单片机万年历设计.docx
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单片机万年历设计.docx
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单片机万年历设计
单片机课程设计实验报告-基于STC89C52RC的电子万年历设计
单片机实验报告
题目:
基于STC89C52RC的电子万年历设计
专业:
通信工程
年级:
2008级
班级:
学生姓名:
学号:
指导老师:
一、设计任务与要求:
利用STC89C52RC单片机设计一个具有如下功能的电子万年历:
1、能够显示年、月、日、时、分、秒、星期。
2、能正确显示闰年日期。
3、可更改年、月、日、时、分、秒、星期。
4、可设定指定日期、时间的闹钟。
二、方案设计与论证
按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块、LCD显示模块、蜂鸣器电路、电源电路、复位电路、晶振电路几个模块,系统框图如图1所示。
主控模块采用STC89C52RC单片机,按键模块用5个按键,用于调整时间和设定闹钟,显示模块采用LCD1602,时钟电路模块采用DS1302实时时钟实现对时间,日期的操作。
图1 基于AT89C52RC单片机的电子万年历系统框图
三、硬件单元电路设计与参数计算
1、主控模块
我们选用STC89C52RC单片机作为中央处理器,如图2所示。
图2 STC89C52RC主控模块
2、时钟振荡电路
时钟振荡电路图3所示,时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号,电路由两个30pF的瓷片电容和一个12MHz的晶振组成,并接入到单片机的XTAL1和XTAL2引脚处,使单片机工作于内部振荡模式。
此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。
图3 STC89C52RC时钟振荡电路
3、复位电路
复位电路由电阻和极性电容组成,如图4所示,通过高电平使单片机复位,在时钟电路开始工作后,当高电平的时间超过大约2us时,即可实现复位。
此复位电路同时具备了上电复位和手动复位的功能,上电复位发生在开机加电时,由系统自动完成,手动复位通过一个按键来实现,在程序运行时,若遇到死机,死循环或程序“跑飞”等情况,通过手动复位就可以实现重新启动的操作。
手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。
一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮和一个电阻,如图所示,当人为按下按钮时,则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端,由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒,所以,完全能够满足复位的时间要求。
图4 STC89C52RC复位电路
4、DS1302时钟电路
时钟电路主要由时钟芯片DS1302、晶振等几部分组成,DS1302采用3线串行接口,占用引脚少,如图5所示。
图5 DS1302时钟电路
5、按键电路
按键电路由5个轻触开关组成,如图6所示。
按键用来调整时间和设定闹钟,其一端直接接到单片机的端口,另一端接地,当按下按键时,相应的端口变为低电平,通过检测这一低电平就可以判断是哪个键按下,从而作相应的操作。
图6 按键电路
6、显示电路
显示电路采用LCD1602液晶显示,图中只画出了其相应的接口,如图7所示。
3脚用于调节LCD1602的背光,4、5、6为LCD1602的控制口,用于控制其写入或是读出指令,7至14脚为LCD1602的数据口,将数传送到LCD1602中。
图7 LCD1602接口电路
7、蜂鸣器电路
蜂鸣器电路如图8所示。
通过控制三极管的导通和截止来实现蜂鸣器的响与不响。
图8 蜂鸣器电路
四、软件设计与流程图
1、程序主流程图
主程序首先初始化定时器、LCD1602及DS1302,然后就开始查询按键,有键按下则开始调整时间和设置闹钟,若没有按下,则执行下面的时间、日期及闹钟时间的显示,最后依次循环这些相同的操作,相应流程图如图9所示:
图9 程序主流程图
按键的检测主要是通过查询的办法来实现,利用按键进行间调整及闹钟设置,闹钟开关键是开启和关闭闹钟功能;设置1键按下则开始设置时间及日期,同时被选择的时间和日期开始闪烁,第一次按下设置1键时,设置年,第二次按下设置月,后面依次设置日、星期、时、分、秒;闹钟设置键按下则开始设置闹钟时间及日期,同时被选择的时间和日期开始闪烁,第一次按下闹钟设置键时,设置年,第二次按下设置月,后面依次设置日、星期、时、分、秒;若按下下调键是减1操作,按下上调键是加1操作,无论是对时钟和闹钟的年份或月份进行加减,都会使日期归1。
五、仿真电路图
基于STC89C52RC单片机的电子万年历硬件仿真电路图如图10所示,系统由STC89C52RC单片机、按键扫描电路、显示电路、时钟电路、晶振电路、复位电路、蜂鸣器电路组成。
图10电子万年历仿真图
六、结论与心得
通过这次课程设计,我对单片机的理论知识有了进一步的掌握,对单片机的原理和实际应用有了更多地理解和掌握。
我对单片机的C语言编程有了更深刻的认识和更扎实的掌握,通过不断修改,不断尝试,对源代码各个模块的函数都有了一个非常深入的掌握。
在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟。
在此过程中,不仅培养了独立思考、动手制作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,在课程序设计里,我们学会了很多学习的方法。
而这是以后最实用的,真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
七、源程序
1、键盘扫描程序头文件keyscan.h:
/*-----------------------------------------------
矩阵键盘实验程序
通过反转法循环扫描矩阵键盘
------------------------------------------------*/
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
/*------------------------------------------------
函数声明
------------------------------------------------*/
ucharkeyscan(void);//键盘扫描
voiddelay(uinti);//演示程序
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
/*------------------------------------------------
延时程序
------------------------------------------------*/
voiddelay1(uinti)//延时函数
{
while(i--);
}
/*------------------------------------------------
键盘扫描程序
------------------------------------------------*/
ucharkeyboard(void)//键盘扫描函数,使用行列反转扫描法
{
ucharcord_h,cord_l;//行列值中间变量
P1=0x0f;//行线输出全为0
cord_h=P1&0x0f;//读入列线值
if(cord_h!
=0x0f)//先检测有无按键按下
{
delay1(100);//去抖
if(cord_h!
=0x0f)
{
cord_h=P1&0x0f;//读入列线值
P1=cord_h|0xf0;//输出当前列线值
cord_l=P1&0xf0;//读入行线值
P1=0X0F;
delay1(20);
while(P1!
=0x0f);
//return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值
switch(cord_h+cord_l)
{
/*case0xee:
return(12);break;//0按下相应的键显示相对应的码值
case0xde:
return(8);break;//1按下相应的键显示相对应的码值
case0xbe:
return(4);break;//2
case0x7e:
return(0);break;//3
case0xed:
return(13);break;//4
case0xdd:
return(9);break;//5
case0xbd:
return(5);break;//6
case0x7d:
return
(1);break;//7
case0xeb:
return(14);break;//8
case0xdb:
return(10);break;//9
case0xbb:
return(6);break;//a
case0x7b:
return
(2);break;//b
case0xe7:
return(15);break;//c
case0xd7:
return(11);break;//d
case0xb7:
return(7);break;//e
case0x77:
return(3);break;//f
default:
return(0xff);break;*/
case0xee:
return(0);break;//0按下相应的键显示相对应的码值
case0xde:
return
(1);break;//1按下相应的键显示相对应的码值
case0xbe:
return
(2);break;//2
case0x7e:
return(3);break;//3
case0xed:
return(4);break;//4
case0xdd:
return(5);break;//5
case0xbd:
return(6);break;//6
case0x7d:
return(7);break;//7
case0xeb:
return(8);break;//8
case0xdb:
return(9);break;//9
case0xbb:
return(10);break;//a
case0x7b:
return(11);break;//b
case0xe7:
return(12);break;//c
case0xd7:
return(13);break;//d
case0xb7:
return(14);break;//e
case0x77:
return(15);break;//f
default:
return(0xff);break;
}
}
}return(0xff);//返回该值
}
2、主程序如下:
#include
#include"keyscan.h"
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
uchara,miao,shi,fen,ri=1,yue=1,nian,week=1,key1n=0,key2n=0,run,runl,bai,mstcnt,miao1=0,shi1=0,fen1=0,ril=1,yuel=1,nianl,weekl=1,Wl,Rl,Yl,Nl,W,R,Y,N;
uintcount1=0,count2=0,clk_set=0,clk_switch=0;
ucharMSB_reload_value=(65536-100)/256,LSB_reload_value=(65536-100)%256;
ucharkey=0xff;
#defineyh0x80+16//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+16//LCD第二行初始位置(因为第二行第一个字符位置地址是0x40)
#defineyhl0x80
#defineer10x80+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=P2^0;
sbiten=P2^2;
sbitrw=P2^1;//如果硬件上rw接地,就不用写这句和后面的rw=0了
sbitACC0=ACC^0;
sbitACC7=ACC^7;
/************************************************************
ACC累加器=A
ACC.0=E0H
ACC.0就是ACC的第0位。
Acc可以位寻址。
累加器ACC是一个8位的存储单元,是用来放数据的。
但是,这个存储单元有其特殊的地位,
是单片机中一个非常关键的单元,很多运算都要通过ACC来进行。
以后在学习指令时,
常用A来表示累加器。
但有一些地方例外,比如在PUSH指令中,就必须用ACC这样的名字。
一般的说法,A代表了累加器中的内容、而ACC代表的是累加器的地址。
***************************************************************/
sbitbuzzer=P3^6;//蜂鸣器,通过三极管9012驱动,端口低电平响
/**************************************************************/
ucharcodetab0[]="WangZhe";
ucharcodetab1[]="0815232021";
ucharcodetab2[]="20--";//年显示的固定字符
ucharcodetab3[]=":
:
CLK:
OFF";//时间显示的固定字符
//延时函数,后面经常调用
voiddelay(uintxms)//延时函数,有参函数
{
uintx,y;
for(x=xms;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
voiddelay2(uintz)//延时
{
uintx,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=500;y>0;y--);
}
/********液晶写入指令函数与写入数据函数,以后可调用**************/
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
delay
(1);
en=0;//en由高变低,产生下降沿,液晶执行命令
}
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
}
/****************屏幕移动*********************/
voidzuoyi(ucharnum3)//屏幕左移
{
ucharl;
for(l=0;l { write_1602com(0x18); delay2(5); } } voidyouyi(ucharnum4)//屏幕右移 { ucharr; for(r=0;r { write_1602com(0x1c); delay2(5); } } lcd_init()//***液晶初始化函数**** { write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式,意思: 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(0x80); for(a=0;a<15;a++) write_1602dat(tab0[a]); write_1602com(0x80+0x40); for(a=0;a<15;a++) write_1602dat(tab1[a]); /*write_1602com(0x80+16); for(a=0;a<17;a++) write_1602dat(tab2[a]); write_1602com(0x80+0x40+16); for(a=0;a<15;a++) write_1602dat(tab3[a]);*/ /*********************************************/ 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(tab2[a]);//向液晶屏写日历显示的固定符号部分 //delay(3); } write_1602com(er);//时间显示固定符号写入位置,从第2个位置后开始显示 for(a=0;a<16;a++) { write_1602dat(tab3[a]);//写显示时间固定符号,两个冒号 //delay(3); } delay2(600); zuoyi(16); } /*********************over***********************/ //时分秒显示子函数 voidwrite_sfm(ucharadd,uchardat)//向LCD写时分秒,有显示位置加、现示数据,两个参数 { uchargw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(er+add-2);//er是头文件规定的值0x80+0x40 write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 } voidwrite_sfm1(ucharadd,uchardat)//向LCD写时分秒,有显示位置加、现示数据,两个参数 { uchargw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(er1+add);//er是头文件规定的值0x80+0x40 write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 } //------------------------------------- //年月日显示子函数 voidwrite_nyr(intadd,intdat)//向LCD写年月日,有显示位置加数、显示数据,两个参数 { intgw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(yh+add);//设定显示位置为第一个位置+add write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 } voidwrite_nyrl(intadd,intdat)//向LCD写年月日,有显示位置加数、显示数据,两个参数 { intgw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(yhl+add);//设定显示位置为第一个位置+add write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 } //------------------------------------------- voidwrite_week(ucharweek)//写星期函数 { write_1602com(yh+0x0c);//星期字符的显示位置 switch(week) { case1: write_1602dat('M');//星期数为1时,显示 write_1602dat('O'); write_1602dat('N'); break; case2: write_1602dat('T');//星期数据为2时显示 write_1602dat('U'); write_1602dat('E'); break; case3: write_1602dat('W');//星期数据为3时显示 write_1602dat('E'); write_1602dat('D'); break; case4: write_1602dat('T');//星期数据为4是显示 write_1602dat('H'); write_1602dat('U'); break; case5: write_1602dat('F');//星期数据为5时显示 write_1602dat('R'); write_1602dat('I'); break; case6: write_1602dat('S');//星期数据为6时显示 write_1602dat('T'); write_1602dat('A'); break; case7: write_1602dat('S');//星期数据为7时显示 write_1602dat('U'); write_1602dat('N'); break; } } //****************键盘扫描有关函数**********************// voidkey16
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