基于AT89C52的数字时钟.docx
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基于AT89C52的数字时钟
电子系统设计创新实验报告
题 目：
基于AT89C52的数字时钟
学生姓名：
学生学号：
专业名称：
电子信息工程
指导教师：
2013年 12 月 29日
一．系统总体设计
数字时钟设计框图如图所示，系统共由三部分组成：
主控制器、按键控制电路，1602LCD显示电路。
其中按键控制电路用于校准时，分，秒。
1602液晶实时显示时间。
二．系统硬件电路设计
（1）系统的复位电路
任何含有计算机的系统，在启动运行时都需要复位，以便CPU和系统中的其他部件都处于某一确定的初始状态，并从这个状态开始执行工作。
同样，单片机在外界的干扰下出现程序跑飞或者进入死循环的状况时，需要人为低进行复位操作，恢复正常状态。
因此，手动复位是微机子系统的一个基本功能要求。
复位电路如下图所示：
该复位电路由R2，C3和开关K组成，当开关K断开时，C3两端电压较高，单片机RST端则为高电平，而当开关K闭合时，RST端接地，变为低电平，此时单片机复位
（2）时钟电路
此系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。
MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。
这个放大器外接晶体谐振器以及电容CX1和CX2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中构成时钟电路。
时钟频率越高，单片机控制器的控制节拍越快，运算速度也就越快。
（3）独立按键
本例所需要三个独立按键，由于此设计较功能简单，按键数目较少。
故本系统采用扫描式的独立按键，同时利用软件消抖。
（4）LCD1602液晶显示
本设计仅需要显示数字和分隔号，故选择直接可以和5V的TTL电平兼容16*2的LCD1602液晶集成模块
三．系统软件设计
（1）软件流程图
主函数流程图
（2）源程序
主程序：
#include
externvoiddisplay（）;
externvoidlcd_init（）;
sbitadjust_hour=P1^3;
sbitadjust_minute=P1^4;
sbitadjust_second=P1^5;
unsignedinthour,minute,second;
unsignedcharcount,show[16];
voiddelay1（）
{unsignedchari;
for（i=0;i<200;i++）;
}
voidmain（）
{
EA=1;
ET0=1;
TMOD=0X01;
TH0=-5000/256;
TL0=-5000%256;
show[3]=':
';
show[6]=':
';
count=0;
minute=0;
hour=0;
second=0;
lcd_init（）;
while
（1）
{if（adjust_second==0）
{delay1（）;
if（adjust_second==0）
{TR0=0;
if（++second==60）
second=0;
while（!
adjust_second）
display（）;}
}
else
if（adjust_minute==0）
{delay1（）;
if（adjust_minute==0）
{TR0=0;
if（++minute==60）
minute=0;
while（!
adjust_minute）
display（）;}
}
else
if（adjust_hour==0）
{delay1（）;
if（adjust_hour==0）
{TR0=0;
if（++hour==24）
hour=0;
while（!
adjust_hour）
display（）;}
}
else
{TR0=1;
display（）;
}
}
}
voidtimer（）interrupt1
{if（++count==20）
{count=0;
if（++second==60）
{second=0;
if（++minute==60）
{minute=0;
if（++hour==24）
hour=0;
}
}
}
}
液晶显示子程序：
#include"intrins.h"
#include
sbitrs=P2^4;
sbitrw=P2^5;
sbitep=P2^6;
externunsignedcharshow[16];
externunsignedintsecond,minute,hour;
voiddelay（unsignedcharms）
{unsignedchari;
while（ms--）
{for（i=0;i<250;i--）
{_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
}
}
}
bitlcd_bz（）
{bitresult;
rs=0;
rw=1;
ep=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
result=（bit）（P0&0x80）;
ep=0;
returnresult;
}
voidLCD_cls（）//LCD清屏
{while（lcd_bz（））;
rs=0;
rw=0;
P0=1;
ep=1;
ep=0;
}
voidlcd_wcmd（unsignedcharcmd）
{while（lcd_bz（））;
rs=0;
rw=0;
ep=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
P0=cmd;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
ep=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
ep=0;
}
voidlcd_pos（unsignedcharpos）
{lcd_wcmd（pos|0x80）;
}
voidlcd_wdat（unsignedchardat）
{while（lcd_bz（））;
rs=1;
rw=0;
ep=0;
P0=dat;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
ep=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
ep=0;
}
voidlcd_init（）
{lcd_wcmd（0x38）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x0c）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x06）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x01）;
delay
（1）;
LCD_cls（）;
}
voiddisplay（）
{unsignedchari;
show[1]=hour/10+0x30;
show[2]=hour%10+0x30;
show[4]=minute/10+0x30;
show[5]=minute%10+0x30;
show[7]=second/10+0x30;
show[8]=second%10+0x30;
lcd_pos（0x42）;
for（i=0;i<16;i++）
lcd_wdat（show[i]）;
}
四．系统仿真
初始化时，显示的时间
校准之后显示的时间
从仿真效果上来看基本上完成了，设计要求
五．系统整体电路图如下
六、系统测试及调试（仿真）
1）软件调试
软件调试，我们是在keil软件平台和单片机学习板上来完成的。
当我们写部分程序在keil软件经过调试，开始出现很多错误和警告。
通过逐个错误排错及修改。
得出下列经验：
（1）调用函数最好在头文件中进行申明，主函数写在最后；
（2）特别注意一些字母的大小写，一般要用英语文字写，不要用中文汉写，这是最不容易检查的，如我在检查液晶显示程序时，时钟没检查到错误，最后我删掉此行重新写，错误排除了，据我分析可能是中英文变换时出现问题。
经过一系列排错，最后文件没有错误但还有警告。
由于c语言中有警告是没关系的，我将HEX文件下在到单片机竟显示一些乱码。
我有回到文件，经过对警告的分析及上网查阅。
将程序稍微修改警告慢慢被排除，最后没有错误和警告了，下载到单片机，发现乱码竟然还出现，还有多个界面叠加显示，里面还有一些乱码。
经过分析，叠屏现象是没有对液晶清平所致。
于是我又在不同界面程序前加入调用填充空格函数（voidclrram_lcd（））,然后又下载，结果与前面一样，崩溃啊！
经过几个小时后，无意间我去掉调用函数前void。
结果叠屏现象解决。
但是显示还是乱码。
又经过几天，排错，上网查阅与参考程序对照。
最后在voidR1302（）函数中DS1302InputByte（ucAddr|0x01）;掉了|0x01，加上生成HEX文件，下载到单片机中。
能够正常显示了。
界面的闪烁不能闪烁。
经过一段时间，我发现界面程序中的a==1与功能设置中a重赋值（a=0）相冲突，最后将if（）语句中a==1改为a==0。
相应的问题也解决了。
最后对程序进行相应的扩展完善，由于按键不灵敏我们加上声音程序。
加上另一个闹钟实现设计需求。
通过单片机学习板对照，程序基本实现我所预期的要求，但是界面显示闹钟1，闹钟2闪烁时，液晶竟然出现显示淡化。
据分析，可能使程序的问题。
由于这部分显示复杂，用了多个if语句，可能出现语句冗余。
2）硬件调试
硬件调试，我们用万用表，单片机学习板来完成的。
首先，我们调试LCD1602显示。
我将液晶显示程序下载到单片机内，连好所有的线，通电后，观察显示结果。
唉！
液晶竟然不显示。
我们用万用表测试各连线是否导通及某些点的电压，发现没问题。
最后在网上发现我的P0口竟然没接上拉电阻，通过计算电阻应该去5K至10K，我们选用4.7k的电阻。
由于没准备多的电阻，我在以前买的电阻找到了4.7k的电阻。
开始布局没有为上拉电阻留下空间，我们在单片机插槽里插电阻，解决一些连线的复杂度。
后来在调试液晶能够显示了。
然后，我们调试DS1302时钟芯片。
连上按键模块，液晶显示模块，单片机最小系统，时钟系统，温度系统，连接所有线，通上电源后，我们观察到液晶显示2085—85—8585：
85：
8520.125C温度能正常显示，时钟不能正常显示。
我们还是用万用表检查所用线路，对照电路原理图，最后发现时钟上拉电阻没焊上电源。
接上电源后，时钟能够正常显示，按键也能控制。
最后，我们对报警模块进行简单调试。
最后发现没问题。
七、结论
系统在仿真过程中比较顺利，没有出现什么大问题，在实际电路中，都表现的很完整，能实现预期的所有要求。
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