C51单片机LCD电子时钟课程设计.docx
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C51单片机LCD电子时钟课程设计
中南大学
《主动化工程练习》
设计标题LCD时钟程序设计
指点先生
设计者
专业班级主动化级班号
设计日期2016年9月
目次
一.设计义务请求剖析1
二.构成电路介绍1
2.1复位电路：
1
2.2晶振电路：
1
2.3键盘掌握体系设计：
2
2.4闹钟部分：
3
2.5.1LCD1602简介3
三.软件设计4
四.体系测试7
4.1测试办法7
4.2测试成果7
4.3成果剖析8
五.源程序8
一.设计义务请求剖析
本设计要实现的功效是：
及时显示当前的时钟,并且可以设定闹铃,以蜂鸣器鸣响5秒的方法作为闹铃.
按照体系的设计功效所请求的,液晶显示电子时钟道理图如图所示.
液晶显示电子时钟道理图
本体系以AT89C51单片机为焦点,该单片机可把数据进行处理,从而把数据传输到显示模块LCD1602液晶显示器,实现时光及日期的显示.以LCD液晶显示器为显示模块,把单片机传来的数据显示出来,并且显示多样化,还可以对时光和日期进行设置,重要靠按键来实现.
二、构成电路介绍
复位电路：
复位电路
复位电路有两种方法：
上电复位和按钮复位,我们重要用按钮复位方法.如图所示：
2.2晶振电路：
晶振电路如图所示：
晶振模块道理图
拔取原则：
电容拔取22pF,晶振为12MHz.
1）电源：
AT89S51单片机的供电电源是5V的直流电.
2）EA非/Vpp脚：
我们没有效外部扩大ROM,是以EA非/Vpp为高电平,即接+5V电源.
键盘掌握体系设计：
按键须要4个,分离实现为时光调剂.时光的加.时光的减.闹钟调剂四个功效.用单片机的4个I/O口吸收掌握旌旗灯号,其电路如图所示：
按键调时电路
经由过程掌握键来掌握所要调节的是时.分.照样秒.在掌握键按下后LCD中会在响应的地位消失光标,这时在经由过程加数键或减数键来掌握时分秒的加或减.在调闹钟键按下后LCD中也会在响应的地位消失光标,这时也经由过程加数键或减数键来设置闹钟.
闹钟部分：
闹钟部分重要由蜂鸣器,三极管,电阻构成.其电路图如图所示：
闹钟电路
当单片机的P1^5接口输出为高电日常平凡,蜂鸣器响,当输出为低电日常平凡,蜂鸣器停滞.
显示电路设计
LCD1602简介
LCD1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母.数字.符号等的点阵型液晶模块,它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位构成,每个点阵字符位都可以显示一个字符.每位之间有一个点距的距离,每行之间也有也有距离,起到了字符间距和行间距的感化,正因为如斯,所以他不克不及显示图形（用自界说CGRAM,显示后果也不好）.1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）.今朝市情上字符液晶绝大多半是基于HD44780液晶芯片的,掌握道理是完整雷同的,是以基于HD44780写的掌握程序可以很便利地运用于市情上大部分的字符型液晶.
（1）LCD1602的重要技巧参数
显示容量：
16×2个字符;
—5.5V;
工作电流：
2.0mA（5.0V）;
模块最佳工作电压：
5.0V;
×4.35（W×H）mm.
（2）LCD1602引脚功效解释
1602LCD采取尺度的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口,各引脚接口解释如下：
第1脚：
VSS为地电源;
第2脚：
VDD接5V正电源;
第3脚：
VL为液晶显示器比较度调剂端,接正电源时比较度最弱,接地时比较度最高,比较渡过高时会产生“鬼影”,运用时可以经由过程一个10K的电位器调剂比较度;
第4脚：
RS为存放器选择,高电日常平凡选择数据存放器.低电日常平凡选择指令存放器;
第5脚：
R/W为读写旌旗灯号线,高电日常平凡进行读操纵,低电日常平凡进行写操纵.当RS和R/W配合为低电日常平凡可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电日常平凡可以读忙旌旗灯号,当RS为高电平R/W为低电日常平凡可以写入数据;
第6脚：
E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电日常平凡,液晶模块履行敕令;
第7～14脚：
D0～D7,为8位双向数据线;
第15脚：
背光源正极;
第16脚：
背光源负极.
1602液晶模块的读写操纵,屏幕和光标的操纵都是经由过程指令编程来实现的.本显示电路将单片机的P0口作为液晶的数据口,因为P0口没有上拉电阻,所以需额外加一个排阻作为上拉电阻,运用P1口作为其读写掌握端,具体电路如图.
显示电路
三.软件设计
软件设计是本次设计中不成缺乏的环节,是本次设计可以或许完成的最重要的环节之一.在完成了硬件电路的设计之后,根据体系设计要乞降硬件电路开端体系软件部分的设计.本体系软件设计包含：
主程序.体系初始化子程序.延时中止子程序.时光设置子程序.起首进行模块设计,最落后行各模块的整合以完成全部软件体系.
程序主流程图
主流程图
体系初始化模块的重要功效是完成体系的初始化以及设定体系的工作状况,初始化部分包含以下方面的内容：
（1）单片机准时器0初始化以及各类I/O口界说;
（2）1602液晶初始化清屏及设定工作方法;
（3）体系进入正常工作状况.
初始化流程图
延时中止子程序
延时中止子程序
这里仅画出了秒设置流程图,其他时光及日期设置相似.
秒设置流程图
四.体系测试
4.1测试办法
体系单片机代码采取C说话编写,proteus进行道理图的设计,keil软件进行代码的编译,经由过程keil与proteus软件的充分运用,将编译好的履行代码加载到道理图中的单片机里面进行道理图仿真,经由过程仿真对体系的代码程序和道理图进行测试,看是否达到体系的设计请求.
（1）经由过程按调时健.加减键的调节,我们可以设定出具体的时光1：
00：
00,不雅察LCD液晶屏如图所示精确显示出我们所设定的时光时光.
（2）经由过程按键调节调闹钟健,我们可以五秒听到清楚的蜂鸣声.
成果剖析
经由过程对体系道理图和程序的仿真与调试根本实现了体系的功效请求.可以经由过程按键（mode）来设定具体时光.闹钟.LCD液晶显示屏可以或许精确并且清楚地显示出时光.
五.源程序
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitbeep=P1^5;//界说蜂鸣器的io口
sbitrw=P2^1;//界说读写的io口
sbitrs=P2^0;//界说吸收与发送指令的io口
sbitlcden=P2^2;//界说使能端的io口
sbitk1=P3^0;//界说调时键的io口
sbitk2=P3^1;//界说加数键的io口
sbitk3=P3^2;//界说减数键的io口
sbitk4=P3^3;//界说调闹钟键的io口
ucharcount,count1,num,num1,num2;
charh,min,sec,h1,min1,sec1;
uchartable[]={"23:
59:
57"};
uchartable1[]={"00:
00:
00"};
voiddelay（uintms）//延时程序
{
inti;
while（ms--）
{
for（i=0;i<250;i++）
{
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
}
}
}
delay1（ucharz）//延时程序
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;return0;
}
bitwrite_busy（）//断定是否为忙碌状况
{
bitresult;
rs=0;
rw=1;
lcden=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
result=（bit）（P0&0x80）;
lcden=0;
returnresult;
}
voidwrite_com（ucharcom）//写指令函数
{
while（write_busy（））;
rs=0;
rw=0;
lcden=0;
P0=com;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
lcden=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
lcden=0;
}
voidwrite_data（uchardate）//写数据函数
{
while（write_busy（））;
rs=1;
rw=0;
lcden=0;
P0=date;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
lcden=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
lcden=0;
}
voidwrite_pos（ucharpos）//设定地址
{
write_com（pos|0x80）;//数据指针=80+地址变量
}
voidwrite_sfm（ucharadd,uchardate）//设准时分秒及其显示与地址
{
uintshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com（0x80+0x40+add）;
write_data（0x30+shi）;
write_data（0x30+ge）;
}
voidwrite_sfm1（ucharadd,uchardate）//设置闹钟时分秒及其显示与地址
{
uintshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com（0x80+add）;
write_data（0x30+shi）;
write_data（0x30+ge）;
}
voidkeyscan（）//键盘扫描
{
if（k1==0）
{
delay1（5）;
if（k1==0）
{
while（!
k1）;
num++;
if（num==1）
{
TR0=0;
write_com（0x80+0x40+11）;
write_com（0x0f）;
}
if（num==2）
{
write_com（0x80+0x40+8）;
}
if（num==3）
{
write_com（0x80+0x40+5）;
}
if（num==4）
{
num=0;
write_com（0x0c）;
TR0=1;
}
}
}
if（num!
=0）
{
if（k2==0）
{
delay1（5）;
if（k2==0）
{
while（!
k2）
if（num==1）
{
sec++;
if（sec==60）
sec=0;
write_sfm（10,sec）;
write_com（0x80+0x40+0x10）;
}
if（num==2）
{
min++;
if（min==60）
min=0;
write_sfm（7,min）;
write_com（0x80+0x40+8）;
}
if（num==3）
{
h++;
if（h==24）
h=0;
write_sfm（4,h）;
write_com（0x80+0x40+5）;
}
}
}
if（k3==0）
{
delay1（5）;
if（k3==0）
{
while（!
k3）;
if（num==1）
{
sec--;
if（sec==-1）
sec=59;
write_sfm（10,sec）;
write_com（0x80+0x40+0x10）;
}
if（num==2）
{
min--;
if（min==-1）
min=59;
write_sfm（7,min）;
write_com（0x80+0x40+8）;
}
if（num==3）
{
h--;
if（h==-1）
h=23;
write_sfm（4,h）;
write_com（0x80+0x40+5）;
}
}
}
}
if（k4==0）
{
delay1（5）;
if（k4==0）
{
while（!
k4）;
num1++;
if（num1==1）
{
write_sfm1（10,sec1）;
write_sfm1（7,min1）;
write_sfm1（4,h1）;
}
if（num1==2）
{
write_com（0x80+11）;
write_com（0x0f）;
}
if（num1==3）
{
write_com（0x80+8）;
}
if（num1==4）
{
write_com（0x80+5）;
}
if（num1==5）
{
num1=0;
write_com（0x0c）;
write_sfm（10,sec）;
write_sfm（7,min）;
write_sfm（4,h）;
}
}
}
if（num1!
=0）
{
if（k2==0）
{
delay1（5）;
if（k2==0）
{
while（!
k2）
if（num1==2）
{
sec1++;
if（sec1==60）
sec1=0;
write_sfm1（10,sec1）;
write_com（0x80+0x10）;
}
if（num1==3）
{
min1++;
if（min1==60）
min1=0;
write_sfm1（7,min1）;
write_com（0x80+8）;
}
if（num1==4）
{
h1++;
if（h1==24）
h1=0;
write_sfm1（4,h1）;
write_com（0x80+5）;
}
}
}
if（k3==0）
{
delay1（5）;
if（k3==0）
{
while（!
k3）;
if（num1==2）
{
sec1--;
if（sec1==-1）
sec1=59;
write_sfm1（10,sec1）;
write_com（0x80+0x10）;
}
if（num1==3）
{
min1--;
if（min1==-1）
min=59;
write_sfm1（7,min1）;
write_com（0x80+8）;
}
if（num1==4）
{
h1--;
if（h1==-1）
h1=23;
write_sfm1（4,h1）;
write_com（0x80+5）;
}
}
}
}
}
voidinit（）//程序初始化函数
{
uinti;
h=23;
min=59;
sec=57;
h1=00;
min1=00;
sec1=00;
num=0;
lcden=0;
write_com（0x38）;
delay
（1）;
write_com（0x0c）;//显示开,关光标
delay
（1）;
write_com（0x06）;//移动光标
delay
（1）;
write_com（0x01）;//消除LCD的显示内容
delay
（1）;
i=0;
while（table1[i]!
='\0'）//显示闹钟（静态）
{
write_data（table1[i]）;
i++;
}
i=0;
write_pos（0x40）;
while（table[i]!
='\0'）//显示时光（静态）
{
write_data（table[i]）;
i++;
}
TMOD=0x01;//准时器
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
EA=1;//开启准时器
ET0=1;
TR0=1;
}
voidmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
keyscan（）;
if（min==min1&&h==h1）//闹钟启动前提
{
while（sec<=5）//响五秒
{
beep=1;
delay1
（2）;
beep=0;
}
}
else
beep=0;
}
}
voidtimer0（）interrupt1//准时器时光设定
{
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
count++;
if（count==20）
{
count=0;
sec++;
if（sec==60）
{
sec=0;
min++;
if（min==60）
{
min=0;
h++;
if（h==24）
{
h=0;
}
write_sfm（4,h）;
}
write_sfm（7,min）;
}
write_sfm（10,sec）;
}}
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