单片机电子时钟设计报告.docx

1、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

2、，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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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 */void timer0() interrupt 1 using 1ET0=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，

8、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

9、，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 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int/

10、*液晶 1602 相关参数 */#define data_port P0/ 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)sbit e n=P 1八2;/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uchar code line1_str= Welcome! ;/ uchar code line2_str= made by: MCU ;/*按键设置的相关参数 */ 蜂鸣器sbit timer二卩1八5;sbit sou nd二卩3八4;/ 进入闹铃设置状态键uchar

11、 sflag=0,ssflag=0;/ 闹铃设置标志位；闹铃工作标志位sbit set_key二卩3八7;/进入设置sbit up_key=卩3八6;/加号键sbit can cle_key=P 3八5;/完成设置键uchar set=0;/ 是否进行了设置uchar flag=0;/ 设置选择标志uchar year=0x00;/ 年 寄存器uchar month=0x01;/ 月 寄存器uchar day=0x01;/ 日 寄存器uchar week=0x06;/ 星期 寄存器uchar hour;/ 时 寄存器uchar minite;/ 分 寄存器uchar second;/ 秒 寄存

12、器uchar jiamiao=0;/加秒参数uchar fen1,fen2;/数据交换）分定时寄存器uchar shi1,shi2;/数据交换）时定时寄存器依次存储 : 年, 月,uchar dis_val7=0x00,0x01,0x01,0x06,0x00,0x00,0x00;/日,星期,时,分,秒/*子函数部分*/void lcd_int();/初始化 1602 液晶void welcome();/欢迎界面/ 向液晶屏输入命令void in_command(uchar com);void in_data(uchar dat);/向液晶屏输入数据void delay(uint ms);/延时

13、函数void key();/按键设置函数uchar calculate_week();/ 星期计算函数void week_disp(uchar x);/LCD1602 显示星期值子函数声明void lcd_disp_string(uchar str);/ 液晶屏显示一串字符子函数声明void brush_lcd();/刷新液晶屏显示内容子函数声明void run();/万年历正常运行函数/*/void main()TMOD=0x01;/OOOO 0001 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 5OmsTLO=(65536-5

14、OOOO)%256;jiamiao=1;lcd_int();welcome();delay(1OOO);while(1)key();if(jiamiao=2O)/ 刷新 秒second+;dis_val6=(second/10)4)|(second%10);jiamiao=0;run();if(flag=0)if(dis_val0=0x00&dis_val1=0x01&dis_val2=0x01)/2000 年 1月 1日为星期六dis_val3=0x06;brush_lcd();/ 刷新液晶屏显示内容if(hour=shi2 & minite=fen2 &ssflag=1)timer=0;e

15、lsetimer=1;/* 延时子函数 */void delay(uint ms)uchar i;while(ms-)for(i=0;i=1)days_number=days_number+(year*365); / 从 00 年到 year-1 年的总天数elsedays_number=0;for(i=1;imonth;i+)switch(i)case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:days_number+=31;/ 大月 31 天break;case 4:case 6:case 9:case 11:days_number+=30

16、;/ 小月 30 天case 2: 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);elsereturn(days_number+5)%7);/*LCD1602 显示星期值子函数 */ void week_disp(uchar x)switch(x)case 1: lcd_disp_string(MON);/显示星期一 / 显示星期二 break;case 2: lcd_disp_string(TUE);break;break;/ 显示星期五 break;cas

17、e 5: lcd_disp_string(FRI);break;/ 显示星期日 break;case 7: lcd_disp_string(SUN);/*按键设置函数 */void key()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 T0if(flag6)flag+;else时分秒flag=0;switch(flag)case 0:if(set=1)set=0;/ 检测时间是否更改/ 时间更改标志复位dis_val0=(year/10)4)|(year%10

18、);dis_val1=(month/10)4)|(month%10); /dis_val2=(day/10)4)|(day%10);dis_val3=week;/ 刷新 年刷新月/ 刷新 日刷新星期dis_val4=(hour/10)4)|(hour%10);dis_val5=(minite/10)4)|(minite%10);dis_val6=(second/10)4)*10)+(dis_val0&0x0f);/预设调节变量初始值为当前时刻month=(dis_val14)*10)+(dis_val1&0x0f);day=(dis_val24)*10)+(dis_val2&0x0f);hou

19、r=(dis_val44)*10)+(dis_val4&0x0f);minite=(dis_val54)*10)+(dis_val5&0x0f);second=(dis_val64)*10)+(dis_val6&0x0f);break;位闪烁case 2: in_command(0x86);/ 设定显示 （ 光标 ） 位置 月低break;case 3: in_command(0x89);/ 设定显示 （ 光标 ） 位置 日低位闪烁break;case 4: in_command(0xc5);/ 设定显示 （ 光标 ） 位置 时 低位闪烁break;case 5: in_command(0xc

20、8);/ 设定显示 （光标） 位置 分低位闪烁break;case 6: 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)case 1: if(sflag=1)break; if(year28) 日 高位位闪烁day=28;in_command(0x88);/ 设定显示 （ 光标 ） 位置in_data(num_tabday/10); / 修正 日i

21、n_data(num_tabday%10);week=calculate_week();in_command(0x8c);week_disp(week);in_command(0x82);in_data(num_tabyear/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_tabyear%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case 2: if(sflag=1)break; if(month30)day=30;in_comm

22、and(0x88);/ 设定显示 ( 光标 ) 位置 in_data(num_tabday/10); / 修正 日in_data(num_tabday%10);if(month=2) 日 高位in_data(num_tabday/10); / 修正 日in_data(num_tabday%10);if(day28)day=28;in_command(0x88); / 设 定 显 示 ( 光 标 ) 位 置 日 高位if(day29)day=29;in_command(0x88); / 设 定 显 示 ( 光 标 ) 位 置in_data(num_tabday%10);week=calculate_week();/ 计算星期值/ 显示正在调节的 月in_data(num_tabmonth/10);in_data(num_tabmonth%10);闪烁break;case 3: if(sflag=1)break; if(month=4 | month=6 | month=9 | month=11)if(day30) day+; else day=1;else if(month=2)if(year%4!=0)/ 平年if(day