_com 0x

39、80 ; for num 0;num 15;num++ write_date table[num] ; delay 5 ; write_com 0x80+0x40+6 ; write_date : ; delay 5 ; write_com 0x80+0x40+9 ; write_date : ; delay 5 ; shi read_add 3 ; fen read_add 2 ; miao read_add 1 ; write_shifenmiao 4,shi ; write_shif

40、enmiao 7,fen ; write_shifenmiao 10,miao ; TMOD 0x01; TH0 65536-50000 /256; TL0 65536-50000 %256; EA 1; ET0 1; TR0 1; 4.按鍵掃描程序 void keyscan if s1 0 delay 5 ; if s1 0 s1num++; while !s1 ; di ; if s1num 1

41、 TR0 0; write_com 0x80+0x40+10 ; write_com 0x0f ;//光標(biāo)閃爍 if s1num 2 write_com 0x80+0x40+7 ; if s1num 3 write_com 0x80+0x40+4 ; if s1num 4 s1num 0;

42、 write_com 0x0c ; TR0 1; ///// ///////////////////////////// if s1num! 0 if s2 0 delay 5 ; if s2 0 while !s2 ; di ; if s1num 1 miao++; if miao 60 miao

43、0; write_shifenmiao 10,miao ; write_com 0x80+0x40+10 ; write_add 1,miao ; if s1num 2 fen++; if fen 60 fen 0; write_shifenmiao 7,fen ; write_com 0x80+0x40+7 ; write_add 2,fen ;

44、 if s1num 3 shi++; if shi 24 shi 0; write_shifenmiao 4,shi ;; write_com 0x80+0x40+4 ; write_add 3,shi ; //////////////////////////////////// // if s1num! 0 if s3 0

45、 delay 5 ; if s3 0 while !s3 ; di ; if s1num 1 miao--; if miao -1 miao 59; write_shifenmiao 10,miao ; write_com 0x80+0x40+10 ;

46、 write_add 1,miao ; if s1num 2 fen--; if fen -1 fen 59; write_shifenmiao 7,fen ; write_com 0x80+0x40+7 ; write_add 2,fen ; if s1num 3

47、 shi--; if shi -1 shi 23; write_shifenmiao 4,shi ; write_com 0x80+0x40+4 ; write_add 3,shi ; 5.主程序 void main init ; while 1 keyscan ; 6.定時(shí)器中斷程序

48、 void timer0 interrupt 1 TH0 65536-50000 /256; TL0 65536-50000 %256; count++; if count 20 count 0; miao++; if miao 60 miao 0; fen++; if fen 60 fen 0; shi++; if shi 24 shi 0; write_a

49、dd 3,shi ; write_shifenmiao 4,shi ; write_add 2,fen ; write_shifenmiao 7,fen ; write_add 1,miao ; write_shifenmiao 10,miao ; 7. 2c402.h的EEPROM的操作函數(shù)程序 #include"24c02.h" ////////////////////////////////////////////////

50、////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////// bit write 0; sbit sda P2^0; sbit scl P2^1; void delay0 ;; void start sda 1; delay0 ; scl 1; delay0 ; sda 0; delay0 ; void stop sda 0; delay0 ; scl 1; delay0

51、 ; sda 1; delay0 ; void respons uchar i; scl 1; delay0 ; while sda 1 && i 250 i++; scl 0; delay0 ; void init_24c02 sda 1; delay0 ; scl 1; delay0 ; void write_byte uchar date uchar temp,i; temp date; for i 0;i 8;i++ temp temp 1

52、; scl 0; delay0 ; sda CY; delay0 ; scl 1; delay0 ; scl 0; delay0 ; sda 1; delay0 ; uchar read_byte uchar k,i; scl 0; delay0 ; sda 1; delay0 ; for i 0;i 8;i++ scl 1; delay0 ; k k 1 |sda; sc

53、l 0; delay0 ; return k; void write_add uchar adress,uchar date start ; write_byte 0xa0 ; respons ; write_byte adress ; respons ; write_byte date ; respons ; stop ; char read_add uchar adress uchar date; start ; write_byte 0x

54、a0 ; respons ; start ; write_byte adress ; respons ; start ; write_byte 0xa1 ; respons ; date read_byte ; stop ; return date ; //20C02*/ ///////////////////////////////// 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)能夠很準(zhǔn)確的走時(shí)，并能夠通過(guò)硬件對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間調(diào)整。附件都給予明確的顯示。 功能介紹： 顯示 第一行： X（分別顯示 .星期）第二行：XX：

55、XX：XX（分別顯示 ） 2.時(shí)間可調(diào)：功能鍵（S9）按下時(shí)，伴隨著蜂鳴器“滴”的響聲，當(dāng)按鍵松開時(shí)蜂鳴器才不再發(fā)出聲音。增大鍵（S13）按下時(shí)，光標(biāo)閃爍的位置進(jìn)行增大，蜂鳴器的工作如同功能鍵的按下時(shí)的工作。繼續(xù)按下減小鍵（S17）按下時(shí)，光標(biāo)閃爍的位置進(jìn)行減小，蜂鳴器的工作如同功能鍵的按下時(shí)的工作。當(dāng)功能鍵按下四次，返回到正常顯示狀態(tài)。 下載線和電源線插接說(shuō)明：本實(shí)驗(yàn)都采用兩個(gè)USB進(jìn)行下載操作以及電源的供電操作，下載采用STC_ISP_V3.1軟件進(jìn)行下載。 調(diào)試要點(diǎn)：首先確保板子上各器件的完好性，檢查無(wú)誤后插上AT89S52并燒寫本程序的“電子時(shí)鐘.hex”，根據(jù)顯示現(xiàn)象調(diào)

56、試程序直至成功。上電運(yùn)行時(shí)，1602LCD液晶開始顯示00：00：00，時(shí)鐘開始走時(shí)。 制作心得：在這次課程設(shè)計(jì)的調(diào)試過(guò)程中，我遇到很多問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)自己以及老師，朋友的幫助下調(diào)試好自己的程序。該電路缺少整點(diǎn)報(bào)時(shí)及鬧鐘功能，由于能力和時(shí)間問(wèn)題只能到此為止，很是遺憾，但在查找資料的過(guò)程中學(xué)到了許多，同時(shí)在協(xié)作過(guò)程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼。 參考文獻(xiàn)（References）： [1] 張毅剛．新編MCS―51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．2003 [2] 譚浩強(qiáng)．C程序設(shè)計(jì) ．清華大學(xué)出版社．1991 [3] 郭天祥．新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程 ．電子工業(yè)出版社．2009.1 [4]

57、 楊欣等．電子設(shè)計(jì)從零開始[M] ．清華大學(xué)出版社．2005-10 [5] 邱關(guān)源．電路[M] ．高等教育出版社．2003-2 致 謝 首先感謝我的論文指導(dǎo)老師趙鵬老師，我的論文是在他的悉心指導(dǎo)下完成的。趙老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 其次我要感謝我的系主任白世昌老師，在我求學(xué)的三年期間，無(wú)論是在學(xué)習(xí)還是在生活上，白老師和趙老師都給了我無(wú)微不至的關(guān)心。他們正直樂觀的人格魅力一直感染著我，這必將激勵(lì)我在今后的工作和生活中不斷前進(jìn)。 再次我要感謝一直陪同我走完大學(xué)三年求學(xué)之路的應(yīng)用電子班所有的兄弟姐妹們，謝

58、謝他們平時(shí)對(duì)我無(wú)微不至的照顧和關(guān)心。我很高興能生活在一個(gè)互助友愛和充滿活力的集體中，從他們的身上我學(xué)到了很多，同時(shí)他們給我的大學(xué)生活留下了許多美好的回憶。 最后，我要特別感謝我的父母。在我求學(xué)的過(guò)程中他們付出的不僅僅是辛勤的勞動(dòng)和汗水，而是世界上最崇高、最偉大的愛。他們所做的一切是我這一生都無(wú)法回報(bào)的。 真誠(chéng)感謝給予我熱情幫助和關(guān)注的所有人。 附件1 實(shí)驗(yàn)板顯示時(shí)鐘 附件2 時(shí)鐘調(diào)節(jié)顯示狀態(tài) 15

59、 16 26 振蕩器及 時(shí)序 OSC 8052CPU 程序存儲(chǔ)器4KB ROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器256B 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 64K總線擴(kuò)展控制器 可編程I/O 可編程全雙工串行口 VCC 地址/數(shù)據(jù) 控制 鎖存器 P

60、0.X D CP Q Q MUX V1 V2 P0.X 引腳 讀鎖存器 寫鎖存器 內(nèi)部總線 讀引腳 & 1 VCC 鎖存器 P1.X D CP Q Q P1.X 引腳 讀鎖存器 寫鎖存器 內(nèi)部總線 讀引腳 內(nèi)部上拉電阻 鎖存器 P2.X D CP Q Q 讀鎖存器 寫鎖存器 內(nèi)部總線 讀引腳 VCC P2.X 引腳 內(nèi)部上拉電阻 1 地址 控制 MUX VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 A K LCD 模 塊 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 系統(tǒng)主程序 液晶管顯示 24C02自動(dòng)保護(hù)程序護(hù)程序 中斷服務(wù) .