电子钟实训报告.docx
《电子钟实训报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子钟实训报告.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电子钟实训报告
液晶显示器的设计
一、绪论2
1.1介绍3
1.1.1基本原理3
1.1.2发展现状4
1.2.设计项目的任务4
1.2.1任务书4
1.2.2功能指标4
二、总体方案设计5
2.1.单片机选择5
2.1.1方案一：
AT89S515
三、硬件部分9
3.1硬件系统的总体设计框图9
3.2单片机AT89S529
3.2.1单片机各管脚的用10
四、软件部分11
4.1.主程序流程图11
五、调试及性能分析18
5.1.硬件调试18
5.2.软件调试19
5.3.性能分析19
六、课设心得19
七．参考文献
液晶显示驱动的设计
一、绪论
单片机控制系统是以单片机（CPU）为核心部件，扩展一些外部接口和设备，组成单片机工业控制机，主要用于工业过程控制。
要进行单片机系统设计首先必须具有一定的硬件基础知识；其次，需要具有一定的软件设计能力，能够根据系统的要求，灵活地设计出所需要的程序；第三，具有综合运用知识的能力。
最后，还必须掌握生产过程的工艺性能及被测参数的测量方法，以及被控对象的动、静态特性，有时甚至要求给出被控对象的数学模型。
在线控制系统用途还是比较广泛，可以用它来实现想单片机发出控制等等，从而加快单片机的发展以及单片机应用技术的成熟，单片机在线控制操作系统前景十分看好，因为现在单片机技术正在日趋成熟，以后单片机将成为我们生活中必不可少的，从而使得单片机在线控制操作系统尤为重要！
单片机控制技术应用十分广泛，其核心技术是单片机控制系统的设计。
介绍了对单片机控制系统的构成、硬件设计、软件设计和系统调试等各环节并进行了讨论，根据工作经验给出了调试方法。
随着半导体技术的飞速发展，单片机本身的设计中不断采用了一些新的抗干扰技术，使单片机的可靠性不断提高。
除选择抗干扰能力强的单片机外，单片机系统中其它辅助元器件的可靠性也至关重要，一些抑制干扰的元器件的使用有助于提高系统的可靠性。
此外，单片机系统在电路设计、印制电路板的设计、布线与制造工艺、系统安装时有无良好的接地等，都直接影响应用系统的可靠性。
1.1.项目的背景介绍
1.1.1基本原理
计时智能控制系统采用硬件触发加软件检测、控制的方法,利用机械设备运转时产生的振动信号,通过微处理器来判断是否有代表设备运行的信号出现,控制计时并进行简单运算,触发计时器进入工作状态,再由CPU读取开机时间参数,并存储;振动信号消失后,计时触发信号消失,计时器停止工作,并将当前工作时间和累计工作时间分别存储。
通过通讯口进行简单查询或与计算机连接读取数据并进行分析,得到机械设备工作的有关数据。
计时器核心采用性价比高、体积小、支持低功耗模式的87C51芯片作为微处理器,该芯片集成了2个定时/计时器、2个外中断源、串行I/O口、并行I/O口;具有算术运算、逻辑运算、控制转移等功能,并可对其编程实现多种功能。
工业芯片使用范围为-40～70℃,性能可靠稳定。
为增加计时精度,增加1片频率为32768Hz的手表晶振;数据存储选用E2PROM芯片,用耗能低且可靠性高的4位点阵液晶显示屏显示数据。
1.1.2发展现状
曾经计时工具来改进定时器，达到准确控制时间的目的。
现在控制时间的工作变得简单了许多。
人们甚至将定时器用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。
现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间等。
1.1.3前景
单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。
在这几方面，较为典型地说明了单片机的水平。
在目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。
所以它向着巨型、单片、网络化发展。
时钟计时器也向着小型化，多功能，高精度的方向发展.
1.2.设计项目的任务
1.2.1任务书
设计电子时钟计时器的硬件电路，实现LCD显示器的数字显示。
用以配合软件实现时、分、秒的时间计时。
1.2.2功能指标
2.1采用LCD1602显示时间
2.2上电或复位后，能自动显示当前时间，每次上电复位显示为0时0分0秒，以后每次按RESET复位键均显示当前正确时间。
2.3设置3个控制键A,B,C.按下A,调整时，按下B,调整分，按下C，调整秒
二、总体方案设计
2.1.单片机选择
2.1.1方案一：
AT89S51
AT89S51单片机功能：
8位中央处理器和ISPFlash存储单元，片内含4kBytesFlash，128bytes的可以反复擦除1000次随机存取数据存储器（RAM），器件高密度、非易失性存储，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡兼容标准AT80C51引脚结构，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
2.1.2方案二：
AT89S52
AT89S52具有以下标准功能：
8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定而且它体积小，硬件实现方便，安装方便，以及与编程技术和外围功能电路的配合技术比较娴熟。
另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路
2.1.3方案三:
AT89C51
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件高密度、非易失存储器，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，AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机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。
综上所述选择AT89S52为合适
2.2.液晶1602等相关资料
2.2.1液晶1602采用标准的16脚接口
第1脚：
VSS为地电源
第2脚：
VDD接5V正电源
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，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：
RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
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为8位双向数据线。
第15～16脚：
空脚
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，如表1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”
2.2.2液晶管脚连接图
三、硬件部分
3.1硬件系统的总体设计框图
硬件系统的总体设计框图
硬件分为单片机AT89s52、LCD1602、键盘、电源、复位开关、晶振这几个部分
3.2单片机AT89S52
AT89S52具有以下标准功能：
8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定而且它体积小，硬件实现方便，安装方便，以及与编程技术和外围功能电路的配合技术比较娴熟。
另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路
3.2.1单片机各管脚的用
P0口输入数据；P2.0~P2.1口作列扫描输出；采用12MHz晶振，可提高秒施的精确性；RST作为复位开关；P2口作为数码管的输出端；Vcc和EA都作为单片机的电源输入端，为单片机供电；XTL1,XTL2是用于接晶振；Vss接地
3.2.2液晶1602
它的管脚有16管脚，Vdd接高电平，一般+5v，Vss接低电平；V0也是接低电平；D0～D7为8位双向数据线；RS为寄存器选择；RW为读写信号线；E端为使能端；15、16
脚一般可以不用（15接高电平，16接低电平）。
3.2.3按键调节部分
本设计中用到3个按键，用P3口接独立键盘即可满足需求
键盘功能如下：
按P3.0进入选择操作状态，P3.1键用于加时间调节，P3.2键用于减调节；
3.3硬件仿真图
3.4硬件实物展示图
四、软件部分
4.1.主程序流程图
4.2.T1中断程序流程图
4.3.T0中断计时程序流程图
4.4显示程序设计
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitRS=P2^0;
sbitE=P2^1;
sbitkey1=P3^0;
sbitkey2=P3^1;
sbitkey3=P3^2;
ucharcount,s1num;
charmiao,shi,fen;
ucharcodetable[]="2009-12-30WED";
ucharcodetable1[]="00:
00:
00";
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
voidwrite_com（ucharcom）
{
RS=0;
E=0;
P0=com;
delay（5）;
E=1;
delay（5）;
E=0;
}
voidwrite_date（uchardate）
{
RS=1;
E=0;
P0=date;
delay（5）;
E=1;
delay（5）;
E=0;
}
voidinit（）
{
ucharnum;
E=0;
write_com（0x38）;
write_com（0x0c）;
write_com（0x06）;
//write_com（0x01）;
write_com（0x80）;
for（num=0;num<15;num++）
{
write_date（table[num]）;
delay（5）;
}
write_com（0x80+0x40）;
for（num=0;num<12;num++）
{
write_date（table1[num]）;
delay（5）;
}
TMOD=0x01;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
voidwrite_sfm（ucharadd,uchardate）
{
ucharshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com（0x80+0x40+add）;
write_date（0x30+shi）;
write_date（0x30+ge）;
}
voidkeyscan（）
{
if（key1==0）
{
delay（5）;
if（key1==0）
{
s1num++;
while（!
key1）;
if（s1num==1）
{
TR0=0;
write_com（0x80+0x40+10）;
write_com（0x0f）;
}
}
if（s1num==2）
{
write_com（0x80+0x40+7）;
}
if（s1num==3）
{
write_com（0x80+0x40+4）;
}
if（s1num==4）
{
s1num=0;
write_com（0x0c）;
TR0=1;
}
}
if（s1num!
=0）
{
if（key2==0）
{
delay（5）;
if（key2==0）
{
while（!
key2）;
if（s1num==1）
{
miao++;
if（miao==60）
miao=0;
write_sfm（10,miao）;
write_com（0x80+0x40+10）;
}
if（s1num==2）
{
fen++;
if（fen==60）
fen=0;
write_sfm（7,fen）;
write_com（0x80+0x40+7）;
}
if（s1num==3）
{
shi++;
if（shi==24）
shi=0;
write_sfm（4,shi）;
write_com（0x80+0x40+4）;
}
}
}
if（key3==0）
{
delay（5）;
if（key3==0）
{
while（!
key3）;
if（s1num==1）
{
miao--;
if（miao==-1）
miao=59;
write_sfm（10,miao）;
write_com（0x80+0x40+10）;
}
if（s1num==2）
{
fen--;
if（fen==-1）
fen=59;
write_sfm（7,fen）;
write_com（0x80+0x40+7）;
}
if（s1num==3）
{
shi--;
if（shi==-1）
shi=23;
write_sfm（4,shi）;
write_com（0x80+0x40+4）;
}
}
}
}
}
voidmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
keyscan（）;
}
}
voidtimer0（）interrupt1
{
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
count++;
if（count==20）
{
count=0;
miao++;
if（miao==60）
{
miao=0;
fen++;
if（fen==60）
{
fen=0;
shi++;
if（shi==24）
{
shi=0;
}
write_sfm（4,shi）;
}
write_sfm（7,fen）;
}
write_sfm（10,miao）;
}
}
五、调试及性能分析
5.1.硬件调试
硬件调试时可先检查印制板及焊接的质量情况，在检查无误后可通电检查LCD显示器的状况。
若亮度不理想，可以调整P0口的电阻大小，一般情况下取200R电阻即可获得满意的亮度效果。
实验室制作时，可结合示波器测试晶振及P0、P2端口的波形情况进行综合硬件测试分析。
5.2.软件调试
软件调试在Wave编译器下进行，源程序编译及仿真调试应分段或予以子程序为单位逐个进行，最后可结合硬件实时调试。
5.3.性能分析
按照设计程序分析，LCD显示器动态扫描的频率约为167HZ，实际使用观察时完全没有闪烁，由于计时中断程序中加了中断程序中加勒中断延时误差处理，所以实际计时精度非常高，可满足多种场合的应用需要，另外，上电时具有一个滚动显示子程序，可以方便地显示
制作日期等信息。
六、实训心得
看了郭天翔的单片机第十课，电子钟的设计。
刚开始下载到我的实验板上，不能正常运行，（而郭的板子可以运行，东东的也可以运行）按下按键时，光标乱跑。
估计是按键消抖问题，没释放按键。
想了一阵，也改了一些地方，主要是大括号的位置，结果不是没反应，就是光标乱跳，打算放弃，后来还是迫于压力，反复看了几遍程序，回到按键消抖上来，于是在每个判断中加入了一句while（!
k？
），问题终于解决。
哈，终于松了口气，还好没被自己的惰性所扼杀。
总结这么几点：
1程序中大括号的位置要注意，2液晶驱动严格按时序写。
3边写边编译，有错立马找寻原因，然后排除，当然，还有就是别轻易放弃。
七．参考文献
[1]张齐，杜群贵.单片机应用系统设计技术[M]. 北京：
电子工业出版社，2007
[2]中国机械工业教育协会组编.《单片机原理与应用》.机械工业出版社.2001
[3]杨金岩等.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M]．北京：
人民邮电出版社，2005．
[4]求是科技．单片机通信技术与工程实践[M]．北京：
人民邮电出版社，2005
[5]杨金岩等.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M]．北京：
人民邮电出版社，2005．
[6]郭永贞主编数字电子技术[M]西安电子科技大学出版社2000
[7]李广弟单片机基础[M],北京：
北京航空航天大学出版社,2001
[8]张洪润电子线路与电子技术[M].清华大学出版社[M]，2005
[9]单片机应用技术及项目化训练主编：
李庭贵
[10]单片机课程设计指导编者：
李广飞楼然苗
升级会员 