LCD显示的定时闹钟.docx

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LCD显示的定时闹钟

LCD显示的定时闹钟

西南科技大学

单片机原理及接口技术课程设计报告

课题名称

LCD显示的定时闹钟

姓名

刘XX

学号

2011XXXX

学院

制造科学与工程学院

班级

机械11XX

指导教师

张XX

2014年06月12日

1.设计要求.................................................................................................................................1

2.设计方案.................................................................................................................................1

5.3设定闹钟时LCD显示...............................................................................................21

6.实物图...................................................................................................................................22

8.参考资料...............................................................................................................................24

使用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的定时闹钟LCD时钟，若LCD选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可使用。

定时闹钟的基本功能如下：

⏹显示格式为“时时：

分分”。

⏹由LED闪动来做秒计数表示。

⏹一旦时间到则发出声响，同时继电器启动，可以扩充控制家电开启和关闭。

⏹程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00：

00”，

按下操作键K1～K4动作如下：

（1）K1—设置现在的时间。

（2）K2—显示闹钟设置的时间。

（3）K3—设置闹铃的时间。

（4）K4—闹铃ON/OFF的状态设置，设置为ON时连续三次发出“哗”的一声，设置为OFF发出“哗”的一声。

设置当前时间或闹铃时间如下。

（1）K1—时调整。

（2）K2—分调整。

（3）K3—设置完成。

（4）K4—闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。

本项目的难点在于4个按键每个都具有两个功能，以最终实现菜单化的输入功能。

采用通过逐层嵌套的循环扫描，实现嵌套式的键盘输入。

2.设计方案

2.1原理

本LCD定时闹钟，是以单片机及外围接口电路为核心硬件，辅以其他外围硬件电路，用汇编语言设计的程序来实现的。

根据C51单片机的外围接口特点扩展相应的硬件电路，然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件，再利用软件执行一定的程序来实现数字钟的功能。

由于采用集成芯片性的单片机来制作电子钟，这样设计制作简单而且功能多、精确度高，也可方便扩充其他功能，实现也十分简单。

本设计是利用AT89C51单片机为主控芯片，由LCD、晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件组成硬件电路，通过编写软件程序来实现和控制的数字定时闹钟

2.2系统总框图

2.3原理及工作过程说明

（1）定时闹钟的基本功能如下：

（a）启动仿真软件，使用LCD液晶显示器来显示现在的时间。

（b）程序执行之后显示“00:

00”，并且LED闪烁，表示开始已经计时。

（c）由LED闪动来做秒计数表示。

（d）当设定的闹钟时间到达后，闹铃开始发出声音。

并且继电器导通。

（2）按键功能如下：

按键K1设置现在的时间和时调整；按键K2显示闹钟设置的时间和分调整；按键K3设置闹铃的时间和设置完成；按键K4闹铃ON/OFF的状态设置，设置为ON时连续三次发出“哗”的一声，设置为OFF发出“哗”的一声和闹钟时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。

（3）调整计时器时间如下：

按下K1键，然后按K1调整小时，K2调整分钟，按下K3表示时间设置完成。

（4）调整闹钟时间设置如下:

按下K3键，然后按K1调整小时，K2调整分钟，按下K3表示闹钟设置完成。

3.元器件介绍

3.1AT89C51

本设计的核心硬件就是89C51芯片,AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

3

3

P0口：

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

当P2口用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：

P3口管脚备选功能

P3.0RXD（串行输入口）

P3.1TXD（串行输出口）

P3.2/INT0（外部中断0）

P3.3/INT1（外部中断1）

P3.4T0（记时器0外部输入）

P3.5T1（记时器1外部输入）

P3.6/WR（外部数据存储器写选通）

P3.7/RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：

复位输入。

保持RST脚两个机器周期以上的高电平时间即可复位。

ALE/PROG：

ALE为CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器提供一个地址锁存信号，将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中。

PROG为该引脚第二功能，在对片内FLASH存储器编程时，此引脚作为编程脉冲输入端。

PSEN：

片外程序存储器的读选通信号。

低电平有效。

EA/VPP：

当EA为低电平时，只读取外部的程序存储器中的内容；当EA为高电平时，在PC值不超过0FFFH时，单片机读片内程序存储器的程序，但PC超过时，自动转向片外60KB程序存储器中的程序。

XTAL1：

片内振荡器反向放大器和时钟发生器电路的输入端。

XTAL2：

片内振荡器反向放大器的输出端。

3.21602LCD液晶显示器

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第1脚：

VSS为地电源。

第2脚：

VDD接5V正电源。

第3脚：

VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，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，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：

R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

第6脚：

E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：

D0～D7，数据总线，与单片机的数据总线相连，三态。

第15脚：

背光板电源，通常+5V。

第16脚：

背光板电源地。

3.3其他重要元件

3

在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。

这时，可将每个按键接在一根I/O接口线上，这种方式的连接称为独立式键盘。

每个独立式按键单独占有一根I/O接口线，每根I/O接口线的工作状态不会影响到其他I/O接口线。

这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O接口线，I/O接口线浪费较大。

故只在按键数量不多时采用这种按键电路。

在此电路中，按键输入都采用低电平有效。

上拉电阻保证了按键断开时，I/O接口线有确定的高电平。

当I/O接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。

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电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。

只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。

当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。

这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。

3PNP三极管

PNP型三极管由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成,电流从发射极E流入的三极管.PNP型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0.

4.软件设计

4.1系统流程图

4.2源代码

#include

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

ucharcodetable1[]="NOWTIME";

ucharcodetable2[]="SHOWALRAM";

ucharcodetable3[]="SETTIME";

ucharcodetable4[]="SETALRAM";

sbitlcden=P3^4;

sbitlcdrs=P3^5;

sbitlcdrw=P3^6;

sbitK1=P1^0;

sbitK2=P1^1;

sbitK3=P1^2;

sbitK4=P1^3;

sbitbe=P2^5;

sbitdula=P2^6;

sbitwala=P2^7;

sbitjdq=P2^3;

sbitLED=P2^4;

ucharflag,num,count,k1num,k2num,k3num,k4num;

charmiao,shi,fen,ashi,afen;

//延时函数

voiddelay（uintz）

{

uintx,y;

for（x=z;x>0;x--）

for（y=