天津科技大学微机接口原理课程设计.docx
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天津科技大学微机接口原理课程设计
2016-2017学年第一学期
《微机原理及接口技术课程设计》
基于C51单片机的万年历系统
学院：
计算机科学与信息工程学院
专业：
软件工程
学号：
141033
姓名：
日期：
2016年12月12日
目录
一、设计要求及目的3
（1）设计要求3
（2）实验目的3
二、实验环境3
三、主要元器件列表3
四、实验原理4
五、程序源代码6
六、总结18
一、设计要求及目的
万年历就是记录一定时间范围内的具体公历与农历日期的年历，方便有需要的人查询使用。
万年只是一种象征，表示时间跨度大，与机械时钟相比，电子万年历具有更高的精确性和直观性，使用寿命长。
因此广泛用于家庭、车站、码头和办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。
下面介绍本人自做的一款基于单片机的电子万年历系统，能够实现年、月、日、时、分、秒、温度、星期的显示。
（1）设计要求
1.显示：
能够显示年、月、日、时、分、秒、温度、星期：
调用write_sfm（int,uchar）函数显示时分秒、调用write_nyr（int,uchar）函数显示年月日、调用write_week（week）函数星期数、调用write_temp（int,ReadTemperature（））函数显示温度。
2.输入、输出：
能够读取系统时间，并在LM016L显示器显示出数据。
3.中断：
使用voidtimer（）interrupt1中断函数，取得并显示日历和时间。
4.定时器、计数器：
在voidinit（）函数中进行对定时器、计数器的设置。
5.通信技术：
与DS1302和DS18B20通信，获取时间与温度。
6.报警系统：
使用蜂鸣器。
（2）实验目的
掌握《微机原理及接口技术》课程所学理论知识，通过实践操作，实现对显示器、定时器、计数器、输入设备、输出设备、中断、通信等原理的综合运用。
二、实验环境
Windows10环境下：
KeiluVision4、Proteus7Professional。
三、主要元器件列表
编号
名称
参数
数量
1
单片机
AT89C51
1
2
时钟芯片
DS1302
1
3
温度传感器
DS18B20
1
4
液晶显示器
LM016L
1
表一主要元器件列表
四、实验原理
图一万年历1系统实验原理图及运行结果
图二万年历2系统实验原理图及运行结果
图三万年历2系统实验原理图及运行结果
五、程序源代码
万年历1系统的源码：
#include
#include"DS18B20.H"
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uchara,miao,shi,fen,ri,yue,nian,week,flag,key1n,temp;
//flag用于读取头文件中的温度值，和显示温度值
#defineyh0x80//LCD第一行的初始位置，因为LCD1602字符地址首位D7恒定为1（100000000=80）
#defineer0x80+0x40//LCD第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）
//液晶屏的与C51之间的引脚连接定义（显示数据线接C51的P0口）
sbitrs=P2^7;
sbiten=P2^5;
sbitrw=P2^6;
sbitled=P2^6;//LCD背光开关
//DS1302时钟芯片与C51之间的引脚连接定义
sbitIO=P2^1;
sbitSCLK=P2^0;
sbitRST=P2^2;
sbitACC0=ACC^0;
sbitACC7=ACC^7;
/************************************************************
ACC.O就是ACC的第0位。
Acc可以位寻址。
************************************************************/
//校时按键与C51的引脚连接定义
sbitkey1=P3^2;//设置键
sbitkey2=P3^3;//+键
sbitkey3=P3^4;//-键
sbitbuzzer=P2^4;//蜂鸣器。
通过三极管9012驱动，端口低电平响
/*****************************************************************/
ucharcodetabl[]={"2016-12-14"};//年显示的固定字符
ucharcodetab2[]={"15:
17:
03"};//时间显示的固定字符
voiddelay（uintxms）//延时函数，有参函数
{
uintx,y;
for（x=xms;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
write_1602com（ucharcom）//液晶写入指令函数
{
rs=0;//数据/指令选择置为指令
rw=0;//读写选择置为写
P0=com;//送入数据
delay
（1）;
en=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备，下降沿写代码
delay
（1）;
en=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行写代码命令
}
write_1602dat（uchardat）//液晶写入数据函数
{
rs=1;//数据/指令选择置为数据
rw=0;//读写选择置为写
P0=dat;//送入数据
delay
（1）;
en=1;//en置高电平，为制造下降沿做准备
delay
（1）;
en=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}
//***液晶初始化函数***
lcd_init（）
{
write_1602com（0x38）;//设置液晶工作模式:
16*2行显示，5*7点阵，8位数据
write_1602com（0x0c）;//开显示不显示光标
write_1602com（0x06）;//整屏不移动，光标自动右移
write_1602com（0x01）;//清显示
write_1602com（yh+1）;//日历显示固定符号从第一行第1个位置之后开始显示
for（a=0;a<14;a++）
{
write_1602dat（tabl[a]）;//向液晶屏写日历显示的固定符号部分
//delay（3）;
}
write_1602com（er+2）;
for（a=0;a<8;a++）
{
write_1602dat（tab2[a]）;
//delay（3）;
}
}
/******************DS1302有关的子函数*********************/
voidwrite_byte（uchardat）//写一个字节
{
ACC=dat;
RST=1;
for（a=B;a>0;a--）
{
IO=ACC0;
SCLK=0;
SCLK=1;
ACC=ACC>>1;
}
}
ucharread_byte（）//读一个字节
{
RST=1;
for（a=8;a>0;a--）
{
ACC7=IO;
SCLK=1;
SCLK=0;
ACC=ACC>>1;
}
return（ACC）;
}
voidwrite_1302（ucharadd,uchardat）//向1302芯片写函数，指定写入地址、数据
{
RST=0;
SCLK=0;
RST=1;
write_byte（add）;
write_byte（dat）;
SCLK=1;
RST=0;
}
ucharread_1302（ucharadd）//从1302读数据函数，指定读取数据来源地址
{
uchartemp;
RST=0;
SCLK=0;
RST=1;
write_byte（add）;
temp=read_byte（）;
SCLK=1;
RST=0;
return（temp）;
}
ucharBCD_Decimal（ucharbcd）//BCD码转十进制函数，输入BCD返回十进制
{
ucharDecimal;
Decimal=bcd>>4;
return（Decimal=Decimal*10+（bcd&=0x0f））;
}
voidds1302_init（）//1302芯片初始化子函数
{
RST=0;
SCLK=0;
write_1302（0x8e,0x00）;
write_1302（0x8e,0x80）;
}
voidwrite_temp（ucharadd,uchardat）//向LCD写温度数据，并指定显示位置
{
uchargw,sw;
gw=dat%10;
sw=dat/10;
write_1602com（er+add）;
write_1602dat（0x30+sw）;
write_1602dat（0x30+gw）;
write_1602dat（0xdf）;
write_1602dat（0x43）;
}
voidwrite_sfm（ucharadd,uchardat）//向LCD写时分秒
{
uchargw,sw;
gw=dat%10;
sw=dat/10;
write_1602com（er+add）;
write_1602dat（0x30+sw）;
write_1602dat（0x30+gw）;
}
//年月日显示子函数
voidwrite_nyr（ucharadd,uchardat）//写年月日
{
uchargw,sw;
gw=dat%10;
sw=dat/10;
write_1602com（yh+add）;
write_1602dat（0x30+sw）;
write_1602dat（0x30+gw）;
}
voidwrite_week（ucharweek）//写星期数
{
write_1602com（yh+0x0c）;
switch（week）
{
case1:
write_1602dat（'M'）;
write_1602dat（'O'）;
write_1602dat（'N'）;
break;
case2:
write_1602dat（'T'）;
write_1602dat（'U'）;
write_1602dat（'E'）;
break;
case3:
write_1602dat（'W'）;
write_1602dat（'E'）;
write_1602dat（'D'）;
break;
case4:
write_1602dat（'T'）;
write_1602dat（'H'）;
write_1602dat（'U'）;
break;
case5:
write_1602dat（'F'）;
write_1602dat（'I'）;
write_1602dat（'R'）;
break;
case6:
write_1602dat（'S'）;
write_1602dat（'T'）;
write_1602dat（'A'）;
break;
case7:
write_1602dat（'S'）;
write_1602dat（'U'）;
write_1602dat（'N'）;
break;
}
}
/***********键盘扫描有关函数************************/
/*
voidkeyscan（）
{
{
if（key1==0）
{
delay（9）;
if（key1==0）
{
buzzer=0;
delay（20）;
buzzer=1;
while（!
key1）;
key1n++;
if（key1n==9）
{
key1n=1;
switch（key1n）
{
case1:
TR0=0;
write_1602com（er+0x09）;
write_1602com（0x0f）;
temp=（miao）/10*16+（miao）%10;
write_1302（0x8e,0x00）;
write_1302（0x80,0x80|temp）;
write_1302（0x8e,0x00）;
break;
case2:
write_1602com（er+6）;
break;
case3:
write_1602com（er+3）;
break;
case4:
write_1602com（yh+0x0e）;
break;
case5:
write_1602com（yh+0x0a）;
break;
case6:
write_1602com（yh+0x07）;
break;
case7:
write_1602com（yh+0x04）;
break;
case8:
write_1602com（yh+0x0c）;
TR0=1;
temp=（miao）/10*16+（miao）%10;
write_1302（0x8e,0x00）;
write_1302（0x80,0x00|temp）;
write_1302（0x8e,0x80）;
break;
}
}
}
}
}
}
*/
voidinit（）//定时器、计数器设置函数
{
TMOD=0X11;
TH0=0;
TL0=0;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
voidmain（）//主函数
{
lcd_init（）;//初始化液晶
ds1302_init（）;//调用DS1302时钟的初始化子函数
init（）;//调用定时计数器的设置子函数
led=0;//打开LCD背光电源
buzzer=0;
delay（80）;
buzzer=1;
/*
while
（1）
{
keyscan（）;
}
*/
}
voidtimer0（）interrupt1//取得并显示日历和时间
{
flag=ReadTemperature（）;
miao=BCD_Decimal（read_1302（0x81））;
fen=BCD_Decimal（read_1302（0x83））;
shi=BCD_Decimal（read_1302（0x85））;
ri=BCD_Decimal（read_1302（0x87））;
yue=BCD_Decimal（read_1302（0x89））;
nian=BCD_Decimal（read_1302（0x8d））;
week=BCD_Decimal（read_1302（0x8b））;
write_temp（35,flag）;
write_sfm（8,miao）;
write_sfm（5,fen）;
write_sfm（2,shi）;
write_nyr（9,ri）;
write_nyr（6,yue）;
write_nyr（3,nian）;
write_week（week）;
}
万年历2的源码：
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineDQP3_7
#include
uintsec=55;
uintmin=59;
uinthour=23;
uintday=14;
uintmonth=12;
uintyearl=16;
uintyearh=20;
uinttcnt;
uintcursor=0;
uchara=0xff;
ucharcodeSeg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
voiddelay（uintt）
{
uinti;
while（t--）
{for（i=0;i<125;i++）;}
}
voidTdelay（unsignedinti）
{
while（i--）;
}
voidKdelay（）
{
uchari,j;
for（i=100;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
}
Init_DS18B20（void）
{
unsignedcharx=0;
DQ=1;
Tdelay（8）;
DQ=0;
Tdelay（80）;
DQ=1;
Tdelay（14）;
Tdelay（20）;
}
//读一个字节
ReadOneChar（void）
{
unsignedchari=0;
unsignedchardat=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
dat>>=1;
DQ=1;
if（DQ）
dat|=0x80;
Tdelay（4）;
}
return（dat）;
}
//写一个字节
WriteOneChar（unsignedchardat）
{
unsignedchari=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
Tdelay（5）;
DQ=1;
dat>>=1;
}
}
//读取温度
ReadTemperature（void）
{
unsignedchara=0;
unsignedcharb=0;
unsignedintt=0;
floattt=0;
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）;
WriteOneChar（0x44）;
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）;
WriteOneChar（0xBE）;
a=ReadOneChar（）;
b=ReadOneChar（）;
t=b;
t<<=8;
t=t|a;
tt=t*0.0625;
t=tt*10+0.5;
return（t）;
}
voiddisplay（ucharL1,ucharL2,ucharL3,ucharL4,ucharL5,ucharL6,ucharL7,ucharL8,ucharL9,ucharL10,ucharL11,ucharL12,ucharL13,ucharL14,ucharL15,ucharL16）
{
P2=0x7F;P0=L1;delay
（1）;//yearh
P2=0xBF;P0=L2;delay
（1）;//yearh
if（cursor==6）{P2=0xDF|a;P0=L3;delay
（1）;}else{P2=0xDF;P0=L3;delay
（1）;}//yearl
if（cursor==6）{P2=0xEF|a;P0=L4;delay
（1）;}else{P2=0xEF;P0=L4;delay
（1）;}//yearl
if（cursor==5）{P2=0xF7|a;P0=L5;delay
（1）;}else{P2=0xF7;P0=L5;delay
（1）;}//month
if（cursor==5）{P2=0xFB|a;P0=L6;delay
（1）;}else{P2=0xFB;P0=L6;delay
（1）;}//month
if（cursor==4）{P2=0xFD|a;P0=L7;delay
（1）;}else{P2=0xFD;P0=L7;delay
（1）;}//day
if（cursor==4）{P2=0xFE|a;P0=L8;delay
（1）;}else{P2=0xFE;P0=L8;delay
（1）;}//day
P2=0xFF;
if（cursor==3）{P1=0x7F|a;P0=L9;delay
（1）;}else{P1=0x7F;P0=L9;delay
（1）;}//hour
if（cursor==3）{P1=0xBF|a;P0=L10;delay
（1）;}else{P1=0xBF;P0=L10;delay
（1）;}//hour
if（cursor==2）{P1=0xDF|a;P0=L11;delay
（1）;}else{P1=0xDF;P0=L11;delay
（1）;}//min
if（cursor==2）{P1=0xEF|a;P0=L12;delay
（1）;}else{P1=0xEF;P0=L12;delay
（1）;}//min
if（cursor==1）{P1=0xF7|a;P0=L13;delay
（1）;}else{P1=0xF7;P0=L13;delay
（1）;}//sec
if（cursor==1）{P1=0xFB|a;P0=L14;delay
（1）;}else{P1=0xFB;P0=L14;delay
（1）;}//sec
P1=0xFD;P0=L15;delay
（1）;//temp
P1=0xFE;P0=L16;delay
（1）;//temp
P1=0xFF;
}
main（）
{
uinti;
TMOD=0x02;//设置模式为定时器T0的模式2（8位自动重装计数初值的计数值）
TH0=0x06;//设置计数器初值，靠TH0存储重装的计数值X0=256-250=6
TL0=0x06;
TR0=1;//启动T0
ET0=1;//开启定时器T0中断允许
EA=1;//开启中断总控制
while
（1）
{
if（P3_0==0）
{
Kdelay（）;
if（P3_0==0）
{
cursor++;
if（cur
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