单片机课程设计实验报告-基于STC89C52RC的电子万年历设计.doc

单片机实验报告题 目：基于stc89c52rc的电子万年历设计专 业： 通信工程 年 级： 2008级 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 一、 设计任务与要求：利用stc89c52rc单片机设计一个具有如下功能的电子万年历：1、 能够显示年、月、日、时、分、秒、星期。2、 能正确显示闰年日期。3、 可更改年、月、日、时、分、秒、星期。4、 可设定指定日期、时间的闹钟。二、方案设计与论证按照系统设计的要求和功能，将系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块、lcd显示模块、蜂鸣器电路、电源电路、复位电路、晶振电路几个模块，系统框图如图1所示。主控模块采用stc89c52rc单片机，按键模块用5个按键，用于调整时间和设定闹钟，显示模块采用lcd1602，时钟电路模块采用ds1302实时时钟实现对时间，日期的操作。图1基于at89c52rc单片机的电子万年历系统框图三、 硬件单元电路设计与参数计算1、 主控模块我们选用stc89c52rc单片机作为中央处理器，如图2所示。图2stc89c52rc主控模块2、时钟振荡电路时钟振荡电路图3所示，时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个30pf的瓷片电容和一个12mhz的晶振组成，并接入到单片机的xtal1和xtal2引脚处，使单片机工作于内部振荡模式。此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在xtal2引脚产生幅度为3v左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。图3stc89c52rc时钟振荡电路3、复位电路复位电路由电阻和极性电容组成，如图4所示，通过高电平使单片机复位，在时钟电路开始工作后，当高电平的时间超过大约2us时，即可实现复位。此复位电路同时具备了上电复位和手动复位的功能，上电复位发生在开机加电时，由系统自动完成，手动复位通过一个按键来实现，在程序运行时，若遇到死机，死循环或程序“跑飞”等情况，通过手动复位就可以实现重新启动的操作。手动按钮复位需要人为在复位输入端rst上加入高电平。一般采用的办法是在rst端和正电源vcc之间接一个按钮和一个电阻，如图所示，当人为按下按钮时，则vcc 的+5v电平就会直接加到rst端，由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。图4stc89c52rc复位电路4、ds1302时钟电路时钟电路主要由时钟芯片ds1302、晶振等几部分组成，ds1302采用3线串行接口，占用引脚少，如图5所示。图5ds1302时钟电路5、按键电路按键电路由5个轻触开关组成，如图6所示。按键用来调整时间和设定闹钟，其一端直接接到单片机的端口，另一端接地，当按下按键时，相应的端口变为低电平，通过检测这一低电平就可以判断是哪个键按下，从而作相应的操作。图6按键电路6、显示电路显示电路采用lcd1602液晶显示，图中只画出了其相应的接口，如图7所示。3脚用于调节lcd1602的背光,4、5、6为lcd1602的控制口，用于控制其写入或是读出指令，7至14脚为lcd1602的数据口，将数传送到lcd1602中。图7lcd1602接口电路7、蜂鸣器电路蜂鸣器电路如图8所示。通过控制三极管的导通和截止来实现蜂鸣器的响与不响。图8蜂鸣器电路四、软件设计与流程图1、程序主流程图主程序首先初始化定时器、lcd1602及ds1302，然后就开始查询按键，有键按下则开始调整时间和设置闹钟，若没有按下，则执行下面的时间、日期及闹钟时间的显示，最后依次循环这些相同的操作，相应流程图如图9所示：开始初始化按键是否按下显示时间、日期及闹钟时间时间、日期、闹钟设定结束是否图9程序主流程图按键的检测主要是通过查询的办法来实现，利用按键进行间调整及闹钟设置，闹钟开关键是开启和关闭闹钟功能；设置1键按下则开始设置时间及日期，同时被选择的时间和日期开始闪烁，第一次按下设置1键时，设置年，第二次按下设置月，后面依次设置日、星期、时、分、秒；闹钟设置键按下则开始设置闹钟时间及日期，同时被选择的时间和日期开始闪烁，第一次按下闹钟设置键时，设置年，第二次按下设置月，后面依次设置日、星期、时、分、秒；若按下下调键是减1操作，按下上调键是加1操作，无论是对时钟和闹钟的年份或月份进行加减，都会使日期归1。五、仿真电路图基于stc89c52rc单片机的电子万年历硬件仿真电路图如图10所示，系统由stc89c52rc单片机、按键扫描电路、显示电路、时钟电路、晶振电路、复位电路、蜂鸣器电路组成。图10 电子万年历仿真图六、结论与心得通过这次课程设计，我对单片机的理论知识有了进一步的掌握，对单片机的原理和实际应用有了更多地理解和掌握。我对单片机的c语言编程有了更深刻的认识和更扎实的掌握，通过不断修改，不断尝试，对源代码各个模块的函数都有了一个非常深入的掌握。在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟。在此过程中，不仅培养了独立思考、动手制作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程序设计里，我们学会了很多学习的方法。而这是以后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。 七、源程序1、键盘扫描程序头文件keyscan.h：/*-矩阵键盘实验程序通过反转法循环扫描矩阵键盘-*/#include /包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义#define uchar unsigned char#define uint unsigned int /*- 函数声明-*/ uchar keyscan(void);/键盘扫描void delay(uint i); /演示程序/*- 主函数-*/*- 延时程序-*/void delay1(uint i) /延时函数while(i-);/*- 键盘扫描程序-*/uchar keyboard(void) /键盘扫描函数，使用行列反转扫描法 uchar cord_h,cord_l;/行列值中间变量 p1=0x0f; /行线输出全为0 cord_h=p1&0x0f; /读入列线值 if(cord_h!=0x0f) /先检测有无按键按下 delay1(100); /去抖 if(cord_h!=0x0f) cord_h=p1&0x0f; /读入列线值 p1=cord_h|0xf0; /输出当前列线值 cord_l=p1&0xf0; /读入行线值p1=0x0f;delay1(20);while(p1!=0x0f); /return(cord_h+cord_l);/键盘最后组合码值 switch(cord_h+cord_l) /*case 0xee:return(12);break;/0按下相应的键显示相对应的码值case 0xde:return(8);break;/1 按下相应的键显示相对应的码值 case 0xbe:return(4);break;/2case 0x7e:return(0);break;/3case 0xed:return(13);break;/4case 0xdd:return(9);break;/5case 0xbd:return(5);break;/6case 0x7d:return(1);break;/7case 0xeb:return(14);break;/8case 0xdb:return(10);break;/9case 0xbb:return(6);break;/acase 0x7b:return(2);break;/bcase 0xe7:return(15);break;/ccase 0xd7:return(11);break;/dcase 0xb7:return(7);break;/ecase 0x77:return(3);break;/fdefault:return(0xff);break; */case 0xee:return(0);break;/0按下相应的键显示相对应的码值case 0xde:return(1);break;/1 按下相应的键显示相对应的码值 case 0xbe:return(2);break;/2case 0x7e:return(3);break;/3case 0xed:return(4);break;/4case 0xdd:return(5);break;/5case 0xbd:return(6);break;/6case 0x7d:return(7);break;/7case 0xeb:return(8);break;/8case 0xdb:return(9);break;/9case 0xbb:return(10);break;/acase 0x7b:return(11);break;/bcase 0xe7:return(12);break;/ccase 0xd7:return(13);break;/dcase 0xb7:return(14);break;/ecase 0x77:return(15);break;/fdefault:return(0xff);break; return(0xff); /返回该值2、主程序如下：#include#include keyscan.h#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar a,miao,shi,fen,ri=1,yue=1,nian,week=1,key1n=0,key2n=0,run,runl,bai,mstcnt,miao1=0,shi1=0,fen1=0,ril=1,yuel=1,nianl,weekl=1,wl,rl,yl,nl,w,r,y,n;uint count1=0,count2=0,clk_set=0,clk_switch=0;uchar msb_reload_value=(65536-100)/256,lsb_reload_value=(65536-100)%256;uchar key=0xff;#define yh 0x80+16 /lcd第一行的初始位置,因为lcd1602字符地址首位d7恒定为1（100000000=80）#define er 0x80+0x40+16 /lcd第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）#define yhl 0x80#define er1 0x80+0x40/液晶屏的与c51之间的引脚连接定义（显示数据线接c51的p0口）sbit rs=p20;sbit en=p22;sbit rw=p21; /如果硬件上rw接地，就不用写这句和后面的rw=0了sbit acc0=acc0;sbit acc7=acc7;/*acc累加器=aacc.0=e0h acc.0就是acc的第0位。acc可以位寻址。累加器acc是一个8位的存储单元，是用来放数据的。但是，这个存储单元有其特殊的地位，是单片机中一个非常关键的单元，很多运算都要通过acc来进行。以后在学习指令时，常用a来表示累加器。但有一些地方例外，比如在push指令中，就必须用acc这样的名字。一般的说法，a代表了累加器中的内容、而acc代表的是累加器的地址。 */sbit buzzer=p36;/蜂鸣器，通过三极管9012驱动，端口低电平响/*/uchar code tab0= wang zhe ;uchar code tab1= 0815232021 ;uchar code tab2=20 - - ; /年显示的固定字符uchar code tab3= : : clk:off;/时间显示的固定字符/延时函数，后面经常调用void delay(uint xms)/延时函数，有参函数uint x,y;for(x=xms;x0;x-) for(y=110;y0;y-); void delay2(uint z)/延时uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=500;y0;y-);/*液晶写入指令函数与写入数据函数，以后可调用*/ write_1602com(uchar com)/*液晶写入指令函数*rs=0;/数据/指令选择置为指令rw=0; /读写选择置为写p0=com;/送入数据delay(1);en=1;/拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备delay(1);en=0;/en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令write_1602dat(uchar dat)/*液晶写入数据函数*rs=1;/数据/指令选择置为数据rw=0; /读写选择置为写p0=dat;/送入数据delay(1);en=1; /en置高电平，为制造下降沿做准备delay(1);en=0; /en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令/*屏幕移动*/void zuoyi(uchar num3) /屏幕左移 uchar l;for(l=0;lnum3;l+)write_1602com(0x18); delay2(5);void youyi(uchar num4)/屏幕右移 uchar r;for(r=0;rnum4;r+)write_1602com(0x1c);delay2(5); lcd_init()/*液晶初始化函数*write_1602com(0x38);/设置液晶工作模式，意思：16*2行显示，5*7点阵，8位数据write_1602com(0x0c);/开显示不显示光标write_1602com(0x06);/整屏不移动，光标自动右移write_1602com(0x01);/清显示 /*/ write_1602com(0x80);for(a=0;a15;a+)write_1602dat(tab0a);write_1602com(0x80+0x40);for(a=0;a15;a+)write_1602dat(tab1a);/*write_1602com(0x80+16);for(a=0;a17;a+) write_1602dat(tab2a);write_1602com(0x80+0x40+16);for(a=0;a15;a+)write_1602dat(tab3a);*/ /*/write_1602com(yh+1);/日历显示固定符号从第一行第1个位置之后开始显示for(a=0;a14;a+)write_1602dat(tab2a);/向液晶屏写日历显示的固定符号部分/delay(3);write_1602com(er);/时间显示固定符号写入位置，从第2个位置后开始显示for(a=0;a=8)week=1; write_1602com(yh+0x0c);/指定加后的周数据显示位置write_week(week);/指定周数据显示内容 write_1602com(yh+0x0e);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 5:shi+;if(shi=24)shi=0;write_sfm(2,shi);/令lcd在正确的位置显示加设定好的小时数据 write_1602com(er-2+3);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 6:fen+;if(fen=60)fen=0;write_sfm(0x05,fen);/令lcd在正确位置显示加设定好的分数据 write_1602com(er-2+6);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置break;case 7:miao+; if(miao=60)miao=0;/秒超过59，再加1，就归零write_sfm(0x08,miao);/令lcd在正确位置显示加设定好的秒数write_1602com(er-0x02+0x09);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置 /write_1602com(0x0b);break;/-减键key3，各句功能参照加键注释-if(key=7) buzzer=0;/蜂鸣器短响一次 delay(20); buzzer=1;switch(key1n)case 1:nian-;ri=1;write_nyr(9,ri); if(nian=-1)nian=99;write_nyr(3,nian); write_1602com(yh+4);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 2:yue-;ri=1;write_nyr(9,ri);/令lcd在正确的位置显示加设定好的日期数据if(yue=0)yue=12;write_nyr(6,yue); write_1602com(yh+7);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 3:ri-;run=nian%4; if(run=0) else run=1; switch(yue) case 1 : if(ri=0) ri=31;break;case 2 : if(run=0) if(ri=0) ri=29;break; else if(ri=0) ri=28;break; case 3 : if(ri=0) ri=31;break;case 4 : if(ri=0) ri=30;break;case 5 : if(ri=0) ri=31;break;case 6 : if(ri=0) ri=30;break;case 7 : if(ri=0) ri=31;break;case 8 : if(ri=0) ri=31;break;case 9 : if(ri=0) ri=30;break;case 10: if(ri=0) ri=31;break;case 11:if(ri=0) ri=30;break;case 12:if(ri=0) ri=31;break;default:break;write_nyr(9,ri); write_1602com(yh+10);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 4:week-;if(week=0)week=7; write_1602com(yh+0x0c);/指定加后的周数据显示位置write_week(week);/指定周数据显示内容 write_1602com(yh+0x0e);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 5:shi-; if(shi=-1)shi=23;write_sfm(2,shi); write_1602com(er-2+3);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 6:fen-;if(fen=-1)fen=59;write_sfm(5,fen); write_1602com(er-2+6);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置break;case 7:miao-;if(miao=-1)miao=59;/秒数据减到-1时自动变成59write_sfm(0x08,miao);/在lcd的正确位置显示改变后新的秒数 write_1602com(er-0x02+0x09);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置/write_1602com(0x0b);break; if(key1n=0|key1n=8) if(key=5)/-12为功能键（闹钟设置键）- buzzer=0;delay(20);buzzer=1;key2n+;if(key2n=9)key2n=1;/设置按键共有年、月、日、星期、时、分、秒、返回，8个功能循环switch(key2n) case 1: clk_set=1; write_1602com(yh+0x00);write_1602dat(!);write_sfm(8,miao1);/秒，从第二行第8个字后开始显示（调用时分秒显示子函数） write_sfm(5,fen1);/分，从第二行第5个字符后开始显示 write_sfm(2,shi1);/小时，从第二行第2个字符后开始显示write_week(weekl);write_nyr(9,ril); write_nyr(6,yuel); write_nyr(3,nianl);write_1602com(yh+0x04);/按动1次，nianwrite_1602com(0x0f);/设置光标为闪烁 break;case 2: write_1602com(yh+0x07);/按动2次，yue break;case 3: write_1602com(yh+0x0a);/按动3次，ri break;case 4: write_1602com(yh+0x0e);/按动4次，week break;case 5: write_1602com(er-0x02+0x03);/按动5次，shi break;case 6: write_1602com(er-0x02+0x06);/按6次fen位置显示光标 break;case 7: write_1602com(er-0x02+0x09);/按7次，秒位置显示光标 break;case 8:write_1602com(0x0c);/按动到第8次，设置光标不闪烁 write_1602com(yh+0x00);write_1602dat( );clk_set=0;break;default:break; /-闹钟加-/ if(key2n!=0)/当key1按下以下。再按以下键才有效（按键次数不等于零） if(key=3) /上调键 write_1602com(er-0x02+0x09);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置 switch(key2n)case 1: nianl+;ril=1;write_nyr(9,ril); if(nianl=100)nianl=0;write_nyr(3,nianl);/令lcd在正确的位置显示加设定好的年份数据 write_1602com(yh+4);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位break;case 2:yuel+;ril=1;write_nyr(9,ril);/令lcd在正确的位置显示加设定好的日期数据if(yuel=13)yuel=1; write_1602com(yh+7);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位write_nyr(6,yuel);/令lcd在正确的位置显示加设定好的月份数据 write_1602com(yh+7);/因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break;case 3:ril+; runl=nianl%4; if(runl=0) el