單片機(jī)電子時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告

第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)和要求單片機(jī)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………2單片機(jī)課程設(shè)計(jì)要求…………………2系統(tǒng)運(yùn)行流程…………2第二部分設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案說明……………………2系統(tǒng)方框圖……………3系統(tǒng)流程圖……………3第三部分主要器材及基本簡(jiǎn)介主要器材………………4主要器材簡(jiǎn)介…………4第四部分系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)LCD顯示電路鍵盤輸入電路…………7蜂鳴器和LED燈電路 7第五部分仿真電路圖與仿真結(jié)果………………8第六部分課程設(shè)計(jì)總結(jié)…………8第七部分參考文獻(xiàn)………………9附錄A實(shí)物圖附錄B系統(tǒng)源程序第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)和要求單片機(jī)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容利用STC89C51單片機(jī)和LCD1602電子顯示屏實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘，可由按鍵進(jìn)行調(diào)時(shí)和12/24小時(shí)切換。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)要求1．能實(shí)現(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的顯示；2．能實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)功能；3．能實(shí)現(xiàn)12/24小時(shí)制切換；4．能實(shí)現(xiàn)8：00—22：00整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。系統(tǒng)運(yùn)行流程程序首先進(jìn)行初始化，在主程序的循環(huán)程序中首先調(diào)用數(shù)據(jù)處理程序，然后調(diào)用顯示程序，在判斷是否有按鍵按下。若有按鍵按下則轉(zhuǎn)到相應(yīng)的功能程序執(zhí)行，沒有按鍵按下則調(diào)用時(shí)間程序。若沒到則循環(huán)執(zhí)行。計(jì)時(shí)中斷服務(wù)程序完成秒的計(jì)時(shí)及向分鐘、小時(shí)的進(jìn)位和星期、年、月、日的進(jìn)位。調(diào)時(shí)閃爍中斷服務(wù)程序用于被調(diào)單元的閃爍顯示。調(diào)時(shí)程序用于調(diào)整分鐘、小時(shí)、星期、日、月、年，主要由主函數(shù)組成通過對(duì)相關(guān)子程序的調(diào)用，如圖所示。實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的設(shè)置和修改、LCD顯示數(shù)值等主要功能。相關(guān)的調(diào)整是靠對(duì)功能鍵的判斷來實(shí)現(xiàn)的。第二部分設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案說明1．程序設(shè)計(jì)及調(diào)試根據(jù)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，完成Protues仿真電路的設(shè)計(jì)和用Keil軟件編寫程序，并進(jìn)行仿真模擬調(diào)試。2．硬件焊接及調(diào)試根據(jù)仿真電路圖完成電路板的焊接，并進(jìn)行軟、硬件的調(diào)試，只到達(dá)到預(yù)期目的。3．后期處理對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行總結(jié)，完成設(shè)計(jì)報(bào)告。單片機(jī)系統(tǒng)方框圖單片機(jī)系統(tǒng)流程圖鍵盤掃描流程圖主流程圖count=20?分二6cl?打開定時(shí)器T。分加1,秒清零秒加1時(shí)加count=20?分二6cl?打開定時(shí)器T。分加1,秒清零秒加1時(shí)加1,分清零建期置1星期加1月加1，天置1天加1年加1,月置口笄清零時(shí)鐘流程圖」一Pl.D UCC'Pl.l PO.O」一Pl.D UCC'Pl.l PO.OPL2 PO.LPI3 PO.2PI4 PO3PIS P04戶1.巾 加5PIT FO6RSWFT P07P3.MLXD EAJVPPP31/7JX'PS.lSlTfl 串P土的Tl P27P3J/T0 P2.6P3.5/T1 P2.5PS.sSvR 國(guó).4PS.Zftb P25J4TAL1 P2.2XTAL3 P2IVSS P1Q2如3然上375美e骼7SI8339.嬖—1U311]和工2S—121314151Qr17耳2223寫TC89C51引的圖鐘頻1000第三部分主要器件及簡(jiǎn)介主要器件STC89c51單片機(jī)；LCD1602液晶顯示屏；主要器件簡(jiǎn)介STC89c51單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C51是采用8051核的ISP(InSystemProgramming)在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時(shí)率為80MHz,片內(nèi)含8KBytes的可反復(fù)擦寫次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，具有在系統(tǒng)可編程(ISP)特性，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，省去了購(gòu)買通用編程器，而且速度更快。LCD1602液晶顯示屏簡(jiǎn)介L(zhǎng)CD1602可以顯示2行16個(gè)字符，有8位數(shù)據(jù)總線DO—D7,和RS、R/W、EN三個(gè)控制端口，工作電壓為5V,并且?guī)в凶址麑?duì)比度調(diào)節(jié)和背光。LCD1602引腳說明如下表所示：LCD液晶顯示器各引腳功能及結(jié)構(gòu)

編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2雙向數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3雙向數(shù)據(jù)3VL對(duì)比度調(diào)節(jié)11D4雙向數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5雙向數(shù)據(jù)5R/W讀寫/選擇13D6雙向數(shù)據(jù)6E模塊使能端14D7雙向數(shù)據(jù)7D0雙向數(shù)據(jù)15BLK背光源地8D1雙向數(shù)據(jù)16BLA背光源正極VDD：電源正極，一，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0—5V。接正極時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，但對(duì)比度過高會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，因此通常使用一個(gè)10K的電位器來調(diào)整對(duì)比度，或者直接串接一個(gè)電阻到地；RS：MCU寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。MCU要寫入指令時(shí)，使RS為低電平；MCU要寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使RS為高電平；R/W：讀寫控制端。R/W為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)；R/W為低電平時(shí)，寫入數(shù)據(jù)；EN：LCD模塊使能信號(hào)控制端。寫數(shù)據(jù)時(shí)，需要下降沿觸發(fā)模塊。D0—D7：8為數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。如果MCU的I/O口資源緊張的話，該模塊也可以只使用4位數(shù)據(jù)線D4—D7接口傳送數(shù)據(jù)。A：LED背光正極。需要背光時(shí)，A串接一個(gè)限流電阻接VDD，K接地。K：LED背光地端。TODD7D6VEED5EMVSSD3D2D1DOERSLCD16O2PQ.7P0.6P0.5P0.4PO.3P0.2P0.1P0.0P3.4P3.5AT85C51—||■LCD與單片機(jī)連接圖第四部分系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)引腳加可以使晶振,復(fù)位時(shí)單片機(jī)的初始化操作，只要給RST上兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平信號(hào)，就STC89c51單片機(jī)復(fù)位。本次采用的是12M按鈕復(fù)位電路。引腳加可以使晶振,LCD顯示電路LCD顯示屏的DO到D7與單片機(jī)P0口相連，LCD顯示屏EN口與單片機(jī)口相連，RS與相連。通過滑動(dòng)變阻器改變LCD顯示屏的顯示對(duì)比度。

LCD1RESPACKSF'O.OXADOFO.1XAD1F0.2/AD2FLI.3XAD3LCD1RESPACKSF'O.OXADOFO.1XAD1F0.2/AD2FLI.3XAD3P0.4.-'AD4F'U.5XAD5Pa.6XAD6F10.7XAD7LMOieLI?V1鍵盤輸入電路本次設(shè)計(jì)采用獨(dú)立鍵盤，鍵盤按下時(shí)，相應(yīng)的I/O口電平由高變低，一次檢測(cè)按鍵是否被按下。4個(gè)獨(dú)立按鍵與單片機(jī)—口相連。U=iTEW=-<TE?nnuTEXApmU=iTEW=-<TE?nnuTEXApmo蜂鳴器和LED燈電路蜂鳴器的作用為準(zhǔn)點(diǎn)報(bào)時(shí)產(chǎn)生報(bào)警聲，LED在秒鐘為偶數(shù)時(shí)或者功能鍵被按下時(shí)亮。蜂鳴器與單片機(jī)口相連，LED燈與單片機(jī)口相連。P2.3-OSPEAKERP2.3-OSPEAKER第五部分仿真電路圖與仿真結(jié)果用Keil和Protues進(jìn)行仿真調(diào)試，仿真結(jié)果完全達(dá)到預(yù)期目的。金：J盤看盤盤第六部分課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì),在我和金：J盤看盤盤第六部分課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì),在我和我的搭檔陳雅琴默契配鍬及鄒老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下順利完蝴設(shè)計(jì)過程中，從仿真電路的設(shè)計(jì)，源程序的書寫和修改以及實(shí)物電路的焊接中都遇到了不少問題，但在我們的共同努力下解決了，并且從中學(xué)到了不少知識(shí)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中還不斷提出自己的疑點(diǎn)以及新的想法，聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，將課本上學(xué)習(xí)的東西運(yùn)用到實(shí)際中，這些都令我們受益匪淺。課程設(shè)計(jì)需要很大的耐心，尤其是遇到困難的時(shí)候，這也是對(duì)我們的考驗(yàn)。在設(shè)計(jì)過程中，我們遇到問題不是感到急躁，而是耐心地尋找解決的辦法，與老師、同學(xué)進(jìn)行交流討論，尋求最佳的解決辦法。總之，在此次的課程設(shè)計(jì)中，我們不僅動(dòng)手、動(dòng)腦，也學(xué)會(huì)了不少東西，同時(shí)，謝謝對(duì)我們的設(shè)計(jì)帶來建議、意見和幫助的老師和同學(xué)們！謝謝！第七部分參考文獻(xiàn)《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第二版）》 高等教育出版社《新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程》電子工業(yè)出版社附錄A實(shí)物圖附錄B系統(tǒng)源程序#include<>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitlcdrs=P3八5;〃定義1602液晶RS端sbitlcden=P3"4;//定義1602液晶LCDEN端sbits1=P3I0; 〃定義按鍵一功能鍵sbits2=P31；//定義按鍵一增加鍵sbits3=P3"2;//定義按鍵一減小鍵sbits4=P3"3;//定義按鍵一鬧鐘鍵sbitbeep=P2八2;〃定義蜂鳴器端sbitled=P2"3;〃定義LED燈端ucharcount,s1num,s4num;charyear,month,day,week,miao,shi,fen,pshi;ucharcodetable[]="20--";//定義初始上電時(shí)液晶默認(rèn)顯示狀態(tài)voiddelay(uintz)//延時(shí)函數(shù){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}voidzhuanhuan(){if(shi==0)pshi=12;pshi=12;pshi=12;pshi=12;if(shi<=12&&shi>=1)pshi=shi;if(shi>12)pshi=shi-12;}voiddi()//蜂鳴器發(fā)聲函數(shù){beep=0;delay(300);beep=1;delay(300);}voidwrite_com(ucharcom)//液晶寫命令函數(shù)lcdrs=0;lcden=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}voidwrite_date(uchardate)//液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù){lcdrs=1;lcden=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void_shi()〃寫"AM"、"PM"函數(shù){if(shi>=12){write_com(0x80+0x40+1);//寫出"PM"write_date('P');write_date('M');}else{write_com(0x80+0x40+1);//寫出"AM"write_date('A');write_date('M');}voidwrite_ymd(ucharadd1,uchardatel)//寫年月日函數(shù){ucharshi,ge;shi二date1/10;//分解一個(gè)2位數(shù)的十位和個(gè)位ge=date1%10;write_com(0x80+add1);//設(shè)置顯示位置write_date(0x30+shi);//送去液晶顯示十位write_date(0x30+ge);//送去液晶顯示個(gè)位}voidwrite_sfm(ucharadd,uchardate)//寫時(shí)分秒函數(shù){ucharshi,ge;shi二date/10;//分解一個(gè)2位數(shù)的十位和個(gè)位ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);//設(shè)置顯示位置write_date(0x30+shi);//送去液晶顯示十位write_date(0x30+ge);//送去液晶顯示個(gè)位}voidwrite_week(charweek)//寫液晶星期顯示函數(shù){write_com(0x80+12);switch(week){write_date('M');delay(5);write_date('O');delay(5);write_date('N');break;write_date('T');delay(5);write_date('U');delay(5);write_date('E');break;write_date('W');delay(5);write_date('E');delay(5);write_date('E');delay(5);write_date('E');delay(5);write_date('E');delay(5);write_date('D');break;write_date('T');delay(5);write_date('H');delay(5);write_date('U');break;write_date('F');delay(5);write_date('R');delay(5);write_date('I');break;write_date('S');delay(5);write_date('A');delay(5);write_date('T');break;write_date('S');delay(5);write_date('N');break;}}voidwriteym(){day=1;month++;if(month==13){month=1;year++;if(year==100)year=0;write_ymd(3,year);//年若變化則重新寫入write_ymd(6,month);//月若變化則重新寫入}voidinit()//初始化函數(shù){ucharnum;lcden=0;year=13;//初始化種變量值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);//設(shè)置顯示初始坐標(biāo)for(num=0;num<15;num++)//顯示年月日星期{write_date(table[num]);delay(5);}delay(5);write_com(0x80+0x40+6);//寫出時(shí)間顯示部分的兩個(gè)"："write_date(':');delay(5);write_com(0x80+0x40+9);write_date(':');write_date(':');write_date(':');write_date(':');delay(5);write_week(week);write_ymd(3,year);//分別送去液晶顯示write_ymd(6,month);write_ymd(9,day);write_sfm(10,miao);//分別送去液晶顯示write_sfm(7,fen);write_sfm(4,shi);TMOD=0x01;//設(shè)置定時(shí)器0工作模式1TH0=(65536-50000)/256;//定時(shí)器裝初值TL0=(65536-50000)%256;EA=1;//開總中斷ET0=1;//開定時(shí)器0中斷TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0if(s1num==2)//if(s1num==2)//第二次按下光標(biāo)閃爍定位到月位置if(s1num==2)//if(s1num==2)//第二次按下光標(biāo)閃爍定位到月位置void卜6丫$。@口()//按鍵掃描函數(shù){if(s1==0){delay(5);if(s1==0)//確認(rèn)功能鍵被按下{s1num++;//功能鍵按下次數(shù)記錄while(!s1);//釋放確認(rèn)if(s1num==1)//第一次被按下時(shí){TR0=0;//關(guān)閉定時(shí)器write_com(0x80+3);//光標(biāo)定位到年位置write_com(0x0f);//光標(biāo)開始閃爍}{{if(s1num==6)//if(s1num==6)//第六次按下光標(biāo)閃爍定位到分位置{{if(s1num==6)//if(s1num==6)//第六次按下光標(biāo)閃爍定位到分位置write_com(0x80+6);}if(s1num==3)//第三次按下光標(biāo)閃爍定位到日位置{write_com(0x80+9);}if(s1num==4)//第四次按下光標(biāo)閃爍定位到星期位置{write_com(0x80+12);}if(s1num==7)//第七次被按下時(shí)光標(biāo)定位到秒位置{write_com(0x80+0x40+10);}{{{{if(s1num==2)//if(s1num==2)//若功能鍵第二次按下write_com(0x80+0x40+7);}if(s1num==5)//第五次按下光標(biāo)閃爍定位到時(shí)位置{write_com(0x80+0x40+4);}if(s1num==8)//第七次按下{s1num=0;//記錄按鍵數(shù)清零write_com(0x0c);//取消光標(biāo)閃爍TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器使時(shí)鐘開始走}}}if(s1num!=0)//只有功能鍵被按下后，增加和減小鍵才有效if(s2==0){delay(5);if(s2==0)//增加鍵確認(rèn)被按下{亞g1?(!$2);//按鍵釋放if(s1num==1)//若功能鍵第一次按下{year++;//則調(diào)整年加1if(year==100)//若滿100后將清零year=0;write_ymd(3,year);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+3);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}month++;//則調(diào)整月加1if(month==13)//若滿12后將置一month=1;write_ymd(6,month);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+6);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==3)//若功能鍵第三次按下{day++;//則調(diào)整日加1if(year%4==0&&month==2){if(day==30)//若滿29后將置一day=1;}if(year%4!=0&&month==2)if(day==29)〃若滿28后將置一day=1;)if(month!=2&&month!=4&&month!=6&&month!=9&&month!=11)(if(day==32)〃若滿31后將置一day=1;)if(month==4||month==6||month==9||month==11)(if(day==31)〃若滿30后將置一day=1;)write_ymd(9,day);;〃每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+9);〃顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處if(s1num==4)//若功能鍵第四次按下{week++;//則調(diào)整星期加1if(week==8)//若滿8后將置一week=1;write_week(week);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+12);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==7)//若功能鍵第七次按下{miao++;//則調(diào)整秒加1if(miao==60)//若滿60后將清零miao=0;write_sfm(10,miao);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+10);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處if(s4num==0)if(s4num==0)}}if(s4num==0)if(s4num==0)}}}}if(s1num==6)//若功能鍵第二次按下{fen++;//則調(diào)整分鐘加1if(fen==60)//若滿60后將清零fen=0;write_sfm(7,fen);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+7);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==5)//若功能鍵第五次按下{shi++;if(shi==24)//若滿24后將清零{shi=0;{write_sfm(4,shi);;//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+4);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s4num==1){zhuanhuan();_shi();write_sfm(4,pshi);;//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+4);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}}}}{{{{{{if(s3==0){delay(5);if(s3==0)//確認(rèn)減小鍵被按下{亞g1?(!$3);//按鍵釋放if(s1num==1)//若功能鍵第一次按下{year--;//則調(diào)整秒減1if(year==-1)//若減到負(fù)數(shù)則將其重新設(shè)置為99year=99;write_ymd(3,year);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+3);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==2)//若功能鍵第二次按下month--;//則調(diào)整分鐘減1if(month==0)//若減到負(fù)數(shù)則將其重新設(shè)置為59month=12;write_ymd(6,month);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+6);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==3)//若功能鍵第二次按下{day--;//則調(diào)整日加1if(year%4==0&&month==2){if(day==0)//若滿29后將置一day=29;}if(year%4!=0&&month==2)}}}}if(day==0)〃若滿28后將置一day=28;)if(month!=2&&month!=4&&month!=6&&month!=9&&month!=11)(if(day==0)〃若滿31后將置一day=31;)if(month==4||month==6||month==9||month==11)(if(day==0)〃若滿30后將置一day=30;)write_ymd(9,day);;〃每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+9);〃顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處if(s1num==4)//若功能鍵第二次按下{week--;//則調(diào)整小時(shí)減1if(week==0)//若減到負(fù)數(shù)則將其重新設(shè)置為23week=7;write_week(week);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+12);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==7)//若功能鍵第一次按下{miao--;//則調(diào)整秒減1if(miao==-1)//若減到負(fù)數(shù)則將其重新設(shè)置為59miao=59;write_sfm(10,miao);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+10);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處if(s4==0)if(s4==0)if(s4==0)if(s4==0)write_sfm(4,shi);;//write_sfm(4,shi);;//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下if(s1num==6)//若功能鍵第二次按下{fen--;//則調(diào)整分鐘減1if(fen==-1)//若減到負(fù)數(shù)則將其重新設(shè)置為59fen=59;write_sfm(7,fen);//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+7);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s1num==5)//若功能鍵第二次按下{shi--;if(shi==-1)//若滿24后將清零shi=23;if(s4num==0){write_com(0x80+0x40+4);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}if(s4num==1){zhuanhuan();_shi();write_sfm(4,pshi);;//每調(diào)節(jié)一次送液晶顯示一下write_com(0x80+0x40+4);//顯示位置重新回到調(diào)節(jié)處}}}}if(s1num==0){delay(5);if(s4==0)//確認(rèn)功能鍵被按下{s4num++;//功能鍵按下次數(shù)記錄while(!s4);//釋放確認(rèn)if(s4num==1)//第一次被按下時(shí){zhuanhuan();_shi();write_sfm(4,pshi);}if(s4num==2)//第二次按下{s4num=0;//記錄按鍵數(shù)清零write_com(0x80+0x40+1);write_date('write_date('');led=0;led=0;write_date('write_date('')