單片機(jī)課程設(shè)計(jì)帶有LCD的定時(shí)鬧鐘_優(yōu)秀資料

1、設(shè)計(jì)題目：帶有l(wèi)cd的定時(shí)鬧鐘學(xué)生姓名：系 別：專(zhuān) 業(yè)：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2011年12月16日鄭州輕工業(yè)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目專(zhuān)業(yè)、班級(jí)學(xué)號(hào)姓名主要內(nèi)容：時(shí)鐘設(shè)使用89c51單片機(jī)結(jié)合字符型lcd顯示器設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的定時(shí)鬧鐘lcd若lcd選擇有背光顯示的模塊，在夜晚或黑暗的場(chǎng)合中也可以使用o基本要求:字符型lcd (16*2)顯示器顯示格式“時(shí)時(shí)分分”。由led閃動(dòng)來(lái)做秒計(jì)數(shù)表示。 一旦時(shí)間到側(cè)發(fā)動(dòng)聲響，同時(shí)繼電器啟動(dòng)，可以擴(kuò)充控制家電開(kāi)啟和關(guān)閉。程序執(zhí)行后工作指示燈led閃動(dòng)，表示程序開(kāi)始執(zhí)行，lcd顯示“00 00”,按下操作鍵k1-r4動(dòng)作如下:(1) k1設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間。(2

2、) k2顯示鬧鐘設(shè)置的時(shí)間。(3) k3設(shè)置鬧鈴的時(shí)間。(4) k4鬧鈴0n/0ff的 狀態(tài)設(shè)置，設(shè)置0n時(shí)連續(xù)三次發(fā)出“嘩”的一聲,off置為嘩的一聲。設(shè)置當(dāng)前時(shí)間或鬧鈴時(shí)間如下：(1) k1時(shí)的調(diào)整。(2) k2分的調(diào)整。(3) k3設(shè)置完成。(5) off發(fā)出“嘩” k4一-鬧鈴時(shí)間到時(shí)，發(fā)出一陣聲響，按下本鍵可以停 止聲響。除了顯示當(dāng)前時(shí)間的功能外，還可以擴(kuò)充如下功能；.增加秒表計(jì)數(shù)。鬧鈴時(shí)間到側(cè)產(chǎn)生音樂(lè)聲。增加減計(jì)數(shù)功能。.增加多組計(jì)數(shù)的功能。參考文獻(xiàn)郭天祥 51單片機(jī)c語(yǔ)言教程-入門(mén)。余發(fā)山 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社。涂世亮，張友德。單片微機(jī)控制技術(shù)。清華大學(xué)出版社

3、。一 設(shè)計(jì)本電子定時(shí)鬧鐘的目的和意義以單片機(jī)為核心的數(shù)字時(shí)鐘是很冇社會(huì)意義和社會(huì)價(jià)值的。鐘表原先的報(bào)時(shí)功能已經(jīng)原 不能滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的要求，現(xiàn)代的電子時(shí)鐘多帶冇類(lèi)似自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間 程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等 功能。1.1本lcd電子鬧鐘的特點(diǎn)和功能介紹數(shù)字鐘介紹時(shí)鐘是將小時(shí)、分鐘、秒鐘顯示于人的肉眼的計(jì)時(shí)裝置。而單片機(jī)模塊中最常見(jiàn)的正是 數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比貝有 更高的準(zhǔn)確性和宜觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。而 lcd電了定時(shí)鬧鐘是以單片

4、機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒的數(shù)字顯示的數(shù)字計(jì)時(shí)裝 置，它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，另外應(yīng)有校時(shí)功能和一些顯示口期、鬧鐘等附加功能。一個(gè)基 本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)"，“分"，“秒"，“星期咒i數(shù)器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路 和振蕩器組成。目前電了鐘廣泛用于各種私人和公眾場(chǎng)合，成為我們生活、工作和學(xué)習(xí)中不可 缺少的好幫手。2總體方案設(shè)計(jì)2. 1總體設(shè)計(jì)方案本lcd定時(shí)鬧鐘，是以單片機(jī)及外圍接口電路為核心硬件，輔以其他外圍硬件電路，用 匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)c51單片機(jī)的外圍接口特點(diǎn)擴(kuò)展相應(yīng)的硬件電路，然后 根據(jù)單片機(jī)的指令設(shè)計(jì)出數(shù)字鐘相應(yīng)的軟件，

5、再利用軟件執(zhí)行一定的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的功 能。曲于采用集成芯片性的單片機(jī)來(lái)制作電子鐘，這樣設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單而且功能多、精確度高, 也可方便擴(kuò)充其他功能，實(shí)現(xiàn)也十分簡(jiǎn)單。木設(shè)計(jì)是利用at89c51單片機(jī)為主控芯片，由 lcd、晶振、電阻、電容、發(fā)光二極管、開(kāi)關(guān)、喇叭等元件組成硬件電路，通過(guò)編寫(xiě)軟件程 序來(lái)實(shí)現(xiàn)和控制的數(shù)字定時(shí)鬧鐘。3硬件設(shè)計(jì)3.1主控芯片at89c51的設(shè)計(jì)在本lcd電子鬧鐘設(shè)計(jì)屮就是采用利用我們熟悉的at89c51單片機(jī)為主控芯片。at89c51單片機(jī)由微處理器，存儲(chǔ)器，i/o 口以及特殊功能寄存器sfr等部分構(gòu)成。其存儲(chǔ) 器在物理上設(shè)計(jì)成程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩個(gè)獨(dú)立的空間，片內(nèi)

6、程序存儲(chǔ)器的容量為4kb, 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為128個(gè)字節(jié)。89c51單片機(jī)冇4個(gè)8位的并行i/o 口： p0 口，p1 口，p2 口和p3 口。齊個(gè)接口均由接口鎖存器，輸出驅(qū)動(dòng)器，和輸入緩沖器組成。p1 口是唯一的單 功能口，僅能用作通用的數(shù)據(jù)輸入/輸岀口。p3 口是雙功能口除了具有數(shù)據(jù)輸入/輸出功能外, 每條接口述具冇不同的第二功能，如p3.0是串行輸入口線(xiàn)，p3.1 口是串行輸出口線(xiàn)。在需耍 外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，p0可作為分時(shí)復(fù)用的低8位地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)，p2 口可 作為高8位的地址總線(xiàn)。p3 口也可作為at89c51的一些特殊功能口，同時(shí)為閃爍編程和編 程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)

7、.3.2時(shí)鐘電路部分設(shè)計(jì)at89c51系列的單片機(jī)的時(shí)鐘方式分為內(nèi)部方式和外部方式。內(nèi)部方式就是在單片機(jī)的 xtal1和xtal2的兩引腳外接晶振，就夠成了自激振蕩器在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 外部時(shí)鐘方式是把外部已經(jīng)冇的時(shí)鐘信號(hào)引入到單片機(jī)內(nèi)部。時(shí)鐘電路在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)屮起著 非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。在一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)屮，時(shí)鐘有兩方面的c1220pc2 220p圖3.2含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定吋信號(hào)，主耍由品振和外圍屯路組成， 晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定吋吋鐘，即定吋吋間。本lcd電子鬧鐘設(shè)計(jì)是采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，用一個(gè)1

8、2mhz晶振和兩個(gè)30pf瓷片電容組 成，為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)吋鐘，其中兩個(gè)瓷片屯容起微調(diào)作用其電路圖見(jiàn)圖3.2。之所以采用高性能的振蕩電路，因?yàn)椋?單片機(jī)電子鐘的計(jì)時(shí)脈沖基準(zhǔn)是由外部晶振的頻率經(jīng)過(guò)12分頻后提供，采用內(nèi)部的定 吋/計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)吋功能。所以，外接品振頻率精確度宜接影響屯子鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性。2.單片機(jī)電子鐘利用內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出產(chǎn)生中斷（12m晶振一般為50ms）再乘以相 應(yīng)的倍率來(lái)實(shí)現(xiàn)秒、分、時(shí)的轉(zhuǎn)換。大家都知道從定時(shí)/計(jì)數(shù)器產(chǎn)生中斷請(qǐng)求到響應(yīng)中斷需 耍3-8個(gè)機(jī)器周期，定吋中斷子程序中的數(shù)據(jù)入棧和重裝定吋/計(jì)數(shù)器的初值還需要占用數(shù)個(gè) 機(jī)器周期，還冇從中斷入口轉(zhuǎn)到中斷子程序也要占

9、用一定的 機(jī)器周期。3.3 lcd顯示電路部分為了獲得更好的效果本設(shè)計(jì)并沒(méi)有采用常見(jiàn)的led,而是采用了型號(hào)為1602的lcdo lcd有l(wèi)ed數(shù)碼顯示更好的更的直觀效果，也更加經(jīng)久耐用。液晶顯示模塊體積小功耗低、 顯示內(nèi)容豐富，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)屮最常用的信息顯示器件z 一了。本lcd是2行16列液晶可顯示2行16列英文字符，有8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)d0-d7, rs, r/w, en三個(gè)控制端口（共14線(xiàn)），工作電壓為5vo沒(méi)背光，和常用的1602b功能和引腳 一樣（除了調(diào)背光的二個(gè)線(xiàn)腳）.該模塊也可只用d4-d7作為四位數(shù)據(jù)分兩次傳送。這樣的話(huà)可以節(jié)省mcu的i/o 口資源

10、。引腳說(shuō)明,見(jiàn)表3.1。vdd：電源正極，4.55.5v,通常使用5v電壓；vl： lcd對(duì)比度調(diào)節(jié)端，電壓調(diào)節(jié)范圍為05v。接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí) 對(duì)比度最高，但對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，因此通常使用一個(gè)10k的電位器來(lái)調(diào)整對(duì)比度或者直接串接一個(gè)電阻到地；rs： mcu寫(xiě)入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。mcu要寫(xiě)入指令吋，使rs為低屯平；mcu要寫(xiě) 入數(shù)據(jù)吋，使rs為高電平；r/w：讀寫(xiě)控制端。r/w為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)；r/w為低電平時(shí)，寫(xiě)入數(shù)據(jù)；e： lcd模塊使能信號(hào)控制端。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，需要下降沿觸發(fā)模塊。d0-d7： 8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，三態(tài)雙向。如果mcu的i/o m資源緊張的話(huà)，該模塊

11、也可以 只使用4位數(shù)據(jù)線(xiàn)d4-d7接口傳送數(shù)據(jù)。本充屯器就是采用4位數(shù)據(jù)傳送方式；bla： led背光正極。需要背光時(shí)，bla串接一個(gè)限流電阻接vdd, blk接地，實(shí)測(cè) 該模塊的背光電流為50ma左右;blk： led背光地端。表3.1 lcd顯示屏引腳說(shuō)陰編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1vcc電源地91)2雙向數(shù)據(jù)口2vdd電源正極10d3雙向數(shù)據(jù)口3vi.對(duì)比度調(diào)節(jié)111)1雙向數(shù)據(jù)口4rs數(shù)據(jù)/命令選擇12d5雙向數(shù)據(jù)口5r/w讀/寫(xiě)選擇13d6雙向數(shù)據(jù)口6i*模塊使能端11d7雙向數(shù)據(jù)口71)0雙向數(shù)據(jù)口15blk背光源地81)1雙向數(shù)據(jù)1 116背光源正極4軟件設(shè)計(jì)4.1軟件設(shè)計(jì)

12、概述這里用匯編的單片機(jī)程序構(gòu)成了木lcd電子鬧鐘的軟件系統(tǒng)。該程序?qū)崿F(xiàn)吋間及定吋（吋 間以0點(diǎn)0分0秒為基準(zhǔn)計(jì)算，鬧鈴定吋以0吋0分為基準(zhǔn)計(jì)算）的顯示，有外屮斷0和五 個(gè)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)校時(shí)，鬧鐘功能。其中程序的晶振頻率為12mhz,最小計(jì)時(shí)單位為1/20秒。主芯片p0.1-p0.7輸出數(shù)據(jù)到lcd數(shù)據(jù)總線(xiàn)，p3.0-2.2輸出lcd控制信號(hào)，p2.1輸出聲 音信號(hào),.p1.0-p1.3輸入外部控制信號(hào)，整個(gè)軟件系統(tǒng)也是根據(jù)這個(gè)關(guān)系連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)。4.2主函數(shù)的設(shè)計(jì)本lcd電子鬧鐘的的主程序流程圖如圖4.1所示:4. 3.1程序初始化在系統(tǒng)開(kāi)始上電時(shí)，需耍.首先初始化液晶:初始化1602液晶設(shè)置

13、現(xiàn)實(shí)初始坐標(biāo)顯示年月hvoid timelnit()write_com(0x01);write_com()x80);for(num=0;num<9;num+)write_date(tablenum);delay(5);write_com(0x80+0x40+6);寫(xiě)出時(shí)間顯示部分的兩個(gè)冒號(hào)write_date(,:t);delay(5);write_com(0x80+0x40+9);write_date(y);dclay(5);write_sfm(4,shi);分別送去液晶顯示write_com(0x80+0x40+4);write_sfm(7,fen);write_com(0x80+0

14、x40+7);writc_sfm(l 0,miao);write_com(0x80+0x40+10)4.3.2鬧鐘的實(shí)現(xiàn)鬧鐘功能的實(shí)現(xiàn)涉及到兩個(gè)方而：鬧鈴時(shí)間設(shè)定和是否鬧鈴判別與相應(yīng)處理。鬧鈴時(shí)間設(shè)定 模塊的設(shè)計(jì)可參照時(shí)間設(shè)定模塊，這里著重闡述鬧鈴判別與處理模塊的設(shè)計(jì)問(wèn)題。鬧鈴判別 與鬧鈴處理的關(guān)鍵在于判別何時(shí)要進(jìn)行鬧鈴。當(dāng)時(shí)十位、時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位屮任一位 發(fā)生改變（進(jìn)位）時(shí)，就必須進(jìn)行鬧鈴判別。程序設(shè)計(jì)思想如圖4.3。4. 3. 3顯喬程序顯示程序包括時(shí)鐘顯示和定時(shí)顯示程序。具體程序見(jiàn)附錄。液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為 低電平，表示不忙，

15、否則此指令失效。要顯示字符吋要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模 塊在哪里顯示字符，表4是tc1602el液品模塊的內(nèi)部顯示地址。同表4.1內(nèi)部顯示地址12345678910111213141516000102030405060708090a0boc0d0eof404142434445464748494a4b4c4d4e4f碩件原理圖口 zs 1-1fbemp1xyt2 p1.1ft2ex p12fof1.4f1sp1j6 p1jgsz fte>.lcd2xtal1ztal2podtapa po.vad 1 pqad2 p0ad3 po.wad pojwads p0j&ad6 po

16、.t/ad?fz.va9 pnnjm 口 p23fa11 p2.wa12 pzs/a13 pzj&au p2.7aa15p3ivrx&p3.1hxpp3ibto pwit,f3.wtd f3st1 p3jgp3.7/rdu_ia程序：#include <reg52.h> include "24c0&h” #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code tabled=mnow time:”； uchar code table1=mset now time:”； ucha

17、r code table2=mset alarm time:*; uchar code alarm=malarm time:”； uchar code alarmoff=”alarm time: off*; uchar code alarmon="alarm time: on”;sbit lcden=p3a2;sbit lcdrs=p3a0;sbit lcdrw=p3a1;sbit k1=p1a0;sbit k2=p1a1;sbit k3=p1a2;sbit k4=p1a3;sbit beep=p2a1;uchar flag,num,co un t,k1 num,k2num,k3nu

18、m,k4num; char miao,shi,fen,ashi,afen;延時(shí)函數(shù)void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);/蜂鳴器子程序void di()beep=0; delay(100); beep=1;寫(xiě)命令函void write_com(uchar com) lcdrs=0;lcdrw=0;lcden=0;p0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)void write_date(uchar date) lcdrs=1;lcdrw=0;lcden

19、=0;p0=date;delay(5);icden=1;delay(5);lcden=o;寫(xiě)時(shí)間函數(shù)void write_sfm(uchar add,uchar date) uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10; write_com(0x80+0x40+add); write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);顯示時(shí)間初始化void timelnit()write_com(0x01);write_com(0x80); for(num=0;num<9;num+)write_date(tablenum); delay(5)

20、; write_com(0x80+0x40+6); write_date(*:*);delay(5);write_com(0x80+0x40+9); write_date(,:*);delay(5);write_sfm(4,shi); write_com(0x80+0x40+4);write_sfm(7,fen); write_com(0x80+0x40+7); write_sfm(10,miao);write_com(0x80+0x40+10);設(shè)置當(dāng)前時(shí)間void setnowtime()if(k1=o)delay(5); if(k1=o)while(!k1);di()；shi+;if(s

21、hi=24)shi=o;write_sfm(4,shi); write_com(0x80+0x40+4); write_add(3,shi);if(k2=0)delay(5);if(k2=0)while(!k2);di()；fen+;if(fen=60)fen=o;write_sfm(7,fen); write_com(0x80+0x40+7); write_add(2,fen);if(k3=0)delay(5);if(k3=0)while(!k3);di()；k1num=0;tr0=1;timelnit();設(shè)置鬧鐘時(shí)間void setalarmtimeqflag=o; if(k1=o)de

22、lay(5);if(k1=0)while(!k1);di()； ashi+;if(ashi=24)ashi=o;write_sfm(4,ashi); write_com(0x80+0x40+4); write_add(4,ashi); if(k2=0)delay(5);if(k2=0)while(!k2);di()； afen+;if(afen=60)afen=o;write_sfm(7,afen); write_com(0x80+0x40+7); write_add(5,afen); if(k3=0)delay(5);if(k3=0)while(!k3);di()；k3num=0;ea=1;

23、flag=1; timelnit();顯示鬧鐘函數(shù)void displayalarmtimeqwrite_com(0x01);write_com(0x80);for(nu m=0;num<11 ;nu m+)write_date(alarmnum); delay(5); write_com(0x80+0x40+6); write_date(,f);delay(5);write_sfm(4,ashi); write_com(0x80+0x40+4);write_sfm(7,afen); write_com(0x80+0x40+7);鍵盤(pán)掃描函數(shù)void keyscan()if(k1=o)d

24、elay(5);if(k1=o)tr0=0;while(!k1);di()； k1num+;if(k1num!=0) write_com(0x80); for(num=0;num<13;num+)write_date(table1 num); delay(5);setnowtime();elseif(k2=0)delay(5);if(k2=0)while(!k2);di()； k2num+;if(k2num=1)ea=o;display alarmtime(); k2num=2;if(k2num=3)k2num=0;ea=1;timelnit();elseif(k3=0)delay(5)

25、;if(k3=0) while(!k3); di()； k3num+; write_com(0x01);if(k3num=1)ea=o;write_com(0x80); for(num=0;num<15;num+) write_date(table2num); delay(5);write_com(0x80+0x40+6);write_date(f:f);delay(5);write_sfm(4,ashi); write_com(0x80+0x40+4);write_sfm(7,afen); write_com(0x80+0x40+7); setalarmtime();elseif(k4

26、=0)delay(5);if(k4=0)while(!k4);di()； k4num+;if(k4num=1)di()；k4num=2; flag=o;if(k4num=3) k4num=0;di()； delay(500);di()； delay(500);di()； flag=1;if(flag=1 &&shi=ashi&&fen=afen)beep=beep; delay(500);if(k4=0&&flag=1)delay(5);if(k4=0&&flag=1)while(!k4); di()； flag=o; k4num=0;/lcd1602初始化 void init()lcden=0;shi=0;fen=0; miao=0; ashi=0;設(shè)置16x2顯示，5x7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 設(shè)置開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo)寫(xiě)一個(gè)字符后地址指針加1顯示清0,數(shù)據(jù)指針清0首次上電從at24c08中讀取出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)afen=0; count=0; k1num=0; init_24c08(); write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06); writ