单片机电子时钟显示芯片Word下载.docx
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3.2软件设计.13
3.2.1程序设计思路13
3.2.2程序流程图13
3.2.3程序代码144系统调试及分析26
5心得体会28
参考文献29
1引言
单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。
它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。
因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
计时器是人类发展以来对于时间观念认知的伟大发明，不少机器设备上也少不了高精度计时器的支持，工业上计时器的应用无处不在，生活中人们根据时间上班，工作……所以高精度稳定的计时器扮演着非常重要的角色。
本文主要对使用单片机设计电子时钟进行了分析，并介绍了基于单片机电子时
钟硬件组成。
利用单片机为控制核心，以液晶屏LCD1602显示器为显示模块，依靠DS12C887芯片高精度计时的特点，可以设计出一个具有显示年月日，星期，时分秒，以及定时闹钟功能为一体的高精度电子时钟。
并且本文分别从原理图，主要芯片，以及程序的调试来详细阐述。
如果直接使用单片机进行定时、计时，那么单片机运行代码时，难免会因环境、人为操作等因素导致时间不能准确，产生一定的误差等，如果没有特殊的方法，系统意外掉电时，时间数据会丢失，重启系统时还需重设时间，所以本设计采取使用高精度计时芯片DS12C887方案。
2总体设计
2.1基本原理
1.单片机控制原理：
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。
目前最常用的单片机为MCS-51，是由美国INTEL公司（生产CPU的英特尔）生产的，89C51是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的，其内核兼容MCS-51单片机。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个
逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。
概括的讲：
一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
它最早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
2.DS12C887工作原理：
·
在DS12C887内有11字节RAM用来存储时间信息，4字节用来存储控制信息，其具体地址及取值如表1所列。
表1DS12C887的存储功能
地址
功能
取值范围（十进制）
取值范围
二进制
BCD码
秒
0~59
00~3B
00~59
1
秒闹铃
2
分
3
分闹铃
4
12小时模式
1~12
01~0CAM
81~8CPM
01~12AM
81~92PM
24小时模式
0~23
00~17
00~23
5
时闹铃，12小时
制
时闹铃，24小时
6
星期（星期日=1）
1~7
01~07
7
日
1~31
01~1F
01~31
8
月
01~0C
01~12
9
年
0~99
00~63
00~99
10
控制寄存器A
11
控制寄存器B
12
控制寄存器C
13
控制寄存器D
50
世纪
NA
19,20
3.液晶LCD1602工作原理：
LCD指令表
控制线
数据线
指令功能
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
清除屏幕清除屏幕，并把光标移至左上角
光标回到原000000001x
点光标移至左上角，显示内容不变
00000001I/DS
设定进入模I/D=1：
地址递增，I/D=0：
地址递减S=1：
开启显示屏，S=0：
关闭显式示屏
0000001DCB
显示器开关D=1：
开启显示幕C=1：
开启光标B=1：
光标所在位置的字符闪烁
000001S/CR/Lxx
S/C=0、R/L=0:
光标左移；
S/C=0、R/L=1：
光标右移S/C=1、R/L=0：
移位方式字符和光标左移；
S/C=1、R/L=1：
字符和光标右移
功能设定00001DLNFxx
DL=1：
数据长度为8位，DL=0：
数据长度为4位N=1：
双列字，N=0：
单列字；
F=1:
5x10字形，F=0：
5x7字形
CGRAM地址
0001CGRAM地址
设定将所要操作的CGRAM地址放入地址计数器
DDRAM地址
001DDRAM地址
设定将所要操作的DDRAM地址放入地址计数器
忙碌标志位
01BF地址计数器内容
BF读取地址计数器，并查询LCM是否忙碌，BF表示LCM忙碌
10写入数据写入数据将数据写入CGRAM或DDRAM
11读取数据读取数据读取CGRAM或DDRAM的数据
图10-571602LCD内部显示地址
例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？
这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）+10000000B（80H）=11000000B（C0H）。
在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，
无需人工干预。
每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，
如图10-58所示，这些字符有：
阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名
等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B
（41H），
显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”
2.2系统总体框图及设计思路
总体设计思路：
本设计利用单片机P0和P2作为并行数据输入输出口，P3.0、P3.1、P3.2为功能控制键。
其中，按键功能分别控制为时钟功能选择键，增加键和减少
键。
3详细设计
3.1硬件设计
1.芯片及原理介绍
（一）STC89C52
STC89C52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：
0Hz～33MHz、三级加密程序存储器、32个可编程
I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低
功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
P1口引脚
特殊功能
P1.0
T2（定时器T2外部输入）
P3口引脚
P3.0
RXD（串行输入口）
P3.1
TXD（串行输出口）
P3.2
（外部中断0）
P3.3
（外部中断1）
P3.4
T0（定时器0外部输入）
P3.5
T1（定时器1外部输入）
P3.6
WR（外部数据存储器写选通）
P3.7
RD（外部数据存储器读先
通）
STC89C52的一些特殊功能口，如下表所示：
（二）DS12C887
日历时钟芯片选用DS12C887，其引脚分布如图4所示。
图4DS12C887引脚分布图
DS12C887的内部结构框图如图5所示。
图5日历时钟芯片DS12C887内部结构框图
由图5可知，DS12C887内部可看成由电源、日历时钟信息、寄存器和存储器，以及总线接口四部分构成，四部分配合工作，共同实现芯片的功能。
[7]
DS12C887的具体引脚功能如下：
GND、VCC：
直流电源，其中VCC接+5V输入，GND接地，当VCC输入为+5V时，用户可以访问DS12C887内RAM中的数据，并可对其进行读、写操作；
当VCC的输入小于+4.25V时，禁止用户对内部RAM进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；
当VCC的输入小于+3V时，DS12C887会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作。
MOT：
模式选择脚，DS12C887有两种工作模式，即Motorola模式和Intel模式，当MOT接VCC时，选用的工作模式是Motorola模式，当MOT接GND时，选用的是Intel模式。
本设计选用其Intel模式，所以电路图中MOT端接GND。
SQW：
方波输出脚，当供电电压VCC大于4.25V时，SQW脚可进行方波输出，此时用户可以通过对控制寄存器编程来得到13种方波信号的输出。
AD0~AD7：
复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术，在总线
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