单片机电子时钟课程设计报告.docx

1、单片机电子时钟课程设计报告第一部分 设计任务和要求单片机课程设计内容2 单片机课程设计要求2 系统运行流程2第二部分 设计方案 总体设计方案说明2 系统方框图3 系统流程图3第三部分 主要器材及基本简介 主要器材4 主要器材简介4第四部分 系统硬件设计 最小系统6 LCD显示电路6 键盘输入电路7 蜂鸣器和LED灯电路7第五部分 仿真电路图与仿真结果8第六部分课程设计总结8第七部分 参考文献9附录A 实物图附录B 系统源程序第一部分 设计任务和要求 单片机课程设计内容利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。 单片机课程设计要求1能

2、实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示；2能实现调时功能；3能实现12/24小时制切换；4能实现8：0022：00整点报时功能。 系统运行流程程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。相关的

3、调整是靠对功能键的判断来实现的。第二部分 设计方案 总体设计方案说明1程序设计及调试根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。2硬件焊接及调试根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目的。3后期处理对设计过程进行总结，完成设计报告。 单片机系统方框图 单片机系统流程图 主流程图 键盘扫描流程图时钟流程图第三部分 主要器件及简介 主要器件1. STC89C51单片机；2LCD1602液晶显示屏； 主要器件简介1STC89C51单片机简介STC89C51是采用8051核的ISP（In System Prog

4、ramming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。2LCD1602液晶显示屏简介LCD1602可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V,并且带有字符对比度调节和背光。LCD1602引脚说明如下表所示： LCD液晶显示器

5、各引脚功能及结构编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2双向数据口2VDD电源正极10D3双向数据口3VL对比度调节11D4双向数据口4RS数据/命令选择12D5双向数据口5R/W读写/选择13D6双向数据口6E模块使能端14D7双向数据口7D0双向数据口15BLK背光源地8D1双向数据口16BLA背光源正极VDD：电源正极，,通常使用5V电压；VL：LCD对比度调节端，电压调节范围为05V。接正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高会产生“鬼影”，因此通常使用一个10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地；RS：MCU写入数据或者指令选择端。MCU要写入指令

6、时，使RS为低电平；MCU要写入数据时，使RS为高电平；R/W：读写控制端。R/W为高电平时，读取数据；R/W为低电平时，写入数据；EN：LCD模块使能信号控制端。写数据时，需要下降沿触发模块。D0D7：8为数据总线，三态双向。如果MCU的I/O口资源紧张的话，该模块也可以只使用4位数据线D4D7接口传送数据。A：LED背光正极。需要背光时， A串接一个限流电阻接VDD， K接地。K：LED背光地端。第四部分 系统硬件设计 最小系统复位时单片机的初始化操作，只要给RST引脚加上两个机器周期以上的高电平信号，就可以使STC89C51单片机复位。本次采用的是12M晶振，按钮复位电路。 LCD显示电

7、路LCD显示屏的D0到D7与单片机P0口相连，LCD显示屏EN口与单片机口相连，RS与相连。通过滑动变阻器改变LCD显示屏的显示对比度。 键盘输入电路本次设计采用独立键盘，键盘按下时，相应的I/O口电平由高变低，一次检测按键是否被按下。4个独立按键与单片机口相连。 蜂鸣器和LED灯电路蜂鸣器的作用为准点报时产生报警声，LED在秒钟为偶数时或者功能键被按下时亮。蜂鸣器与单片机口相连，LED灯与单片机口相连。第五部分 仿真电路图与仿真结果用Keil和Protues进行仿真调试，仿真结果完全达到预期目的。第六部分 课程设计总结本次单片机课程设计，在我和我的搭档陈雅琴默契配合，以及邹老师的指导和同学的

8、帮助下顺利完成了。在设计过程中，从仿真电路的设计，源程序的书写和修改以及实物电路的焊接中都遇到了不少问题，但在我们的共同努力下解决了，并且从中学到了不少知识。我们在设计过程中还不断提出自己的疑点以及新的想法，联系实际应用，将课本上学习的东西运用到实际中，这些都令我们受益匪浅。课程设计需要很大的耐心，尤其是遇到困难的时候，这也是对我们的考验。在设计过程中，我们遇到问题不是感到急躁，而是耐心地寻找解决的办法，与老师、同学进行交流讨论，寻求最佳的解决办法。总之，在此次的课程设计中，我们不仅动手、动脑，也学会了不少东西，同时，谢谢对我们的设计带来建议、意见和帮助的老师和同学们！谢谢！第七部分 参考文献

9、单片机原理及应用（第二版） 高等教育出版社新概念51单片机C语言教程 电子工业出版社附录A 实物图附录B 系统源程序#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit lcdrs=P35; /定义1602液晶RS端sbit lcden=P34;/定义1602液晶LCDEN端sbit s1=P30; /定义按键-功能键sbit s2=P31; /定义按键-增加键sbit s3=P32; /定义按键-减小键sbit s4=P33; /定义按键-闹钟键sbit beep=P22; /定义蜂鸣器端sbit led=P23;

10、 /定义LED灯端uchar count,s1num,s4num;char year,month,day,week,miao,shi,fen,pshi;uchar code table= 20 - - ;/定义初始上电时液晶默认显示状态void delay(uint z) /延时函数 uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);void zhuanhuan() if(shi=0) pshi=12; if(shi=1) pshi=shi; if(shi12) pshi=shi-12; void di()/蜂鸣器发声函数 beep=0; delay(300)

11、; beep=1; delay(300);void write_com(uchar com)/液晶写命令函数 lcdrs=0; lcden=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; void write_date(uchar date)/液晶写数据函数 lcdrs=1; lcden=0; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; void _shi() /写AM、PM函数 if(shi=12) write_com(0x80+0x40+1);/写出PM write_date(P); wri

12、te_date(M); else write_com(0x80+0x40+1);/写出AM write_date(A); write_date(M); void write_ymd(uchar add1,uchar date1)/写年月日函数 uchar shi,ge; shi=date1/10;/分解一个2位数的十位和个位 ge=date1%10; write_com(0x80+add1);/设置显示位置 write_date(0x30+shi);/送去液晶显示十位 write_date(0x30+ge); /送去液晶显示个位void write_sfm(uchar add,uchar da

13、te)/写时分秒函数 uchar shi,ge; shi=date/10;/分解一个2位数的十位和个位 ge=date%10; write_com(0x80+0x40+add);/设置显示位置 write_date(0x30+shi);/送去液晶显示十位 write_date(0x30+ge); /送去液晶显示个位void write_week(char week) /写液晶星期显示函数 write_com(0x80+12); switch(week) case 1: write_date(M);delay(5); write_date(O);delay(5); write_date(N);

14、break; case 2: write_date(T);delay(5); write_date(U);delay(5); write_date(E); break; case 3: write_date(W);delay(5); write_date(E);delay(5); write_date(D); break; case 4: write_date(T);delay(5); write_date(H);delay(5); write_date(U); break; case 5: write_date(F);delay(5); write_date(R);delay(5); wri

15、te_date(I); break; case 6: write_date(S);delay(5); write_date(A);delay(5); write_date(T); break; case 7: write_date(S);delay(5); write_date(U);delay(5); write_date(N); break; void writeym() day=1; month+; if(month=13) month=1; year+; if(year=100) year=0; write_ymd(3,year);/年若变化则重新写入 write_ymd(6,mont

16、h);/月若变化则重新写入void init()/初始化函数 uchar num; lcden=0; year=13;/初始化种变量值 month=6; day=21; week=5; shi=13; fen=59; miao=58; count=0; s1num=0; s4num=0; write_com(0x38);/初始化1602液晶 write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80);/设置显示初始坐标 for(num=0;num15;num+)/显示年月日星期 write_date(tablenum);

17、 delay(5); delay(5); write_com(0x80+0x40+6);/写出时间显示部分的两个: write_date(:); delay(5); write_com(0x80+0x40+9); write_date(:); delay(5); write_week(week); write_ymd(3,year);/分别送去液晶显示 write_ymd(6,month); write_ymd(9,day); write_sfm(10,miao);/分别送去液晶显示 write_sfm(7,fen); write_sfm(4,shi); TMOD=0x01;/设置定时器0工作

18、模式1 TH0=(65536-50000)/256;/定时器装初值 TL0=(65536-50000)%256; EA=1; /开总中断 ET0=1; /开定时器0中断 TR0=1; /启动定时器0void keyscan()/按键扫描函数 if(s1=0) delay(5); if(s1=0)/确认功能键被按下 s1num+;/功能键按下次数记录 while(!s1);/释放确认 if(s1num=1)/第一次被按下时 TR0=0; /关闭定时器 write_com(0x80+3);/光标定位到年位置 write_com(0x0f); /光标开始闪烁 if(s1num=2)/第二次按下光标闪

19、烁定位到月位置 write_com(0x80+6); if(s1num=3)/第三次按下光标闪烁定位到日位置 write_com(0x80+9); if(s1num=4)/第四次按下光标闪烁定位到星期位置 write_com(0x80+12); if(s1num=7)/第七次被按下时光标定位到秒位置 write_com(0x80+0x40+10); if(s1num=6)/第六次按下光标闪烁定位到分位置 write_com(0x80+0x40+7); if(s1num=5)/第五次按下光标闪烁定位到时位置 write_com(0x80+0x40+4); if(s1num=8)/第七次按下 s1

20、num=0;/记录按键数清零 write_com(0x0c);/取消光标闪烁 TR0=1; /启动定时器使时钟开始走 if(s1num!=0)/只有功能键被按下后，增加和减小键才有效 if(s2=0) delay(5); if(s2=0)/增加键确认被按下 while(!s2);/按键释放 if(s1num=1)/若功能键第一次按下 year+; /则调整年加1 if(year=100)/若满100后将清零 year=0; write_ymd(3,year);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+3);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=2)/若功能键第二次按下 m

21、onth+;/则调整月加1 if(month=13)/若满12后将置一 month=1; write_ymd(6,month);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+6);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=3)/若功能键第三次按下 day+;/则调整日加1 if(year%4=0&month=2) if(day=30)/若满29后将置一 day=1; if(year%4!=0&month=2) if(day=29)/若满28后将置一 day=1; if(month!=2&month!=4&month!=6&month!=9&month!=11) if(day=32

22、)/若满31后将置一 day=1; if(month=4|month=6|month=9|month=11) if(day=31)/若满30后将置一 day=1; write_ymd(9,day);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+9);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=4)/若功能键第四次按下 week+;/则调整星期加1 if(week=8)/若满8后将置一 week=1; write_week(week);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+12);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=7)/若功能键第七次按下 miao+;

23、/则调整秒加1 if(miao=60)/若满60后将清零 miao=0; write_sfm(10,miao);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+0x40+10);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=6)/若功能键第二次按下 fen+;/则调整分钟加1 if(fen=60)/若满60后将清零 fen=0; write_sfm(7,fen);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+0x40+7);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=5)/若功能键第五次按下 shi+; if(shi=24)/若满24后将清零 shi=0; if(s4num

24、=0) write_sfm(4,shi);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+0x40+4);/显示位置重新回到调节处 if(s4num=1) zhuanhuan(); _shi(); write_sfm(4,pshi);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+0x40+4);/显示位置重新回到调节处 if(s3=0) delay(5); if(s3=0)/确认减小键被按下 while(!s3);/按键释放 if(s1num=1)/若功能键第一次按下 year-;/则调整秒减1 if(year=-1)/若减到负数则将其重新设置为99 year=99; write_ymd(3,year);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+3);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=2)/若功能键第二次按下 month-;/则调整分钟减1 if(month=0)/若减到负数则将其重新设置为59 month=12; write_ymd(6,month);/每调节一次送液晶显示一下 write_com(0x80+6);/显示位置重新回到调节处 if(s1num=3)/若功能键第二次按下 day-;/则调整日加1 if(year%4=0&month=2) if(day=0)/若满29后将置一 day=29; if(