基于stc51单片机的LCD1602显示时间的电子万年历显示.docx
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基于stc51单片机的LCD1602显示时间的电子万年历显示
1课设所需软件简介
1.1ＫeiluVｉsion４的简要介绍
20０９年２月发布Keil μＶiｓioｎ４,Ｋeiｌ μＶiｓｉoｎ4引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。
新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁，高效的环境来开发应用程序。
新版本支持更多最新的ARM芯片，还添加了一些其他新功能。
2０１1年3月AＲM公司发布最新集成开发环境ＲeａlＶｉeｗ ＭDＫ开发工具中集成了最新版本的KｅiｌuＶisioｎ4,其编译器、调试工具实现与ＡRM器件的最完美匹配。
Ｋeiｌ Ｃ51开发系统基本知识ＫｅiｌC51开发系统基本知识
1.系统概述
KeｉｌC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Winｄows界面。
另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
下面详细介绍KｅｉｌC５1开发系统各部分功能和使用。
2.ＫeilC51单片机软件开发系统的整体结构
C51工具包的整体结构，uVisｉon与Isｈｅｌl分别是C51 fｏrＷindoｗｓ和for Ｄｏs的集成开发环境（IDＥ），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。
开发人员可用ＩDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。
然后分别由C5１及C51编译器编译生成目标文件（.ＯBJ）。
目标文件可由LＩB5１创建生成库文件,也可以与库文件一起经L５１连接定位生成绝对目标文件（.ABＳ）。
ABS文件由OＨ5１转换成标准的Heｘ文件，以供调试器dScｏｐe5１或tＳcope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
使用独立的Keil仿真器时，注意事项 ：
*仿真器标配11.0592MHｚ的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。
＊ 仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片,不复位目标系统。
*仿真芯片的31脚（/ＥA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM;但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连,故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROＭ（其CPＵ的／EＡ引脚接至低电平）的目标系统中使用。
优点:
１．Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
2.与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。
KeilＣ51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windｏwｓ界面。
图1．1KEIＬ操作界面
1.2 ＳTＣ-ＩＳP的简要介绍
SＴＣ-ISP是一款单片机下载编程烧录软件,是针对SＴC系列单片机而设计的，可下载STC89系列、1２C205２系列和１2C５41０等系列的ＳTＣ单片机,使用简便，现已被广泛使用。
操作说明如下:
（１）打开SＴＣ-ＩSＰ,如下图界面,在MＣＵType栏目下选中单片机，如SＴC8９Ｃ52RＣ。
图1.2ISP操作界面
（2）根据您的9针数据线连接情况选中COM端口，波特率一般保持默认，如果遇到下载问题,可以适当下调一些。
（3）先确认硬件连接正确，点击“打开文件”并在对话框内找到您要下载的HEX文件。
图１.3选择HEX文件
（4）选择所要下载的文件,这样可以使您在每次编译KEＩL时ＨEX代码能自动加载到ＳＴC-ＩSP,点击“Ｄｏｗnloａｄ/下载”。
（5）手动按下电源开关便即可把可执行文件HＥＸ写入到单片机内,如图是正在写入程序截图。
（6）程序写入完毕,目标板开始运行程序结果。
2 方案分析与确定
2.1方案思路分析
由题目要求,根据设置的年份日的显示全年的年月公历、星期等信息。
由于需要显示去年的日期以及星期等信息，普通的LED数码管显然已经不能胜任,为此,我们可以选择LＣD１602液晶显示器完成课设要求。
目前所具备的设备只有一块以STＣ89C5２为内核的单片机,PＣ机。
课设要求显示日期等信息，我们可以充分利用单片机上面集成的DS1３０2时钟芯片。
该芯片可以产生年份，月份，日期,星期,时，分,秒的数据，因此，完全可以完成实验的各项要求。
基于以上分析，我们可以利用DＳ1302产生的各种时钟数据，由CＰU完成对数据的读取,然后通过CＰU将数据写至LＣD1602，以显示数据，达到可视化的效果。
对于课程设计的拓展部分,我们可以利用单片机开发板上面集成的DS1８B2０温度传感器来测试周围环境的温度,同样通过ＬCD１602来显示。
此外可以通过测试按键是否闭合来改变各种时间数据,已达到校准的目的。
图２.1 整体设计框架图
2.２方案流程图
根据以上分析,以及使用各种芯片的操作流程，我们可以大致确定课程设计的软件设计方案方案,其大致流程如下：
图２．2设计流程图
３单元芯片电路的设置及总体设计
3.１DS130２芯片引脚功能
DS１30２是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带ＲＡM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能,工作电压为2.５V~5.5V。
采用三线接口与CPＵ进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RＡM数据。
DS１30２内部有一个3１×８的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
ＤＳ1302是DS1202的升级产品，与DＳ12０２兼容，但增加了主电源／后备电源双电源引脚,同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
DＳ130２的引脚排列，其中Vｃc1为后备电源,VCC2为主电源。
在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。
DＳ1３02由Vｃc1或Ｖｃc2两者中的较大者供电。
当Vｃc2大于Vcc１+０.2Ｖ时，Vｃc2给DS1302供电。
当Ｖcｃ2小于Vcc1时，DS1302由Vｃc1供电。
X1和Ｘ２是振荡源,外接32.7６8kHz晶振。
ＲSＴ是复位/片选线，通过把RSＴ输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。
RＳＴ输入有两种功能:
首先,RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次,RSＴ提供终止单字节或多字节数据的传送手段。
当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对ＤS13０２进行操作。
如果在传送过程中ＲST置为低电平,则会终止此次数据传送,I／O引脚变为高阻态。
上电运行时,在Vcc>2.０Ｖ之前,RＳT必须保持低电平。
只有在SＣLK为低电平时,才能将RST置为高电平。
I/O为串行数据输入输出端（双向），后面有详细说明。
ＳCLＫ为时钟输入端。
下图为DS１302的引脚功能图：
图３.1DS１3０2引脚图
管脚描述:
X1X2 32.7６8ＫHz晶振管脚
ＧND 地
RST 复位脚
I/O 数据输入/输出引脚
SＣLK 串行时钟
Vcｃ１,Vcc2 电源供电管脚
此外,拓展中用到了DS18B20温度传感器,其使用与DS1302比较类似，因此这里不再赘述。
３.2 ＤS1３0２的使用方法
使用DS1302时，要对其引脚和寄存器进行特殊设置,以实现所需功能。
引脚设置后面会提及,这里不做说明,主要讲一下程序的编写。
DS1３02的的工作过程中包过读写一个字节数据等过程,下面做相应的解释。
／**＊＊＊＊*****************＊＊***＊***
功 能:
往DS1302写入数据
*＊＊***＊**********************＊＊**/
ｖｏidＷ1３02（ucharucAdｄr，ucharucDa）
{
Ｔ_RST =0；
T＿CLＫ= 0;
T_RＳT = 1;
RTＩnｐｕtByｔe（uｃＡｄｄr）; ／*地址，命令 *／
ＲTInｐutByte（ｕｃDa）； /*写１Ｂｙte数据*/
Ｔ_CLK= 1;
T_RＳT＝0；
}
/*＊＊*＊****＊***＊＊********＊****＊＊**
功 能:
读取DＳ1３02某地址的数据
****＊*＊***＊***＊**＊＊＊**＊**＊＊***＊**／
ucharR13０２（ｕcｈarucAddｒ）
{
ｕchａrucＤaｔa;
T_RST＝0;
T＿CＬK= 0;
T_RＳＴ＝ 1;
ＲＴInpｕｔBｙtｅ（ｕｃＡddｒ）; /* 地址，命令*/
ucDａta= ＲTOuｔpuｔBｙｔｅ（）;/* 读1Byte数据*/
Ｔ_CＬK=1;
T_RSＴ=０；
reｔurn（ｕｃDatａ）;
}
／***＊******＊***********＊＊＊＊**＊****＊*
功能：
设置初始时间
****＊****＊****＊＊***＊＊***＊**********＊／
void Set１302（ｕcｈar ＊pCｌｏck）
{
ucｈar i;
uｃharucAddr=0x80;
ﻩEA=0;
W1３0２（０x8e,0x０0）; /*控制命令,WP＝0,写操作？
*/
for（i=7;i>0; ｉ--）
{
Ｗ１３02（ucAｄdr,*pClｏck）； /＊秒分时日 月星期 年*/
ｐCｌock++;
ｕｃAddr＋=２;
｝
Ｗ１302（0x8e，0x80）; /* 控制命令,WＰ=1,写保护?
*／
ﻩEＡ=１;
}
／***＊＊******＊＊＊*********＊******
功 能：
读取DS13０２当前时间
*＊****＊*******＊*******＊**＊＊＊**＊/
ｖｏidGet1３02（ucｈａruｃCurtime[]）
{
ucｈａri;
ucｈaｒucAddr =０x81;
EA=0；
foｒ （i=0；i<7;i++）
{
ucCuｒtｉｍe[ｉ]＝R1302（ucAddr）;/*格式为:
秒分时日 月星期 年 */
ucAｄdr+=2;
｝
EA = 1;
｝
3.3 LＣD16０２引脚功能
160２液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符。
每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形
n1６０2LCＤ是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
图3.2LCD１6０2引脚图
1602采用标准的1６脚接口,其中:
第1脚：
ＶSS为电源地
第2脚:
VDD接5V电源正极
第３脚:
Ｖ0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个1０K的电位器调整对比度）。
第4脚：
ＲS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚:
ＲW为读写信号线，高电平
（1）时进行读操作,低电平（0）时进行写操作。
第6脚:
E（或EＮ）端为使能（enaｂle）端。
第７～14脚：
Ｄ0~Ｄ７为８位双向数据端。
第１5～1６脚：
空脚或背灯电源。
15脚背光正极，1６脚背光负极。
3．4LＣD１602的使用
ＬCＤ1６02的使用与前面的DＳ１302的使用有类似的地方,包括引脚的设置和对应的编程，引脚的设置后面会提及到,这里只涉及对应的编程。
/*LCD16０2延时*/
vｏiｄ Ｌｃd_delay（uｃｈaｒms）
｛
ucharｊ;
wｈｉｌe（ms--）{
ｆor（j=0;j＜25０;ｊ++）
{;}
}
}
／*LCD16０２忙等待＊/
voｉdＬｃd_busy＿ｗaｉt（）{
Lcd＿rｓ=0;
Lcd_rw = 1；
Lｃd_eｎ=1;
Ｌcd_datａ=0ｘfｆ;
ｗｈｉle （Lcd＿dａｔa＆０x８0）；
Lcd＿eｎ= 0；
/*LCD1602命令字写入*/
}
voidLcd＿commanｄ_ｗrｉte（ｕchａｒcoｍmａｎｄ）
｛
Lcｄ_bｕsy_wait（）;
Lｃｄ_rs=0;
Ｌｃd_rw = 0;
Lcd＿en＝0;
Lcd＿data＝commaｎd;
Lcd_en=１；
Ｌcd_en=０;
}
/*LＣD１60２初始化*/
voidＩniｔ_lcd（）
{
Ｌcｄ_delay（２0）;
Ｌcd_coｍmａｎｄ＿wrｉtｅ（0x３8）;
Lcd_ｄeｌay（100）；
Lcｄ_ｃomman/*LCＤ1６０2延时*/ｄ_wｒite（0x38）；
Lｃd_ｄelaｙ（５０）;
Ｌcｄ_comｍaｎd_ｗｒｉｔe（0ｘ38）；
Ｌcd_delａy（１０）;
Ｌｃｄ_command_write（0x08）；
Ｌcd＿coｍmａｎd＿writｅ（0ｘ0１）;
Lcd＿ｃommand_wrｉte（0x0６）;
Ｌcd_comｍand＿wriｔe（0x0c）;
ﻩLcｄ_ｄatａ＝０ｘｆf;/*释放数据端口*/
}
voidＬcd＿char_wｒite（ｕchar x＿pos,y_pos,lcd＿dat）/＊LCＤ1６02字符写入*/
{
x_ｐoｓ&=0ｘ0f；/*Ｘ位置范围０～１5*／
y_pos&=０x01;/*Y位置范围0～1 */
if（y_poｓ==1） ｘ_pos+=0x40;
x_ｐos+=０x8０;
Lcd＿comｍand_write（x_pｏs）;
Lcd_ｂusy_ｗaｉｔ（）;
Lcd＿rs =１;
Lcｄ＿rw=0;
Lｃd_en=0;
Ｌcd_data＝ lcd＿dat;
Lcd_eｎ=1;
Ｌcd_en =0;
Lcd_ｄａｔa = 0xff；/＊释放数据端口*/
}
4 整体电路设计和程序
由上面的分析可以得到实验的电路图如下：
图4．1仿真电路图
设计源代码如下:
／*************＊＊****＊＊********＊＊**＊*＊***＊****＊****＊＊＊＊****＊******
程序名称:
LＣD1602显示时间显示当前温度
＊********＊************＊******＊***＊******＊＊*******＊*＊*************/
/*头文件＊／
#inｃludｅ
#ｉｎｃlｕde ＃deｆｉneuiｎｔunsigneｄint
#defiｎeｕｃhaｒuｎsignedｃhａr
#dｅfinｅnop（）_nｏp＿（）
sbits1＝P1^0;
sbits2=P１^1；
sｂit s3=P1＾2;
sbｉｔs4＝Ｐ1^３;
sｂitDQ＝P3^5;//定义DＳ18Ｂ2０通信端口
sbiｔｌcｄ_rｓ＿port＝Ｐ1^７;／＊定义LCＤ控制端口＊/
sｂitlｃd_ｒw_pｏrt=Ｐ1^6;
sｂitlcd＿ｅn_pｏrt=P２^4;
#define lｃd_datａ＿porｔ P０
sbitlｅd_latｃh_ｐｏｒt= P２^5;/*发光二极管寄存器LE引脚＊／
ｓｂiｔ sled_latch_pｏｒt＝P3＾6; ／＊数码管寄存器ＬE引脚＊/
sbit Ｔ＿CＬK = Ｐ1^4; /*实时时钟时钟线引脚 */
ｓbiｔT_IO=P１^5;/*实时时钟数据线引脚*/
ｓbit T_ＲST ＝P2＾2;/*实时时钟复位线引脚*/
sｂitAＣＣ0＝ACC^0;
sbitACC7=ＡＣC＾７;
ucｈａrｃodemuｎ_ｔo_chaｒ[] ={＂0１234５６789ABCDEF"｝;／*定义数字跟ASCＩI码的关系*/
uchaｒdatatｉｍｅ_daｔａ＿buｆｆ[7]＝｛０x50,0x5９,0x23,0x３1，0ｘ12,0ｘ04，0x12};/*格式为:
秒分 时日月星期年 */
uchar datalcd1６０２_lｉne1[]={"2０0０/00/00 000"};
ucｈar data ｌｃd１602_line2[]＝{"00：
00：
０0 00．0＂｝;
uchａrcode Weeks［]［3］={｛"SUN"},{"ＭＯＮ＂},{"TＵE"},{"WＥＤ"}，{"TＨU"},{"FＲI＂},{"ＳAＴ＂},{"ＳUN＂}};
/*＊***＊*＊*＊*＊***********＊***＊***＊***＊***＊***＊＊******＊********＊*** 函 数名:
RTＩnputByte（）
功 能：
实时时钟写入一字节
说 明：
往DS1302写入１Byｔe数据（内部函数）
入口参数：
d写入的数据
返回值：
无
＊＊**********＊****＊＊***＊**＊*********＊*＊*******＊*＊＊*****＊＊*****＊**/
ｖoｉdＲTIｎputBｙte（uｃhａrｄ）
{
uｃｈari;
ＡCＣ =ｄ;
for（i=８; i＞0；i-－）
｛
T_IO= ACC0； /*相当于汇编中的RRC＊／
T_CLＫ=１；
T_CLK= 0;
ＡCC=AＣC>＞1;
}
}
／*＊**＊******＊***********＊*＊＊**＊**＊***＊＊*****＊****＊＊＊**＊**********函数名:
RTOutｐutBｙｔｅ（）
功 能:
实时时钟读取一字节
说 明:
从DS1302读取1Ｂｙte数据 （内部函数）
入口参数:
无
返回值:
AＣＣ
*＊＊*＊****＊***＊******＊*＊*******＊＊************＊＊＊****＊＊＊*********＊/
uchａrRTOｕｔputＢｙte（voｉd）
｛
ｕｃhari；
for（i=8;i>0;ｉ-－）
｛
ACC=ACC>>1； ／*相当于汇编中的 ＲRC */
AＣC7＝T_ＩO;
T_CLＫ=1;
T_CLK = 0;
}
ｒetｕrn（ＡCC）;
}
/＊＊******＊**＊**＊***＊**＊****＊*****＊＊**＊****＊******＊*************** 函 数名：
W13０2（）
功 能:
往ＤS１302写入数据
说明：
先写地址，后写命令／数据（内部函数）
调 用：
ＲＴIｎｐutＢyte（） ，RTOutputBｙte（）
入口参数：
uｃAddｒ:
ＤS1３０2地址,ucDaｔａ:
要写的数据
返回 值：
无
*****＊**＊＊*＊**＊＊***＊＊*****＊*＊**＊*＊*****＊*******＊*＊******＊＊*＊*＊**/voｉｄW1302（ucｈaｒucAｄdｒ,ucｈarｕcDa）
{
T＿ＲST=0;
T_CLK＝ 0;
T_ＲST=１;
RTIｎputByte（ucAddr）； ／*地址，命令*/
RTInpｕｔBｙｔｅ（ｕｃDa）； /*写1Bytｅ数据*/
T_ＣLK = 1;
Ｔ_RＳT=０;
}
／****＊*＊*＊*＊＊****＊*＊****＊＊**＊＊*＊＊*＊＊****************＊***＊******＊
函 数名:
Ｒ13０2（）
功能：
读取DS130２某地址的数据
说 明：
先写地址，后读命令/数据（内部函数）
调 用:
RTIｎpuｔByｔe（）,ＲTＯｕtpuｔBytｅ（）
入口参数:
ｕｃＡdｄr：
ＤS1３02地址
返回值:
ucDatａ:
读取的数据
**＊**＊*＊******＊***********＊*＊**＊******＊*******************＊*＊**＊/ucｈaｒ R1302（ucｈarucAddｒ）
{
uchar uｃDａta；
Ｔ_RＳT = 0；
T_CＬK＝0;
Ｔ_RSＴ＝ 1;
RTInpｕtBytｅ（uｃＡddｒ）; /*地址，命令 */
ucData= ＲTOutpｕtByｔe（）； ／＊读１Bｙte数据＊／
Ｔ_CLK= １;
Ｔ_RST= ０;
reｔurn（ucＤａｔa）;
｝
/*＊****************＊**＊**＊****＊**＊＊*****＊**＊＊*****＊*********＊＊＊＊*
函数 名：
Ｓeｔ1302（）
功 能：
设置初始时间
说 明:
先写地址，后读命令／数据（寄存器多字节方式）
调用:
W１３02（）
入口参数：
pＣｌock:
设置时钟数据地址格式为：
秒分时日月 星期年
7Byte（BCD码）1B1B１B１B1B １B 1Ｂ
返回值:
无
***********＊**＊**********＊*********＊***＊＊*＊*＊*****＊*******＊*＊***／vｏid Seｔ130２（ucｈar *ｐClock）
{
uchari;
uchar ucAdｄr =0x80;
ﻩＥA＝0;
W1302（0x8e,0x00）; /＊控制命令,ＷP=0,写操作?
*/
fｏr（ｉ=７；i>0; ｉ--）
{
W1302（ucAddr,*ｐCｌｏｃk）;/*秒
升级会员 