完整版电子时钟LCD显示.docx

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完整版电子时钟LCD显示

电气工程及自动化专业

单片机原理及应用课程设计报告

姓名：

XXXXXX

学号：

XXXXXXX

专业班级：

XXXXXX

题目：

电子时钟（LCD显示）

电气与电子工程学院

二〇一四年十二月三十日

2

2

2

3

4

5

7

13

13

14

1

一、设计目的

1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显

示当前的时间。

2、使用字符型LCD显示器显示当前时间。

显示格式为“时时：

分

分：

秒秒”。

3、用4个功能键操作来设置当前时间。

4、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用

二、设计任务与要求

本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。

该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。

由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。

该课题中有四个控制开关KM1、KM2、KM3、KM4分别控制时、分、秒、确定的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。

三、设计原理分析

1、按照系统的设计功能要求，本时钟系统的设计必须采用单片

机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟的调整及显示。

时钟电路

数据显示

微

型

控按键调时

制

器

图一系统总原理图

2

2、软件主要完成功能

（1）显示时间程序

用软件调节时间，通过程序的调节，最后用LED现实时钟

（2）调节时间程序

按键调节时间，能实现时、分的调节

3、软件设计主要流程

时间控制程序

时间控制程序，用中断准确的控制时间，采用60进制，60秒为一分钟，60分钟为一个小时，全天设置为24小时。

四、硬件资源及原理图

AT89C51芯片

AT89C51是美国ATMEL公司生产的8位FlashROM单片机。

其最突出的优点是片内ROM为FlashROM，可擦写1000次以上，应用并不复杂的通用ROM写入器就能方便的擦写，读取也很方便，价格低廉，具有片程序ROM二级保密系统。

因此可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51包含以下一些功能部件：

1.一个8位CPU；

2.一个片内振荡器和时钟电路；

3.4KBFlashROM；

4.128B内RAM；

5.可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路；

6.两个16位定时/计数器；

7.21个特殊功能寄存器；

8.4个8位并行I/O口；

9.一个可编程全双工串行口；

10.5个中断源，可设置成2个优先级。

AT89C51单片机一般采用双列直插DIP封装，共40个引脚，图2-1为其引脚排列图。

40个引脚大致可分为4类：

电源、时钟、控制各I/O引脚

3

五、硬件图

4

六、程序框图

LCD显示

设置T0为方式1

设中断次数为20

清计时单元

开中断

启动T0

调用显示子程序

按键程序

调用按键显示子程序

时钟主程序流程

5

保护现场

设置计数初值

1S到？

（40H）+1（40H）

N

（40H）=10？

1（40H）

（41H）+1（41H）

N

（41H）=5？

1（41H）

（43H）+1（43H）

N

（43H）=10？

1（43H）

（44H）+1（44H）

N

（44H）=5？

0（44H）

（46H）+1（46H）

N

（46H）=4？

N

（47H）=2？

0

（46H）

（0）

（47H）

（46H）+1

（46H）

恢复现场

返回

（46H）=10？

0（46H）

（47）+1（47）

中断服务流程图

6

七、程序

#include

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineDelayNOP（）{_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;}

sbitK1=P0^0;

sbitK2=P0^1;

sbitK3=P0^2;

sbitK4=P0^3;

sbitSPK=P3^0;

sbitRS=P2^0;

sbitRW=P2^1;

sbitE=P2^2;

ucharcodeStr1[]="CurrentTime";//一下两个字符串的串

长均为16

ucharcodeStr2[]="SetNewTime...";

ucharHMS_String[]="00:

00:

00";//带显示的时间串

bitSettime=0;//是否修改时间

bitChange_H_or_M=1;//1表示修改时.0表示修改分ucharMilliSecond,Hour=0,Minute=0,Second=0;

//延时函数

voidDelayMS（uintx）

{

uchari;

while（x--）for（i=0;i<120;i++）;

}

//LCD忙状态检测

bitLCD_Busy_Check（）

{

7

bitresult;

RS=0;RW=1;E=1;DelayNOP（）;result=（bit）（P0&0x80）;E=0;

returnresult;

}

//写LCD命令

voidLCD_Write_Command（ucharcmd）

{

while（LCD_Busy_Check（））;//判断LCD是否忙碌

RS=0;RW=0;E=0;_nop_（）;_nop_（）;P0=cmd;DelayNOP（）;

E=1;DelayNOP（）;E=0;

}

//设置LCD显示位置

voidLCD_Set_Pos（ucharpos）

{

LCD_Write_Command（pos|0x80）;

}

//写LCD数据

voidLCD_Write_Data（uchardat）

{

while（LCD_Busy_Check（））;//判断LCD是否忙碌

RS=1;RW=0;E=0;

P0=dat;DelayNOP（）;

E=1;DelayNOP（）;E=0;

}

//LCD初始化

voidLCD_Initialize（）

{

LCD_Write_Command（0x38）;DelayMS

（1）;

LCD_Write_Command（0x0c）;DelayMS

（1）;

8

LCD_Write_Command（0x06）;DelayMS

（1）;

LCD_Write_Command（0x01）;DelayMS

（1）;

}

//显示函数，在LCD指定的行上显示字符串

voidDisplay_String（uchar*str,ucharLineNo）

{

uchark;

LCD_Set_Pos（LineNo）;

for（k=0;k<16;k++）LCD_Write_Data（str[k]）;

}

//蜂鸣函数

voidBeep（）

{

uchari,j=70;

for（i=0;i<200;i++）

{

while（--j）;SPK=~SPK;

}

DelayMS（300）;SPK=0;

}

//时分秒显示

voidDisplay_HMS（ucharh,m,s）

{

if（Settime）HMS_String[3]='>';//

显示修改标志

elseHMS_String[3]='';

//

不显示修改标志

HMS_String[4]=h/10+'0';

//

时

HMS_String[5]=h%10+'0';

HMS_String[7]=m/10+'0';

//

分

HMS_String[8]=m%10+'0';

HMS_String[10]=s/10+'0';

//

秒

HMS_String[11]=s%10+'0';

9

Display_String（HMS_String,0x40）;

}

//设置时间

voidChange_Time（）

{

Settime=0;

if（K1==0||K2==0||K3==0）//按下k1k2k3中的任何一个键即进

入修改状态

{

TR0=0;

Display_String（Str2,0x00）;//第一行提示修改时间

Settime=1;

}

while（Settime）

{

if（K1==0）//确定调整小时还是分钟

{

Beep（）;

while（K1==0）

Change_H_or_M=!

Change_H_or_M;

}

elseif（K2==0）//增加

{

Beep（）;

while（K2==0）;

if（Change_H_or_M==1）

{if（++Hour==24）Hour=0;}

else

{if（++Minute==60）Minute=0;}

}

elseif（K3==0）//减少

10

{

Beep（）;

while（K3==0）;

if（Change_H_or_M==1）

{if（--Hour==0xff）Hour=23;}

else

{if（--Minute==0xff）Minute=59;}

}

elseif（K4==0）//确定

{

Beep（）;

while（K4==0）;

Display_String（Str1,0x00）;//第一行还原显示str1

Settime=0;

TR0=1;

}

Display_HMS（Hour,Minute,Second）;

}//外层While在这里结束

}

//定时器0中断

voidTime0（）interrupt1

{

TH0=（65536-50000）/256;

TL0=（65536-50000）%256;//重新装入50MS定时

if（++MilliSecond==20）//50*20=1s

{

MilliSecond=0;

if（++Second==60）

{

Second=0;

if（++Minute==60）

11

{

Minute=0;

if（++Hour==24）

{

Hour=0;Minute=0;Second=0;

}

}

}

}

}

//主函数

voidmain（）

{

TMOD=0x01;

TH0=（65536-50000）/256;

TL0=（65536-50000）%256;

IE=0x82;

SPK=0;

LCD_Initialize（）;

Display_String（Str1,0x00）;//第一行显示

TR0=1;

P1=0xFF;

while

（1）

{

Display_HMS（Hour,Minute,Second）;//第二行显示时分秒

DelayMS（500）;

Change_Time（）;//显示过程中允许修

改时间

}

}

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八、调试运行

1、按硬件原理图接线用4个功能键操作来设置当前时间。

功能键K1～

K4功能如下。

K1—进入设置现在的时间。

K2—设置小时。

K3—设置分钟。

K4—确认完成设置。

程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LED显示“00：

00：

00”，然后开始计时

九、仿真截图

结论：

采用12MHZ晶振采用方式1定时,选取50ms采用20次中断达到一秒，采用查表方式控制LCD显示。

根据仿真结果可知该编程及硬件电路符合要求：

13

十、设计心得体会

课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。

因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要

的。

回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。

同时，在老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！

同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

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