51单片机电子时钟课程设计报告00001.docx
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51单片机电子时钟课程设计报告00001
51单片机电子时钟课程设计报告
《单片机原理及应用》
课程设计报告
题目：
电子时钟
专业电气工程及其自动化
班级2010级电工2班
学号2010401020242
姓名王贞
指导教师邹云峰
提交日期2013年06月21日
2．硬件焊接及调试
根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目的。
3．后期处理
对设计过程进行总结，完成设计报告。
2.2单片机系统方框图
2.2单片机系统流程图
主流程图键盘扫描流程图
时钟流程图
第三部分主要器件及简介
3.1主要器件
1.STC89C51单片机；
2．LCD1602液晶显示屏；
3.2主要器件简介
1．STC89C51单片机简介
STC89C51是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8KBytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。
2．LCD1602液晶显示屏简介
LCD1602可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0—D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V,并且带有字符对比度调节和背光。
LCD1602引脚说明如下表所示：
LCD液晶显示器各引脚功能及结构
编号
符号
引脚说明
编号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2
双向数据口
2
VDD
电源正极
10
D3
双向数据口
3
VL
对比度调节
11
D4
双向数据口
4
RS
数据/命令选择
12
D5
双向数据口
5
R/W
读写/选择
13
D6
双向数据口
6
E
模块使能端
14
D7
双向数据口
7
D0
双向数据口
15
BLK
背光源地
8
D1
双向数据口
16
BLA
背光源正极
VDD：
电源正极，4.5V—5.5V,通常使用5V电压；
VL：
LCD对比度调节端，电压调节范围为0—5V。
接正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高会产生“鬼影”，因此通常使用一个10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地；
RS：
MCU写入数据或者指令选择端。
MCU要写入指令时，使RS为低电平；MCU要写入数据时，使RS为高电平；
R/W：
读写控制端。
R/W为高电平时，读取数据；R/W为低电平时，写入数据；
EN：
LCD模块使能信号控制端。
写数据时，需要下降沿触发模块。
D0—D7：
8为数据总线，三态双向。
如果MCU的I/O口资源紧张的话，该模块也可以只使用4位数据线D4—D7接口传送数据。
A：
LED背光正极。
需要背光时，A串接一个限流电阻接VDD，K接地。
K：
LED背光地端。
第四部分系统硬件设计
4.1最小系统
复位时单片机的初始化操作，只要给RST引脚加上两个机器周期以上的高电平信号，就可以使STC89C51单片机复位。
本次采用的是12M晶振，按钮复位电路。
4.2LCD显示电路
LCD显示屏的D0到D7与单片机P0口相连，LCD显示屏EN口与单片机P3.4口相连，RS与P3.5相连。
通过滑动变阻器改变LCD显示屏的显示对比度。
4.3键盘输入电路
本次设计采用独立键盘，键盘按下时，相应的I/O口电平由高变低，一次检测按键是否被按下。
4个独立按键与单片机P3.0—P3.3口相连。
4.3蜂鸣器和LED灯电路
蜂鸣器的作用为准点报时产生报警声，LED在秒钟为偶数时或者功能键被按下时亮。
蜂鸣器与单片机P2.2口相连，LED灯与单片机P2.3口相连。
第五部分仿真电路图与仿真结果
用Keil和Protues进行仿真调试，仿真结果完全达到预期目的。
第六部分课程设计总结
本次单片机课程设计，在我和我的搭档陈雅琴默契配合，以及邹老师的指导和同学的帮助下顺利完成了。
在设计过程中，从仿真电路的设计，源程序的书写和修改以及实物电路的焊接中都遇到了不少问题，但在我们的共同努力下解决了，并且从中学到了不少知识。
我们在设计过程中还不断提出自己的疑点以及新的想法，联系实际应用，将课本上学习的东西运用到实际中，这些都令我们受益匪浅。
课程设计需要很大的耐心，尤其是遇到困难的时候，这也是对我们的考验。
在设计过程中，我们遇到问题不是感到急躁，而是耐心地寻找解决的办法，与老师、同学进行交流讨论，寻求最佳的解决办法。
总之，在此次的课程设计中，我们不仅动手、动脑，也学会了不少东西，同时，谢谢对我们的设计带来建议、意见和帮助的老师和同学们！
谢谢！
第七部分参考文献
《单片机原理及应用（第二版）》高等教育出版社
《新概念51单片机C语言教程》电子工业出版社
附录A实物图
附录B系统源程序
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitlcdrs=P3^5;//定义1602液晶RS端
sbitlcden=P3^4;//定义1602液晶LCDEN端
sbits1=P3^0;//定义按键--功能键
sbits2=P3^1;//定义按键--增加键
sbits3=P3^2;//定义按键--减小键
sbits4=P3^3;//定义按键--闹钟键
sbitbeep=P2^2;//定义蜂鸣器端
sbitled=P2^3;//定义LED灯端
ucharcount,s1num,s4num;
charyear,month,day,week,miao,shi,fen,pshi;
ucharcodetable[]="20--";//定义初始上电时液晶默认显示状态
voiddelay（uintz）//延时函数
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
voidzhuanhuan（）
{
if（shi==0）
pshi=12;
if（shi<=12&&shi>=1）
pshi=shi;
if（shi>12）
pshi=shi-12;
}
voiddi（）//蜂鸣器发声函数
{
beep=0;
delay（300）;
beep=1;
delay（300）;
}
voidwrite_com（ucharcom）//液晶写命令函数
{
lcdrs=0;
lcden=0;
P0=com;
delay（5）;
lcden=1;
delay（5）;
lcden=0;
}
voidwrite_date（uchardate）//液晶写数据函数
{
lcdrs=1;
lcden=0;
P0=date;
delay（5）;
lcden=1;
delay（5）;
lcden=0;
}
void_shi（）//写"AM"、"PM"函数
{
if（shi>=12）
{
write_com（0x80+0x40+1）;//写出"PM"
write_date（'P'）;
write_date（'M'）;
}
else
{
write_com（0x80+0x40+1）;//写出"AM"
write_date（'A'）;
write_date（'M'）;
}
}
voidwrite_ymd（ucharadd1,uchardate1）//写年月日函数
{
ucharshi,ge;
shi=date1/10;//分解一个2位数的十位和个位
ge=date1%10;
write_com（0x80+add1）;//设置显示位置
write_date（0x30+shi）;//送去液晶显示十位
write_date（0x30+ge）;//送去液晶显示个位
}
voidwrite_sfm（ucharadd,uchardate）//写时分秒函数
{
ucharshi,ge;
shi=date/10;//分解一个2位数的十位和个位
ge=date%10;
write_com（0x80+0x40+add）;//设置显示位置
write_date（0x30+shi）;//送去液晶显示十位
write_date（0x30+ge）;//送去液晶显示个位
}
voidwrite_week（charweek）//写液晶星期显示函数
{
write_com（0x80+12）;
switch（week）
{
case1:
write_date（'M'）;delay（5）;
write_date（'O'）;delay（5）;
write_date（'N'）;
break;
case2:
write_date（'T'）;delay（5）;
write_date（'U'）;delay（5）;
write_date（'E'）;
break;
case3:
write_date（'W'）;delay（5）;
write_date（'E'）;delay（5）;
write_date（'D'）;
break;
case4:
write_date（'T'）;delay（5）;
write_date（'H'）;delay（5）;
write_date（'U'）;
break;
case5:
write_date（'F'）;delay（5）;
write_date（'R'）;delay（5）;
write_date（'I'）;
break;
case6:
write_date（'S'）;delay（5）;
write_date（'A'）;delay（5）;
write_date（'T'）;
break;
case7:
write_date（'S'）;delay（5）;
write_date（'U'）;delay（5）;
write_date（'N'）;
break;
}
}
voidwriteym（）
{
day=1;
month++;
if（month==13）
{
month=1;
year++;
if（year==100）
year=0;
write_ymd（3,year）;//年若变化则重新写入
}
write_ymd（6,month）;//月若变化则重新写入
}
voidinit（）//初始化函数
{
ucharnum;
lcden=0;
year=13;//初始化种变量值
month=6;
day=21;
week=5;
shi=13;
fen=59;
miao=58;
count=0;
s1num=0;
s4num=0;
write_com（0x38）;//初始化1602液晶
write_com（0x0c）;
write_com（0x06）;
write_com（0x01）;
write_com（0x80）;//设置显示初始坐标
for（num=0;num<15;num++）//显示年月日星期
{
write_date（table[num]）;
delay（5）;
}
delay（5）;
write_com（0x80+0x40+6）;//写出时间显示部分的两个":
"
write_date（':
'）;
delay（5）;
write_com（0x80+0x40+9）;
write_date（':
'）;
delay（5）;
write_week（week）;
write_ymd（3,year）;//分别送去液晶显示
write_ymd（6,month）;
write_ymd（9,day）;
write_sfm（10,miao）;//分别送去液晶显示
write_sfm（7,fen）;
write_sfm（4,shi）;
TMOD=0x01;//设置定时器0工作模式1
TH0=（65536-50000）/256;//定时器装初值
TL0=（65536-50000）%256;
EA=1;//开总中断
ET0=1;//开定时器0中断
TR0=1;//启动定时器0
}
voidkeyscan（）//按键扫描函数
{
if（s1==0）
{
delay（5）;
if（s1==0）//确认功能键被按下
{
s1num++;//功能键按下次数记录
while（!
s1）;//释放确认
if（s1num==1）//第一次被按下时
{
TR0=0;//关闭定时器
write_com（0x80+3）;//光标定位到年位置
write_com（0x0f）;//光标开始闪烁
}
if（s1num==2）//第二次按下光标闪烁定位到月位置
{
write_com（0x80+6）;
}
if（s1num==3）//第三次按下光标闪烁定位到日位置
{
write_com（0x80+9）;
}
if（s1num==4）//第四次按下光标闪烁定位到星期位置
{
write_com（0x80+12）;
}
if（s1num==7）//第七次被按下时光标定位到秒位置
{
write_com（0x80+0x40+10）;
}
if（s1num==6）//第六次按下光标闪烁定位到分位置
{
write_com（0x80+0x40+7）;
}
if（s1num==5）//第五次按下光标闪烁定位到时位置
{
write_com（0x80+0x40+4）;
}
if（s1num==8）//第七次按下
{
s1num=0;//记录按键数清零
write_com（0x0c）;//取消光标闪烁
TR0=1;//启动定时器使时钟开始走
}
}
}
if（s1num!
=0）//只有功能键被按下后，增加和减小键才有效
{
if（s2==0）
{
delay（5）;
if（s2==0）//增加键确认被按下
{
while（!
s2）;//按键释放
if（s1num==1）//若功能键第一次按下
{
year++;//则调整年加1
if（year==100）//若满100后将清零
year=0;
write_ymd（3,year）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+3）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==2）//若功能键第二次按下
{
month++;//则调整月加1
if（month==13）//若满12后将置一
month=1;
write_ymd（6,month）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+6）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==3）//若功能键第三次按下
{
day++;//则调整日加1
if（year%4==0&&month==2）
{
if（day==30）//若满29后将置一
day=1;
}
if（year%4!
=0&&month==2）
{
if（day==29）//若满28后将置一
day=1;
}
if（month!
=2&&month!
=4&&month!
=6&&month!
=9&&month!
=11）
{
if（day==32）//若满31后将置一
day=1;
}
if（month==4||month==6||month==9||month==11）
{
if（day==31）//若满30后将置一
day=1;
}
write_ymd（9,day）;;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+9）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==4）//若功能键第四次按下
{
week++;//则调整星期加1
if（week==8）//若满8后将置一
week=1;
write_week（week）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+12）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==7）//若功能键第七次按下
{
miao++;//则调整秒加1
if（miao==60）//若满60后将清零
miao=0;
write_sfm（10,miao）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+0x40+10）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==6）//若功能键第二次按下
{
fen++;//则调整分钟加1
if（fen==60）//若满60后将清零
fen=0;
write_sfm（7,fen）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+0x40+7）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==5）//若功能键第五次按下
{
shi++;
if（shi==24）//若满24后将清零
{
shi=0;
}
if（s4num==0）
{
write_sfm（4,shi）;;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+0x40+4）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s4num==1）
{
zhuanhuan（）;
_shi（）;
write_sfm（4,pshi）;;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+0x40+4）;//显示位置重新回到调节处
}
}
}
}
}
if（s3==0）
{
delay（5）;
if（s3==0）//确认减小键被按下
{
while（!
s3）;//按键释放
if（s1num==1）//若功能键第一次按下
{
year--;//则调整秒减1
if（year==-1）//若减到负数则将其重新设置为99
year=99;
write_ymd（3,year）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+3）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==2）//若功能键第二次按下
{
month--;//则调整分钟减1
if（month==0）//若减到负数则将其重新设置为59
month=12;
write_ymd（6,month）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+6）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==3）//若功能键第二次按下
{
day--;//则调整日加1
if（year%4==0&&month==2）
{
if（day==0）//若满29后将置一
day=29;
}
if（year%4!
=0&&month==2）
{
if（day==0）//若满28后将置一
day=28;
}
if（month!
=2&&month!
=4&&month!
=6&&month!
=9&&month!
=11）
{
if（day==0）//若满31后将置一
day=31;
}
if（month==4||month==6||month==9||month==11）
{
if（day==0）//若满30后将置一
day=30;
}
write_ymd（9,day）;;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+9）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==4）//若功能键第二次按下
{
week--;//则调整小时减1
if（week==0）//若减到负数则将其重新设置为23
week=7;
write_week（week）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+12）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==7）//若功能键第一次按下
{
miao--;//则调整秒减1
if（miao==-1）//若减到负数则将其重新设置为59
miao=59;
write_sfm（10,miao）;//每调节一次送液晶显示一下
write_com（0x80+0x40+10）;//显示位置重新回到调节处
}
if（s1num==6）//若功能键第二次按下
{
fen--
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