单片机课程设计Word下载.docx
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2、显示方案
（1）、双四位数码管
数码管是一种由发光二极管组成的电子元件。
能够显示由笔画组成的数字及简单字母。
但是数码管能够显示的能容少，不能满足题目要求。
（2）、LCD1602液晶显示器
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。
也可以通过编程显示简单的汉字，能够显示16x2共32个字符，完全符合题目要求。
3、按键方案
（1）、矩阵键盘
矩阵键盘通过对按键的矩阵排列可以组成3x3、4x4等组合形式，能够节约IO的使用，在IO资源紧张的情况下能够很好的解决IO口不足的问题，但编程比较复杂。
（2）、独立按键
独立按键直接将按键接入到IO上，电路简单，程序实现相对容易。
但需要大量的按键的情况下，IO利用较多，容易造成IO资源紧张。
方案确定：
基于现有的电路，时钟方案选用内部时钟；
显示部分由于需要显示的内容较多，故选用LCD1602用来显示；
按键部分由于只需要4个按键，故选择连线和控制相对容易的独立按键。
设计原理..........................................
硬件部分
由设计方案的分析结果，本设计使用如下的硬件设计。
根据系统的硬件设计框图，利用AltiumDesigner10软件进行原理图及PCB图的设计。
设计的整体电路图如下：
整体电路图
该电路图包括单片机最小系统、CH340USB转串口、电源、LCD1602液晶显示、四位独立按键组成。
最小系统
STC12C5A60S2是低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含60kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和1280bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大STC12C5A60S2单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
STC12C5A60S2单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0、P1、P2、P3,每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
并且集成有PWM、A/D等模块，集成度更高。
STC12C5A60S2引脚图
STC12C5A60S2包含以下部分，其结构图如下图所示：
STC12C5A60S2单片机中包含中央处理器（CPU）、程序存储器（Flash）、数据存储器（SRAM）、定时/计数器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体振荡电路等模块。
STC12C5A60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。
本设计利用了其中的I/O接口、定时/计数器等部分。
其中P0口负责与LCD1602进行数据通信；
P2.0、P2.1、P2.2分别连接LCD1602的RS、RW、LCDEN接口，进行LCD1602的控制；
P3.0、P3.1、P3.2、P3.3连接按键。
CH340USB转串口
CH340是一个USB总线的转接芯片，实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口。
在串口方式下，CH340提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。
CH340芯片正常工作时需要外部向XI引脚提供12MHz的时钟信号。
一般情况下，时钟信号由CH340内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。
外围电路只需要在XI和XO引脚之间连接一个12MHz的晶体，并且分别为XI和XO引脚对地连接振荡电容。
在本设计中通过CH340使计算机与单片机之间进行通信，向单片机下载程序或者在线调试。
电源
此系统的电源设计采用了USB、3.5mm电源接口双供电的模式。
使用过程中使任意电源供电既可以使系统工作。
电源中还加入了F1快恢复保险丝、1N4007二极管防止电源反接，当电源反接时保险丝快速切断电源以保护整体系统不被破坏。
电源部分还有470uF的电解电容来滤波，以获得纯净的电源；
5.1V稳压二极管，使电源的接入范围扩大到5~12V。
液晶LCD1602接口
1602采用标准的16脚接口，其中：
第1脚：
VSS为电源地
第2脚：
VCC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,高电平
（1）时读取信息，负跳变时执行指令。
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。
四位独立按键
四位独立按键公共端接地，另一端分别接入P3.0、P3.1、P3.2、P3.3。
S1为设置键，按下后可以选定操作年、月、日、时、分中的某一项；
S2为加一键，对设置项加一；
S3为减一键，对设置项减一；
S4为开始键，按下计时开始。
软件部分
此次设计利用了单片机中的定时器
控制寄存器定时器／计数器T0和T1有2个控制寄存器-TMOD和TCON，它们分别用来设置各个定时器／计数器的工作方式，选择定时或计数功能，控制启动运行，以及作为运行状态的标志等。
其中，TCON寄存器中另有4位用于中断系统。
定时器/计数器方式寄存器TMOD
定时器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中，字节地址为89H，无位地址。
TMOD的格式如下图所示。
由图可见，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4种符号的含义如下：
GATE：
门控制位。
GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器／计数器的打开或关闭。
C／T：
定时器／计数器选择位。
C/T＝1，为计数器方式；
C／T＝0，为定时器方式。
M1M0：
工作方式选择位，定时器／计数器的4种工作方式由M1M0设定。
定时器/计数器方式控制寄存器TMOD不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器工作方式，低半字节定义为定时器0，高半字节定义为定时器1。
复位时，TMOD所有位均为0。
定时器/计数器控制寄存器TCON
TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址（由低位到高位）为88H一8FH，由于有位地址，十分便于进行位操作。
TCON的作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。
TCON的格式如下图所示。
其中，TFl，TRl，TF0和TR0位用于定时器／计数器；
IEl，ITl，IE0和IT0位用于中断系统。
各位定义如下：
TF1：
定时器1溢出标志位。
当字时器1计满溢出时，由硬件使TF1置“1”，并且申请中断。
进入中断服务程序后，由硬件自动清“0”，在查询方式下用软件清“0”。
TR1：
定时器1运行控制位。
由软件清“0”关闭定时器1。
当GATE=1，且INT1为高电平时，TR1置“1”启动定时器1；
当GATE=0，TR1置“1”启动定时器1。
TF0：
定时器0溢出标志。
其功能及操作情况同TF1。
TR0：
定时器0运行控制位。
其功能及操作情况同TR1。
IE1：
外部中断1请求标志。
IT1：
外部中断1触发方式选择位。
IE0：
外部中断0请求标志。
IT0：
外部中断0触发方式选择位。
TCON中低4位与中断有关。
由于TCON是可以位寻址的，因而如果只清溢出或启动定时器工作，可以用位操作命令。
定时器/计数器的初始化：
由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化，使其按设定的功能工作。
初始货的步骤一般如下：
1、确定工作方式（即对TMOD赋值）；
2、预置定时或计数的初值（可直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1）；
3、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对IE位赋值）；
4、启动定时器/计数器（若已规定用软件启动，则可把TR0或TR1置“1”；
若已规定由外中断引脚电平启动，则需给外引脚步加启动电平。
当实现了启动要求后，定时器即按规定的工作方式和初值开始计数或定时）。
程序流程图
先对LCD1602液晶和TH0、TL0进行初始化，如果使用12M的晶振则50ms:
TH1=（65536-50000）/256;
TL1=（65536-50000）%256;
11.0592M晶振50ms:
TH1=（65536-（11.0592/12）*50000）/256;
TL1=（65536-（11.0592/12）*50000）%256。
然后对按键进行判断，根据按键判断的结果对显示的时间进行调整。
调整结束后开始计时。
计时采用24小时制，由于是简单的计时，所以月份是31天每月，没有闰年算法等。
第三章调试及结果分析.................................
调试及结析结果分析................................
根据需要的电路对单片机开发板进行焊接，焊接时应注意不要造成焊接不良影响最终功能的实现。
可以先利用其它废弃PCB进行练习，等焊接熟练了再对开发板焊接。
焊接完成后，先利用STC-ISP软件向单片机下载简单程序，检查焊接好坏。
单片机开发板焊接完成后，使用Keil软件编写需要的程序。
可根据题目要求及上面的硬件设计、软件设计进行程序的编写。
编写完成后，调试检查没有错误后导出HEX文件，烧写至单片机rom中，检查程序的硬件实现结果，直至程序符合要求。
设计总结..........................................
本次的单片机课程设计我们收获了许多平常课堂上所得不到的东西。
起初由于我们对于基础知识掌握的不牢固，特别是对于单片机的设计的理解的不够，反映出模拟电路掌握的不好，
缺乏对于电子系统设计测试的概念。
但通过多天的实践和学习，我们渐渐克服了这些困难，顺利的完成了本次课程世纪。
通过本次课程设计我们学习到了将理论教学与实践相结合的重要性，使我们对于单片机的实际应用有了较深刻的认识；
使我们对单片机应用系统设计的各种方法有所了解；
通过分工合作，培养我们之间的合作精神；
让我们熟悉电子系统设计的全过程；
提高我们对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力。
#include<
reg52.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
#definelcd1602P0
sbitrs=P2^2;
sbitrw=P2^1;
sbite=P2^0;
sbitBF=lcd1602^7;
sbitMode=P3^0;
sbitjia=P3^1;
sbitjian=P3^2;
sbitstart=P3^3;
bitbz=0;
uintn=2013;
ucharj,s,f,h,y=06,r=30;
uchardis[5];
ucharcodemoth[]={0,32,30,32,31,32,31,32,32,31,32,31,32};
ucharcodetime[][8]={
0x08,0x0f,0x12,0x0f,0x0a,0x1f,0x02,0x02,
0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x0b,0x11,
0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x09,0x09,0x0f,0x00,
0x1d,0x17,0x15,0x1f,0x15,0x15,0x1d,0x03,
0x0e,0x0a,0x11,0x0e,0x0a,0x0a,0x0a,0x16
};
voidyear（）;
voidmoth1（）;
voidday（）;
voidshi（）;
voidfen（）;
voidxsz（）;
voiddelay（uinti）
{
while（i--）;
}
bitbusy1602（）
bitbusy=0;
lcd1602=0xff;
rs=0;
rw=1;
e=1;
busy=BF;
e=0;
returnbusy;
voidxml（ucharml）
while（busy1602（））;
rw=0;
lcd1602=ml;
e=1;
voiddis_t（ucharsj）
rs=1;
lcd1602=sj;
voidinit1602（）
xml（0x38）;
xml（0x0c）;
xml（0x06）;
xml（0x01）;
voiddis_w（uchari,ucharl,uchara,uchardat）
{
ucharz;
for（z=0;
z<
8;
z++）
{
xml（l+z）;
dis_t（time[dis[i]][z]）;
}
xml（a）;
dis_t（dat）;
voidcount（）
s++;
if（s==60）
s=0;
f++;
}
if（f==60）
f=0;
h++;
if（h==24）
h=0;
r++;
if（（n%4）==0）
if（r==moth[y]）
{
r=1;
y++;
else
if（r==moth[y]-1）
r=1;
y++;
}
if（y==13）
y=1;
n++;
voidsjz（）
xml（0x80）;
dis_t（n/1000+'
0'
）;
dis_t（n/100%10+'
dis_t（n/10%10+'
dis_t（n%10+'
xml（0x85）;
dis_t（y/10+'
dis_t（y%10+'
xml（0x88）;
dis_t（r/10+'
dis_t（r%10+'
xml（0xc0）;
dis_t（h/10+'
dis_t（h%10+'
dis_t（'
:
'
dis_t（f/10+'
dis_t（f%10+'
dis_t（s/10+'
dis_t（s%10+'
voidscountz（）
bitbz;
if（Mode==0）
delay（100）;
{
bz=0;
if（bz==0）
EA=ET0=TR0=0;
j=j+1;
if（j==6）
j=1;
while（Mode==0）;
switch（j）
case1:
year（）;
xsz（）;
break;
case2:
moth1（）;
break;
case3:
day（）;
case4:
shi（）;
case5:
fen（）;
if（start==0）
bz=1;
EA=ET0=TR0=1;
if（bz==1）
xml（0x8f）;
'
voidnian（）
if（jia==0）
n=n+1;
while（jia==0）;
if（jian==0）
n=n-1;
while（jian==0）;
voidmoth1（）
y=y+1;
if（y==13）
y=1;
y=y-1;
if（y<
=0）
y=12;
voidday（）
r=r+1;
if（（n%4）==0）
else
if（r==moth[y]-1）
while（jia==0）;
r=r-1;
if（r<
if（（n%4）==0）
r=moth[y]-1;
else
{
r=moth[y]-2;
}
}
while（jian==0）;
voidshi（）
h=h+1;
if（h==24）
h=0;
h=h-1;
if（h==0xff）
h=23;
voidfen（）
f=f+1;
if（f==60）
f=f-1;
if（f==0xff）
f=59;
}
voidmain（）
TMOD=0x01;
TL0=（65535-50000）%0x100;
TH0=（65535-50000）/0x100;
init1602（）;
dis[0]=0;
dis[1]=1;
dis[2]=2;
dis[3]=3;
dis[4]=4;
while
（1）
{
scountz（）;
dis_w（0,0x40,0x84,0x00）;
dis_w（1,0x48,0x87,0x01）;
dis_w（2,0x50,0x8a,0x02）;
sjz（）;
voidtume1（）interrupt1
uchari;
i++;
if（i==20）
i=0;
count（）;
voidxsz（）
if（j==1）
dis_w（0,0x40,0x8f,0x00）;
if（j=
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