基于51单片机的电子时钟设计.docx
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基于51单片机的电子时钟设计
基于51单片机的电子时钟设计
专业:
电子信息工程
学生姓名:
学号:
设计地点:
指导教师:
摘要
单片机SCM(SingleChipMicrocomputer),即MicroController,是集微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出口(1/0口)和定时器/计数器、中断系统等功能部件于一体的微控制器。
单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本次基于单片机电子时钟设计,是以AT89S52为主控制芯片,使用1602液晶作为显示输出,该系统走时准确,具有调时功能以及同时显示日期等功能本文将详细介绍AT89S52的时钟控制基本原理,从软件和硬件两方面进行分析。
关键词:
单片机电子时钟AT89S52时钟控制
目录
摘要II
目录0
第1章绪论1
第2章系统总体设计方案1
2.1设计功能要求1
2.2设计基本原理1
2.3设计、调试环境介绍1
2.3.1软件环境1
2.3.2硬件环境1
2.4参加人员及分工2
第3章系统硬件分析与设计2
3.1AT89S52管脚图2
3.2AT89C52管脚功能介绍2
3.31602简介3
3.3.11602LCD的基本参数及引脚功能3
3.3.2引脚功能说明4
3.4整体硬件电路原理图4
第4章系统软件分析与设计5
4.1软件模块设计5
第5章实物图展示6
第6章改进意见与收获体会6
第7章主要参考资料6
附件7
第1章绪论
随着科学技术的不断发展,人们对时间计量的要求越来越高,在当今社会里,电子时钟得到了广泛的应用,基于单片机的电子时钟也越来越受到人们的欢迎,单片机的全称为单片微型计算机,常用英文缩写MCU表示单片机,单片机相当于一个没有去掉外围设备的微型计算机。
它体积小、重量轻、价格便宜,起初多用于工业控制方面,随着社会的发展、人们生活水平的提高,现在广泛运用到日常生活当中,本作品是使用AT89S52作为主芯片控制,使用12MHZ的晶振,软件语言以C语言为主体,用1602液晶显示输出,输出信息更直观,更人性化。
该时钟可实现人机交互,实现调时以及调日期的功能。
本次设计的基于单片机的时钟系统由单片机最小系统、1602LCD液晶显示屏、调整按键、电源等组成。
第2章系统总体设计方案
2.1设计功能要求
实现基本的时间计数、显示日期以及时间、日期的调整。
2.2设计基本原理
它是利用单片机内部定时/计数器工作与定时方式,与机器周期计数形成基准时间,然后用另外一个计数器或软件计数的形式对基准时间进行计数形成“秒”,“秒”计数60次形成“分”,“分”计数60次形成时,“时”计数24次形成“天”并清零,然后通过译码器,数码管或者液晶屏将内容显示在相应位置,在具体的设计时,定时器采用中断方式工作,对时钟的形成在终中断序中实现,在主程序中只是对定时/计数器进行初始化,调用显示程序以及控制程序的初始化,为了使用方便,设计了按键加入按键程序对时钟时、分、秒进行调整。
2.3设计、调试环境介绍
2.3.1软件环境
Ø电路原理图的绘制、仿真软件Proteus7.4
Ø单片机C语言软件开发系统软件Keil
Ø软件运行操作系统WindowsXP
2.3.2硬件环境
ØPC机一台
ØAT89S52主芯片
Ø1602LCD液晶显示屏
2.4参加人员及分工
姓名
分工比例
具体分工任务
李佳
50%
硬件搭建、PPT的制作
张琳
50%
软件仿真、设计报告的撰写
第3章系统硬件分析与设计
3.1AT89S52管脚图
图一
3.2AT89C52管脚功能介绍
P0:
P0口是一组8位漏极开路型双向1/O口,也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时.每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用,在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。
在FLASH由编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
P3口:
P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。
此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。
P3口除了作为一般的I/0口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:
P3口第二功能
P3.0
RXD(串行输入口〕
P3.1
TXD(串行输出口〕
P3.2
INTO(外中断0〕
P3.3
INTO(外中断l)
P3.4
TO(定时/计数器0)
P3.5
Tl(定时/计数器l)
P3.6
WR(外部数据存储器写选通)
P3.7
RD(外部数据存储器读选通)
表1
3.31602简介
1602是指显示的内容为16*2,即可以显示两行,每行16个字符。
目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
3.3.11602LCD的基本参数及引脚功能
图二
1602LCD主要技术参数:
显示容量:
16×2个字符
芯片工作电压:
4.5—5.5V
工作电流:
2.0mA(5.0V)
模块最佳工作电压:
5.0V
字符尺寸:
2.95×4.35(W×H)mm
3.3.2引脚功能说明
1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表所示:
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1VSS电源地9D2数据
2VDD电源正极10D3数据
3VL液晶显示偏压11D4数据
4RS数据/命令选择12D5数据
5R/W读/写选择13D6数据
6E使能信号14D7数据
7D0数据15BLA背光源正极
8D1数据16BLK背光源负极
1602使用三条控制线:
EN、RW、RS。
其中EN起到类似片选和时钟线的作用,RW和RS指示了读、写的方向和内容。
在读数据(或者Busy标志)期间,EN线必须保持高电平;而在写指令(或者数据)过程中,EN线上必须送出一个正脉冲。
RW、RS的组合一共有四种情况,分别对应四种操作:
RS=0、RW=0——表示向LCM写入指令
RS=0、RW=1——表示读取Busy标志
RS=1、RW=0——表示向LCM写入数据
RS=1、RW=1——表示从LCM读取数据
3.4整体硬件电路原理图
根据以上的分析,我们得到硬件电路原理图(如图三所示),按照图三在Proteus软件中连接电路图。
图三
第4章系统软件分析与设计
软件模块设计
主程序流程图
图四
第5章实物图展示
图五
第6章改进意见与收获体会
通过本次电子时钟的设计,才发现先前学到的东西发现我所学知识面的不牢固,在选择方案的时候,产生模棱两可的情况。
经常是边设计边复习学习过的课本知识。
这些使我知道“纸上谈兵”是绝对不行,只有通过实践,自己亲自动手试一试,才能发现自己知识的缺陷,才能更好的与所学的知识相结合。
在毕业设计中我们每个人都能学到很多,有很大的收获。
做任何事情所要有的态度和心态,首先我明白了做学问要一丝不苟,对于出现的任何问题和偏差都不要轻视,要通过正确的途径去解决,在做事情的过程中要有耐心和毅力,并不是一遇到问题请教老师同学,其实在追寻问题答案的过程中也是很有乐趣的,尤其是在找到问题的答案的时候有一种成就感,当然,如果在自己再三思考后仍旧解决不了的问题,就要虚心向他人请教,有时候问题就迎刃而解了。
所以在工作中要学会与人合作的态度,相互协作才会更快更好的完成任务。
第7章主要参考资料
[1]周广兴,张子红;单片机原理及应用教程;北京大学出版社;2010
[2]张培仁;基于C语言编程MCS-51单片机原理及应用;清华大学出版社;2003
[3]张迎新;单片微行计算机原理、应用及接口技术;国防工业出版社;2000
[4]孙涵芳;MCS-51/96系列单片机原理及应用;编著.北京航空航天大学出版社;1998
[5]康华光,陈大钦;电子技术基础;高等教育出版社;1998
[6]胡汉才;单片机原理及其接口技术;北京;清华大学出版社;2004
附件
源码清单:
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitrs=P3^5;
sbitlcden=P3^4;
sbits1=P3^0;
sbits2=P3^1;
sbits3=P3^2;
ucharcount,s1num;
charmiao,shi,fen;
ucharcodetable[]="2011-9-20MON";
ucharcodetable1[]="00:
00:
00";
voiddelay(uintz)
{
uintx,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
voidwrite_com(ucharcom)
{
rs=0;
lcden=0;
P0=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
voidwrite_date(uchardate)
{
rs=1;
lcden=0;
P0=date;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
voidinit()//初始化函数
{
ucharnum;
lcden=0;
//fen=59;
//miao=53;
//shi=23;
write_com(0x38);//设置16*2显示,5*7点阵,8位数据接口
write_com(0x0c);//不显示光标
write_com(0x06);//光标加一
write_com(0x01);//首先对液晶清屏
write_com(0x80);
for(num=0;num<15;num++)
{
write_date(table[num]);
delay(5);
}
write_com(0x80+0x40);
for(num=0;num<12;num++)
{
write_date(table1[num]);
delay(5);
}
TMOD=0x01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
voidwrite_sfm(ucharadd,uchardate)
{
ucharshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com(0x80+0x40+add);
write_date(0x30+shi);
write_date(0x30+ge);
}
voidkeyscan()
{
if(s1==0)
{
delay(5);
if(s1==0)
{s1num++;
while(!
s1);
if(s1num==1)
{
TR0=0;
write_com(0x80+0x40+10);
write_com(0x0f);
}
}
if(s1num==2)
{
write_com(0x80+0x40+7);
}
if(s1num==3)
{
write_com(0x80+0x40+4);
}
if(s1num==4)
{
s1num=0;
write_com(0x0c);
TR0=1;
}
}
if(s1num!
=0)
{
if(s2==0)
{
delay(5);
if(s2==0)
{
while(!
s2);
if(s1num==1)
{
miao++;
if(miao==60)
miao=0;
write_sfm(10,miao);
write_com(0x80+0x40+10);
}
if(s1num==2)
{
fen++;
if(fen==60)
fen=0;
write_sfm(7,fen);
write_com(0x80+0x40+7);
}
if(s1num==3)
{
shi++;
if(shi==24)
shi=0;
write_sfm(4,shi);
write_com(0x80+0x40+4);
}
}
}
if(s3==0)
{
delay(5);
if(s3==1)
{
while(!
s3);
if(s1num==1)
{
/*if(miao==0)
{
miao=59;
write_sfm(10,miao);
write_com(0x80+0x40+10);
}*/
miao--;
if(miao==-1)
miao=59;
write_sfm(10,miao);
write_com(0x80+0x40+10);
}
if(s1num==2)
{
fen--;
if(fen==-1)
fen=59;
write_sfm(7,fen);
write_com(0x80+0x40+7);
}
if(s1num==3)
{
shi--;
if(shi==-1)
shi=23;
write_sfm(4,shi);
write_com(0x80+0x40+4);
}
}
}
}
}
voidmain()
{
init();
while
(1)
{
keyscan();
}
//while
(1);
}
voidtimer0()interrupt1//开定时器中断
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
count++;
if(count==18)
{
count=0;
miao++;
if(miao==60)
{
miao=0;
fen++;
if(fen==60)
{
fen=0;
shi++;
if(shi==24)
{
shi=0;
}
write_sfm(4,shi);
}
write_sfm(7,fen);
}
write_sfm(10,miao);
}
}
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- 基于 51 单片机 电子 时钟 设计