基于1602LCD数字时钟.docx
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基于1602LCD数字时钟
单片机课程设计报告
基于1602LCD数字时钟
专业班级07电子01班
时间15周～16周
指导教师
2010年6月16日
任务书
1设计要求
■大体范围：
能显示年月日、时秒分、礼拜
■精度误差小于5um
■LCD1602显示
2扩展功能
■实现整点提示（蜂鸣器响3s），流水灯每隔1s移动一次。
■实现断电时能保留月、日、礼拜、时、分、秒的数据即掉电爱惜。
基于1602数字时钟
电子071
摘要：
随着时期的进步和进展，单片机技术已经普及到咱们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机操纵LCD1602来显示时刻和日期，本产品属于多功能时钟，能够实现显示日期及礼拜，流水灯，蜂鸣器整点提示，断电时保留数据。
关键词：
单片机，时钟，LCD1602，STC89C52,AT24C02
1引言
随着人们生活水平的不断提高,单片机操纵无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字时钟确实是一个典型的例子，但人们对它的要求愈来愈高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化操纵，智能化操纵方向进展。
本设计所介绍的数字时钟与传统的时钟相较，除大体的显示年月日、时分秒还能实现断电保留数据，流水灯，蜂鸣器整点提示
2整体设计方案
数字时钟设计方案论证
方案一
由于本设计是数字时钟电路，能够利用数码管显示数据，可是进一步讨论能够发觉，咱们做的时钟要显示年月日、时分秒，和礼拜，若是用数码管显示的话，显然是不可取的。
方案二
从方案一发觉的问题咱们能够明白，本次设计的产品要求显示很多位数据，咱们能够采纳LCD1602，他能够显示32个字符，完全能解决方案一碰到的问题。
从以上两种方案，很容易看出，采纳方案二，电路比较简单，而且它不占I/O资源，软件设计也比较简单，故采纳了方案二。
方案二的整体设计框图
时钟电路设计整体设计方框图如图1所示，操纵器采纳单片机STC89C52，用LCD1602实现显示。
主控制器
1602LCD显示
AT24C02
单片机复位
时钟振荡
按键调整时间
图1 整体设计方框图
主操纵器
单片机STC89C52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能够知足电路系统的设计需要，而且内部有8K的ROM。
显示电路
显示电路采纳LCD1602，从P0口输出数据给LCD1602。
温度传感器是美国ATMEL公司最新推出的芯片，它的存储大小为256*8，它能直接读出数据和写入数据，在一些应用系统设计中，有时需要对工作数据进行掉电爱惜，如采纳一般存储器，在掉电时需要备用电源供电，而且需要加掉电检测电路，而采纳
总线接口的串行
器件能够专门好的解决掉电数据保留问题，各引脚功能如下：
1——
2——
3——
4——GND
5——SDL串行数据输入/输出端
6——SCL串行时钟输入端
7——WP写爱惜输入端
8——VCC电源+端
I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必需维持稳固，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才许诺转变。
图2
起始和终止信号：
SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的转变表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的转变表示终止信号。
数据传送格式
（1）字节传送与应答
每一个字节必需保证是8位长度。
数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必需跟从一名应答位（即一帧共有9位）。
若是一段时刻内没有收到从机的应答信号，那么自动以为从机已正确接收到数据。
图3
AT24C02的芯片地址如以下图，1010为固定，A0，A1，A2正好与芯片的1，2，3引角对应，为当前电路中的地址选择线，三根线可选择8个芯片同时连接在电路中，当要与哪个芯片通信时传送相应的地址即可与该芯片成立连接，TX-1B实验板上三根地址线都为0。
最后一名R/W为告知从机下一字节数据是要读仍是写，0为写入，1为读出。
图4
AT24C02与单片机的接口电路
图5
系统整体硬件电路
图6
系统整体硬件PCB电路
图7
3系统软件算法分析
系统程序要紧包括主程序，显示函数、按时中断函数、按键调整函数、对AT24C02读操作函数、对AT24C02写操作函数、蜂鸣器、流水灯函数等。
程序流程图
主程序主若是挪用显示函数、按键调整函数。
程序流程图如图8，程序见附件。
对定时器、AT24C02进行初始化
读出断电时的数据并显示
调用按键调整函数调整初值
计时、显示
1s
整点
流水灯
蜂鸣器
定时器
等待
图8
4总结与体会
通过快要2周的单片机课程设计，终于完成了我的数字时钟的设计，在做设计的时候感觉最大的压力是程序的问题，有时候一个小小的粗心就有可能致使你一天乃至是二天白做。
因此咱们在做设计的时候必然要谨慎，只有如此才能保证经最小可能犯错。
在本次设计的进程中，我还话了我设计的电路的PCB板，而且自己买做PCB的原材料，利用感光技术做板子，使得我的电路实物不要进行繁琐的连线和焊接，跟其他没做板子的同窗比我还要快一些，真的是磨刀不误砍柴工呀。
而且在这一进程中我大体熟悉了PROTEL软件的利用方式。
从这次的课程设计中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把咱们所学的理论知识用到实际当中，学习单机片机更是如此，程序只有在常常的写与读的进程中才能提高，这确实是我在这次课程设计中的最大收成。
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：
北京航空航天大学出版社，1998
[2] 李广弟.单片机基础［Ｍ］.北京：
北京航空航天大学出版社，1994
[3] 阎石.数字电子技术基础（第三版）.北京：
高等教育出版社，1989
[4] 廖常初.现场总线概述［J］.电工技术，1999.
附实物图：
单片机程序（keil）：
#include<>
#include<>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharcodetable2[]="MONTUEWEDTHUFIRSATSUN";
sbitlcden=P1^6;//液晶使能端
sbitlcdrs=P1^5;//液晶数据命令选择端
//sbitdula=P2^6;//申明U1锁存器的锁存端
//sbitwela=P2^7;//申明U2锁存器的锁存端
sbitbeep=P1^7;
sbits1=P1^2;
sbits2=P1^3;
sbits3=P1^4;
bitwrite=0;//写24C02的标志；
sbitsda=P1^1;
sbitscl=P1^0;
ucharcount,shi=0,fen=0,miao=0,yue=6,ri=12,xinq=15,te=0xfe;
uintnian=2020;
voiddelay0（）
{;;}
voidstart（）//开始信号
{
sda=1;
delay0（）;
scl=1;
delay0（）;
sda=0;
delay0（）;
}
voidstop（）//停止
{
sda=0;
delay0（）;
scl=1;
delay0（）;
sda=1;
delay0（）;
}
voidrespons（）//应答
{
uchari;
scl=1;
delay0（）;
while（（sda==1）&&（i<250））i++;
scl=0;
delay0（）;
}
voidinit_24c02（）//IIC初始化函数
{
sda=1;
delay0（）;
scl=1;
delay0（）;
}
voidwrite_byte（uchardate）//写一个字节函数
{
uchari,temp;
temp=date;
for（i=0;i<8;i++）
{
temp=temp<<1;
scl=0;
delay0（）;
sda=CY;
delay0（）;
scl=1;
delay0（）;
}
scl=0;
delay0（）;
sda=1;
delay0（）;
}
ucharread_byte（）//读一个字节函数
{
uchari,k;
scl=0;
delay0（）;
sda=1;
delay0（）;
for（i=0;i<8;i++）
{
scl=1;
delay0（）;
k=（k<<1）|sda;
scl=0;
delay0（）;
}
returnk;
}
voidwrite_add（ucharaddress,uchardate）//指定地址写一个字节
{
start（）;
write_byte（0xa0）;
respons（）;
write_byte（address）;
respons（）;
write_byte（date）;
respons（）;
stop（）;
}
charread_add（ucharaddress）//指定地址读一个字节
{
uchardate;
start（）;
write_byte（0xa0）;
respons（）;
write_byte（address）;
respons（）;
start（）;
write_byte（0xa1）;
respons（）;
date=read_byte（）;
stop（）;
returndate;
}
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
voidwrite_com（ucharcom）
{
lcdrs=0;
P0=com;
delay（5）;
lcden=1;
delay（5）;
lcden=0;
}
voidwrite_data（uchardate）
{
lcdrs=1;
P0=date;
delay（5）;
lcden=1;
delay（5）;
lcden=0;
}
voidwrite_sfm（ucharadd,uchardate）//写时分秒函数
{
ucharshi,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_data（0x30+shi）;//送去液晶显示十位
write_data（0x30+ge）;//送去液晶显示个位
write_com（0x0c）;//设置开显示，不显示光标
}
voidwrite_nian（ucharadd,uintnian）
{
uintqian,bai,shi,ge;
qian=nian/1000;
bai=（nian-qian*1000）/100;
shi=（nian-qian*1000-bai*100）/10;//分解一个2位数的十位和个位
ge=（nian-qian*1000-bai*100-shi*10）;
write_com（0x80+add）;//设置显示位置
write_data（0x30+qian）;
write_data（0x30+bai）;
write_data（0x30+shi）;//送去液晶显示十位
write_data（0x30+ge）;//送去液晶显示个位
write_com（0x0c）;//设置开显示，不显示光标
}
voidwrite_yr（ucharadd,uchardate）//写时分秒函数
{
ucharshi,ge;
shi=date/10;//分解一个2位数的十位和个位
ge=date%10;
write_com（0x80+add）;//设置显示位置
write_data（0x30+shi）;//送去液晶显示十位
write_data（0x30+ge）;//送去液晶显示个位
write_com（0x0c）;//设置开显示，不显示光标
}
voidinit（）
{
//dula=0;
//wela=0;
lcden=0;
write_com（0x38）;//设置16X2显示,5X7点阵,8位数据接口
write_com（0x0c）;//设置开显示，不显示光标
write_com（0x06）;//写一个字符后地址指针加1
write_com（0x01）;//显示清零，数据指针清零
}
voiddi（）//蜂鸣器发声函数
{
beep=0;
delay（100）;
beep=1;
}
voidt0init（）
{
TMOD=0X01;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
EA=1;
ET0=1;
//TR0=1;
}
voiddistime（）
{
ucharr,ri_,a=3;
if（count==20）//20次50毫秒为1秒
{
count=0;
miao++;
if（miao==60）//秒加到60那么进位分钟
{
miao=0;//同时秒数清零
fen++;
if（fen==60）//分钟加到60那么进位小时
{
fen=0;//同时分钟数清零
shi++;
if（shi==24）//小时加到24那么小时清零
{
r=（（nian%400）==0||（（nian%100!
=0）&&（nian%4==0）））;
if（（r==1）&&（yue==2））ri_=29;
if（（r==1）&&（（yue!
=2）&&（yue%2==0）））ri_=30;
if（（r==1）&&（yue%2!
=0））ri_=31;
if（（r==0）&&（yue==2））ri_=28;
if（（r==0）&&（（yue!
=2）&&（yue%2==0）））ri_=30;
if（（r==0）&&（yue%2!
=0））ri_=31;
if（（yue==8）||（yue==10）||（yue==12））ri_=31;
if（（yue==9）||（yue==11））ri_=30;
shi=0;
ri++;
if（ri==ri_+1）
{
ri=1;
yue++;
if（yue==13）
{
yue=1;
nian++;
write_nian（0,nian）;
write_add（7,nian）;
}
write_yr（5,yue）;
write_add（6,yue）;
}
write_yr（8,ri）;
write_add（5,ri）;
if（xinq==21）xinq=0;
write_com（0x80+0x0b）;
while（a）
{
write_data（table2[xinq]）;
xinq++;
a--;
}
write_add（4,xinq）;
}
write_sfm（0,shi）;//小时假设转变那么从头写入
write_add（3,shi）;
beep=0;
}
write_sfm（3,fen）;//分钟假设转变那么从头写入
write_add（2,fen）;
}
write_sfm（6,miao）;//秒假设转变那么从头写入
write_add（1,miao）;
if（miao==3）beep=1;
P2=te;
te=_crol_（te,1）;
}
}
voidlogin（）
{
uchara=3;
write_nian（0,nian）;
write_yr（5,yue）;
write_yr（8,ri）;
if（xinq==21）xinq=0;
write_com（0x80+0x0b）;
while（a）
{
write_data（table2[xinq]）;
xinq++;
a--;
}
write_sfm（0,shi）;
write_com（0x80+0x42）;
write_data（':
'）;
write_sfm（3,fen）;
write_com（0x80+0x45）;
write_data（':
'）;
write_sfm（6,miao）;
}
ucharmodfm（ucharx,uchary）
{
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
di（）;
y++;
if（y==60）
{
y=0;
}
write_sfm（x,y）;
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
di（）;
y--;
if（y==-1）
{
y=59;
}
write_sfm（x,y）;
}
}
returny;
}
ucharmods（ucharx,uchary）
{
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
di（）;
y++;
if（y==24）
{
y=0;
}
write_sfm（x,y）;
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
di（）;
y--;
if（y==-1）
{
y=23;
}
write_sfm（x,y）;
}
}
returny;
}
uintmodn（ucharx,uinty）
{
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
di（）;
y++;
if（y==10000）
{
y=2007;
}
write_nian（x,y）;
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
di（）;
y--;
if（y==2006）
{
y=9999;
}
write_nian（x,y）;
}
}
returny;
}
ucharmodr（ucharx,uchary）
{
uchara=3;
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
di（）;
y++;
if（y==32）
{
y=1;
}
write_yr（x,y）;
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
di（）;
y--;
if（y==0）
{
y=31;
}
write_yr（x,y）;
}
}
returny;
}
ucharmodxinq（uchary）
{
uchara=3;
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
di（）;
if（y==21）
{
y=0;
}
write_com（0x80+0x0b）;
while（a）
{
write_data（table2[y]）;
y++;
a--;
}
write_com（0x0c）;
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
di（）;
y=y-6;
if（y==-3）
{
y=18;
}
write_com（0x80+0x0b）;
while（a）
{
write_data（table2[y]）;
y++;
a--;
}
write_com（0x0c）;
}
}
returny;
}
ucharmody（ucharx,uchary）
{
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）
{
while（!
s2）;
di（）;
y++;
if（y==13）
{
y=1;
}
write_yr（x,y）;
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）
{
while（!
s3）;
di（）;
y--;
if（y==0）
{
y=31;
}
write_yr（x,y）;
}
}
returny;
}
voidkeyscan（）
{
uchars1num,tem=1;
while（tem==1）
{
if（s1==0）
{
delay（5）;
if（s1==0）
{
while（!
s1）;
di（）;
s1num++;
switch（s1num）
{
case1:
write_com（0x80）;write_com（0x0f）;break;
case2:
write_com（0x80+0x05）;write_com（0x0f）;break;
case3:
write_com（0x80+0x08）;write_com（0x0f）;break;
case4:
write_com（0x80+0x0b）;write_com（0x0f）;break;
case5:
write_com（0x80+0x40）;write_com（0x0f）;break;
case6:
write_com（0x80+0x43）;write_com（0x0f）;break;
case7:
write_com（0x80+0x46）;write_com（0x0f）;break;
case8:
TR0=1;tem=0;break;
}
}
}
if（s1num!
=0）
{
switch（s1num）
{
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