单片机电子时钟设计报告.docx
《单片机电子时钟设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机电子时钟设计报告.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
单片机电子时钟设计报告
电子时钟实验报告
全部代码在文档末尾：
51单片机，LCD1602液晶显示屏平台下编程实现，可直接编译运行目录：
实验目的
，实验要求三，实验基本原理四，实验设计分析五，实验要求实现
A.电路设计.
1.整体设计
2.分块设计
输入部分输出部分晶振与复位电路
B.程序设计.
程序主要模块
五.实验总结及感想
实验目的
20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。
麻烦，所以电子钟是以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，得到了广泛的使用。
1.学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LCD液晶显示的设计方法。
2.设计任务及要求利用实验平台上LCD1602液晶显示屏，设计带有闹铃功能的数字时钟二，实验要求
A.基本要求：
1.在LCD1602液晶显示屏上显示当前日期，时间。
2.利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示设置闹玲的时间。
闹玲时间到蜂鸣
器发出声响，一分钟后闹铃停止。
B.扩展部分：
1.日历功能（能对年，月，日，星期进行显示，分辨平年，闰年以及各月天数，并调整）实现年月日时分秒的调整，星期准确的随着日期改变而改变进行显示。
2.定时功能（设定一段时间长度，定时到后，闹铃提示）
C.可扩展部分:
1.闹铃重响功能（闹铃被停止后，以停止时刻开始，一段时间后闹铃重响，且重响时间的间隔可调）
2．可进行备忘录提示，按照年月日，可在设定的某年某月进行闹铃提示。
三，实验基本原理
利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为20，每中断一次中断计数初值加1，当
减到20时，则表示1s到了，秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了,是否一天到了，是否一个月到了，是否一年到了。
将时间在LCD液晶屏上显示，降低了程序的编写难度。
LCD的固定显示特性是
我们省去了数码管的动态扫描显示。
四，实验设计分析
针对要实现的功能，采用AT89S5单片机进行设计，AT89S52单片机是一款低功
MCS-51指令
耗，高性能CMOS位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准系统及80C51引脚结构。
这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。
在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。
程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序，秒表显示程序，时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序，延时程序等。
运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。
首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。
这是前期准备工作。
第二部分是硬件部分：
依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出
需要显示驱动电路和数码管电路等。
第三部分是软件部分：
先学习理解C语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。
第四部分是软件画图部分：
设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。
第五部分是软件仿真部分：
软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。
第六部分是硬件实现部分：
连接电路并导入程序检查电路，若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。
最后进行功能扩展，在已经正确的设计基础上，添加额外的功能！
五，实验要求实现
A.电路设计
1.整体设计
此次设计主要是应用单片机来设计电子时钟，硬件部分主要分以下电路模块:
显示电路用lcd1602显示，年份，月份，星期，小时、分钟和秒（日），使电路更加简单。
单片机采用AT89S5係列，这种单片机应用简单，适合电子钟设计。
电路的总体设计框架如下:
分样例:
P0口。
对于P0口，由
在本实验中主要用用P3口输入按键信号，还用到了特殊的于其存在高阻状态，为了实现幵关功能，给其添加上拉电阻，具体如下图所示:
输出部分本电路的输出信号LCD勺写入命令和写入数据，闹铃脉冲信号。
闹铃由端输出，模块如下:
日期时间由LCD1602俞出，模块如下:
晶振与复位电路
本实验单片机时钟用内部时钟，模块如下：
复位电路为手动复位构成，模块如下：
B.程序设计
程序总体设计本实验用汇编程序完成.
程序总的流程图如下：
程序主要模块中断服务程序：
/******************
一秒定时中断函数*****************/
voidtimer0（）interrupt1using1
ET0=0;
验总结及感想
分耕耘，一分收获。
只有亲自用实践来验证这句话，在能得其要领。
经过这
次单片机课程设计，我从一个单片机实践的门外汉，已经越升为略知一二的新手。
虽然还有很多有关单片机的应用有待学习，但万变不离其宗，只要深入了解单片的原理，全部知识点，各个细节，一切设计皆有可能。
在实验的开始几天，基本上没有收获，不知何从下手，不知所措。
为了看得更
远，不妨站在前人的肩膀上，我在整体思路模糊的情况下，在网上大量招资粮，各种与电子时钟相关的文章，我阅读了不少。
随着涉猎的点滴积累，我对电子时钟的设计方案已经慢慢酝酿而成。
有了方向和不少知识储备后，在接下来的几天，几乎每天都有突破，虽然有时只是一句程序的修改或诞生，但那种收获的感觉很暖人心。
实验中遇到了不少问题，接下来总结一下，共同探讨。
1,PO口幵关问题。
PO口比较特殊，它存在高阻态，要使其输入不是高电平就
是低电平，就要接上拉电阻，给其高电平输入。
的过程就是一个解决问题的过程，每天都解决一些问题，我的实验也就解决了，当然结果不重要，功利化的追求结果，会使人浮躁，还是享受那份疑难迎刃而解的快感吧！
全部完整代码：
此代码未经本人优化，可以根据自己的需求优化代码。
盗版不究，可直接引用。
/****************************************************************/
基于STC89S52单片机以及液晶1602显示的万年历项目
/***************************************************************/
#include<>
#include<>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint
/***************
液晶1602相关参数***************/
#definedata_portP0
//液晶屏指令、数据通信接口
指令寄存器，rs=1时选择数据寄存器）
入，rw=1时选择读出）
sbiten=P1八2;
//
液晶屏使能接口（en=0时通信接口中
断，en=1时通信接口接通）
液晶屏第一行要显示的字符串
液晶屏第二行要显示的字符串
ucharcodeline1_str[]={"Welcome!
"};//ucharcodeline2_str[]={"madeby:
MCU"};//
/***************
按键设置的相关参数************/
//蜂鸣器
sbittimer二卩1八5;
sbitsound二卩3八4;
//进入闹铃设置状态键
ucharsflag=0,ssflag=0;
//闹铃设置标志位；闹铃工作标
志位
sbitset_key二卩3八7;
//
进入设置
sbitup_key=卩3八6;
//
加号键
sbitcancle_key=P3八5;
//
完成设置键
ucharset=0;
//是否进行了设置
ucharflag=0;
//设置选择标志
ucharyear=0x00;
//"年"寄存器
ucharmonth=0x01;
//"月"寄存器
ucharday=0x01;
//"日"寄存器
ucharweek=0x06;
//"星期"寄存器
ucharhour;
//"时"寄存器
ucharminite;
//"分"寄存器
ucharsecond;
//"秒"寄存器
ucharjiamiao=0;
//
加秒参数
ucharfen1,fen2;
//
数据交换）分定时寄存器
ucharshi1,shi2;
//
数据交换）时定时寄存器
依次存储:
年,月,
uchardis_val[7]={0x00,0x01,0x01,0x06,0x00,0x00,0x00};//
日,星期,时,分,秒
/******************
子函数部分
*****************/
voidlcd_int（）;
//
初始化1602液晶
voidwelcome（）;
//
欢迎界面
//向液晶屏输入命令
voidin_command（ucharcom）;
voidin_data（uchardat）;
//
向液晶屏输入数据
voiddelay（uintms）;
//
延时函数
voidkey（）;
//
按键设置函数
ucharcalculate_week（）;
//星期计算函数
voidweek_disp（ucharx）;
//LCD1602显示星期值子函数声明
voidlcd_disp_string（ucharstr[]）;
//液晶屏显示一串字符子函数声明
voidbrush_lcd（）;
//
刷新液晶屏显示内容子函数声明
voidrun（）;
//
万年历正常运行函数
/**********************************************/
voidmain（）
TMOD=0x01;
//OOOO0001使用定时器TO的模式1（16位模式）
THO=（65536-5OOOO）/256;//设定每次中断间隔5Oms
TLO=（65536-5OOOO）%256;
jiamiao=1;
lcd_int（）;
welcome（）;
delay（1OOO）;
while
（1）
key（）;
if（jiamiao==2O）
//刷新"秒"
second++;
dis_val[6]=（（second/10）<<4）|（second%10）;
jiamiao=0;
run（）;
if（flag==0）
if（dis_val[0]==0x00
&&
dis_val[1]==0x01
&&
dis_val[2]==0x01）//2000年1月1日为星期六
{dis_val[3]=0x06;}
brush_lcd（）;
//刷新液晶屏显示内容
if（hour==shi2&&minite==fen2&&ssflag==1）
timer=0;
else
timer=1;
/********延时子函数************/
voiddelay（uintms）
uchari;
while（ms--）
for（i=0;i<244;i++）;
voidlcd_int（）
delay（30）;//延时15MS等待LCD初始化
in_command（0x01）;
//清显示屏
in_command（0x38）;
//8位通信，2行显示，5*7点阵
in_command（0x0c）;
//开显示，关光标，关闪烁
in_command（0x06）;
//字符不动，光标右移动，地址加一
/**********液晶屏显示一串字符**********/voidlcd_disp_string（ucharstr[]）
uchari=0;
while（str[i]!
='\0'）
in_data（str[i]）;
//显示数据（字符）
i++;
/***************
欢迎界面函数***************/
voidwelcome（）
uchari;
in_command（0x80）;
//
设定第一行字符串起始显示位置
while（line1_str[i]!
='\0'）
delay（100）;
in_data（line1_str[i]）;
//
显示数据（字符）
i=0;
i++;
in_command（0xc0）;
//
设定第二行字符串起始显示位置
while（line2_str[i]!
='\0'）
delay（100）;
i++;
/********向液晶屏输入命令子函数************/voidin_command（ucharcom）
delay
（2）;
en=0;//关闭通信，为设置参数做准备
rs=0;//选择指令寄存器
rw=0;//写入液晶
_nop_（）;
data_port=com;
en=1;//开始通信
_nop_（）;
en=0;//关闭通信，为设置参数做准备
/********向液晶屏输入数据子函数************/voidin_data（uchardat）
delay
（2）;
en=0;//关闭通信，为设置参数做准备
rs=1;//选择数据寄存器
rw=0;//写入液晶
_nop_（）;
data_port=dat;
_nop_（）;
en=1;//开始通信
_nop_（）;
en=0;//关闭通信，为设置参数做准备
/***********计算星期值子函数**************/ucharcalculate_week（）
uintdays_number;//存储天数值
uchari;
if（year>=1）
days_number=days_number+（year*365）;//从00年到year-1年的总天数
else
days_number=0;
for（i=1;iswitch（i）
case1:
case3:
case5:
case7:
case8:
case10:
case12:
days_number+=31;//大月31天
break;
case4:
case6:
case9:
case11:
days_number+=30;//小月30天
case2:
if（year%4==0）//闰年2月29天
{days_number+=29;}
else
//平年2月28天
{days_number+=28;}
break;
{return（7）;}
else
{return（（days_number+5）%7）;}
/*********LCD1602显示星期值子函数************/voidweek_disp（ucharx）
switch（x）
case1:
lcd_disp_string（"MON"）;
//
显示"星期一"
//显示"星期二"
break;
case2:
lcd_disp_string（"TUE"）;
break;
break;
//显示"星期五"
break;
case5:
lcd_disp_string（"FRI"）;
break;
//显示"星期日"
break;
case7:
lcd_disp_string（"SUN"）;
/*****************
按键设置函数**************/
voidkey（）
if（set_key==0）
//检测"设置"键是否按下
delay（5）;
//延时消抖
if（set_key==0）
ET0=0;
//打开定时器T0中断允许位
TR0=0;
//启动定时器T0
if（flag<6）
{flag++;}
else
时"
分"
秒"
{flag=0;}
switch（flag）
case0:
if（set==1）
set=0;
//检测时间是否更改
//时间更改标志复位
dis_val[0]=（（year/10）<<4）|（year%10）;
dis_val[1]=（（month/10）<<4）|（month%10）;//
dis_val[2]=（（day/10）<<4）|（day%10）;
dis_val[3]=week;
//
//刷新"年"
刷新"月"
//刷新"日"
刷新"星期"
dis_val[4]=（（hour/10）<<4）|（hour%10）;
dis_val[5]=（（minite/10）<<4）|（minite%10）;
dis_val[6]=（（second/10）<<4）|（second%10）;
//
//
//
刷新"
刷新"
刷新"
in_command（0x0c）;//
开显示，关光标，关闪烁
break;
位闪烁
case1:
in_command（0x83）;
//设定显示（光标）位置"
年"低
in_command（0x0d）;
//开显示，关光标，开闪烁
year=（（dis_val[0]>>4）*10）+（dis_val[0]&0x0f）;
//
预设
调节变量初始值为当前时刻
month=（（dis_val[1]>>4）*10）+（dis_val[1]&0x0f）;
day=（（dis_val[2]>>4）*10）+（dis_val[2]&0x0f）;
hour=（（dis_val[4]>>4）*10）+（dis_val[4]&0x0f）;
minite=（（dis_val[5]>>4）*10）+（dis_val[5]&0x0f）;
second=（（dis_val[6]>>4）*10）+（dis_val[6]&0x0f）;
break;
位闪烁
case2:
in_command（0x86）;
//设定显示（光标）位置"
月"低
break;
case3:
in_command（0x89）;
//设定显示（光标）位置"
日"低
位闪烁
break;
case4:
in_command（0xc5）;
//设定显示（光标）位置"时"低
位闪烁
break;
case5:
in_command（0xc8）;
//设定显示（光标）位置"分"低
位闪烁
break;
case6:
in_command（0xcb）;//
设定显示（光标）位置"秒"低位
闪烁
break;
while（set_key==0）;
if（up_key==0&&flag!
=0）
//检测"设置时间"启动时,"上升"键是否
按下
delay（5）;
//延时消抖
if（up_key==0）
switch（flag）
case1:
if（sflag==1）
{break;}if（year<99）{year++;}else{year=0;}
if（year%4!
=0&&month==2）//平年的2月
if（day>28）
"日"高位
位闪烁
day=28;
in_command（0x88）;
//设定显示（光标）位置
in_data（num_tab[day/10]）;//修正"日"
in_data（num_tab[day%10]）;
week=calculate_week（）;
in_command（0x8c）;
week_disp（week）;
in_command（0x82）;
in_data（num_tab[year/10]）;
//计算星期值
//设定显示（光标）位置"星期"
//LCD1602显示星期值
//
in_data（num_tab[year%10]）;
in_command（0x83）;
//
break;
设定显示（光标）位置"年"高
//显示正在调节的"年"
设定显示（光标）位置"年"低
高位
日"
case2:
if（sflag==1）
{break;}if（month<12）{month++;}else{month=1;}if（month==4||month==6||month==9||month==11）
if（day>30）
day=30;
in_command（0x88）;//设定显示（光标）位置"
in_data（num_tab[day/10]）;//修正"日"
in_data（num_tab[day%10]）;
if（month==2）
"日"高位
in_data（num_tab[day/10]）;//修正"日"
in_data（num_tab[day%10]）;
if（day>28）
day=28;
in_command（0x88）;//设定显示（光标）位置
"日"高位
if（day>29）
day=29;
in_command（0x88）;//设定显示（光标）位置
in_data（num_tab[day%10]）;
week=calculate_week（）;//计算星期值
//显示正在调节的"月"
in_data（num_tab[month/10]）;
in_data（num_tab[month%10]）;
闪烁
break;
case3:
if（sflag==1）
{break;}if（month==4||month==6||month==9||month==11）
if（day<30）{day++;}else{day=1;}
elseif（month==2）
if（year%4!
=0）
//平年
if（day<
升级会员 