LCD1602单片机数字钟设计(含附件).doc

基于单片机89C52的液晶数字钟设计摘要 设计采用定时计数器工作方式1进行数值上的累加，经过延时程序，lcd1602驱动程序和时间格式转换程序，实现了数字钟的正常运转以及显示。添加整点报时，用1个if语句设置整点条件调用蜂鸣器程序实现功能；添加闹钟功能，通过当前时间与闹钟时间的对比促使蜂鸣器发声。关键词 定时计数器 LCD1602 闹钟 单片机89C52 1. 电路设计1.1主体设计1.1.1设计原理 蜂鸣器LCD1602 At89c52晶振5个四脚独立键（有复位）P1（0.1.2.3）图1.1.1器件设计图 如器件设计图所示，这是器件摆放的位置图。Lcd1602的DB端接单片机的P0端，使用P0端要外接上拉电阻，这里放置10k阻值的排阻。蜂鸣器需要三极管放大后方可使用。开关用四脚独立按键，接P1端。使用12MHz的晶振。1.2各部分设计1.2.1时钟设计单片机的时钟有两种方式产生，分别是内部方式和外部方式。设计采用内部方式。产生时钟的是振荡电路。由一个12MHz的晶振和两个30pF的串联着的电容并联在一起，形成谐振电路。晶振和电容大小涉及电路振荡频率的稳定性和大小，以及起振响应速度。1.2.2复位设计复位有两种，区别在于是否有开关。按一次开关，电位变化形成一次脉冲，使单片机复位。采用10k电阻和10uF的电解电容。1.2.3按键设计有三种模式，分别是工作模式，当前时间设置模式，闹铃时间设置模式。（1）工作模式。就是正常数字钟功能，有整点报时功能。（2）当前时间设置模式。1键进入该模式，之后，1键调时，2键调分，3键确认。（3）闹铃时间设置模式。3键进入该模式，之后，1键调时，2键调分，3键确认，4键打开闹铃。工作模式2键可以查看闹铃时间。1.2.4lcd1602设计Lcd1602的DB端接单片机的P0端，2和15脚接5v，其他的接地。加10k排阻，程序正确，电路无差错，可正常使用。1.2.5蜂鸣器设计蜂鸣器通过三极管放大后使用，作用有闹铃和整点报时的发声。三极管采用pnp型规格。1.3软件仿真Proteus 7.5图1.3仿真图 设计仿真用到的器件在此版本软件上都能找到。仿真实现了，证明程序无错，可以使用。开关BUTTON，单片机AT89C51，晶振CRVSTAL，电容CAP，电解电容CAP-POL，电阻RES，排阻RES-PACK-8，液晶LMD16L，pnp三极管，蜂鸣器用扬声器代替SPEAKER。连接好线路，调好器件电压5v，就可以下载程序，仿真成功实现了。1.4 硬件Altium Designer 10图1.4PCB设计硬件需要此软件绘制电路印制图。器件封装有自带的，也需要自己绘制，建议封装均检查一遍。3.硬件分析3.1硬件的使用按键采用的是四脚独立按键，实质上用到的是两个引脚两个距离比较窄的脚。复位电路中电解电容的使用，不是限制电流的大小,而是控制复位时间，晶振要靠近51芯片3.2调试先仿真后做实物，遇到的问题较少。调试过程，先检查最小系统，包括晶振电路，复位电路。复位时发现，若用瓷片电容，则调换为电容接地，电阻接5V。注意1602接排阻。实物检测1.上电后，正常液晶显示，并报时。2.设置时间，按1键进入，按1键调时，2键调分，3键完成。3.设置闹钟，按1键进入，按1键调时，2键调分，3键完成，4键打开。4.到整点响铃，闹钟时间到响铃。2键可查看闹钟时间。 功能全部实现，除复位键，每个键两个功能。5.结论 设计主要是程序上的运用，辅以相应的器件。用到的器件都是常见，所以操作上并不难。仿真用来查看程序缺漏，减少实物制作过程的失败率，以及防止设计偏离方向。硬件设计上，分部好地线和火线，火线内部，地线外部，两根主线的设计方便器件正确插入。焊接是最后的工序，容易出错，先前工序无错，也容易找出错的地方。 论文讲了项目的程序思想，电路原理，器件的选择以及需要注意的事项。6. 程序#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define LCD1602_DB P0 /定义1602的DB口为P0口uchar code table=CurrentTime; /当前时间uchar code table1=00:00:00;uchar key1Flag = 0;/定义按键关闭符uchar key2Flag = 0;uchar key3Flag = 0;uchar key4Flag = 0;uchar temp = 0;uchar sec = 0;/秒uchar min = 0;/分uchar hour = 0;/小时uchar clkHour = 0;/闹钟小时uchar clkMin = 0;/分uchar clkFlag = 0;/ 定义闹钟关闭符uchar beepNum = 0;/声音sbit LCD1602_RS = P20;/指令1/数据0选择端sbit LCD1602_RW = P21;/读1写0选择端sbit LCD1602_E = P22;/读1写0使能端sbit Key1 = P10;/定义键位符sbit Key2 = P11;sbit Key3 = P12;sbit Key4 = P13;sbit Speaker = P25;/定义蜂鸣器void Delay1ms()/12.000MHzuchar i, j;i = 12;j = 169;dowhile (-j); while (-i);void Delay20ms()/12.000MHzuchar i, j, k;_nop_();_nop_();i = 1;j = 234;k = 113;dodowhile (-k); while (-j); while (-i);void Beep() /蜂鸣器警报 Speaker = 0;Delay20ms();Speaker = 1;void LcdWaitReady()uchar sta;LCD1602_DB = 0xFF;LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 1;doLCD1602_E = 1;sta = LCD1602_DB;LCD1602_E = 0;while(sta & 0x80);void LcdWriteCmd(uchar cmd)LcdWaitReady();LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 0;LCD1602_DB = cmd;LCD1602_E = 1;LCD1602_E = 0;void LcdWriteDat(uchar dat)LcdWaitReady();LCD1602_RS = 1;LCD1602_RW = 0;LCD1602_DB = dat;LCD1602_E = 1;LCD1602_E = 0;void LcdSetCursor(uchar x, uchar y)/时间设置uchar addr;if(y = 0)addr = 0x00 + x;elseaddr = 0x40 + x;LcdWriteCmd(addr | 0x80);void LcdShowStr(uchar x, uchar y, uchar *str) LcdSetCursor(x, y);while(*str != 0)LcdWriteDat(*str+); void InitLcd1602() LcdWriteCmd(0x38);LcdWriteCmd(0x0C);LcdWriteCmd(0x06);LcdWriteCmd(0x01);void WriteAddress(uchar x) LcdWriteCmd(0x80 + x);void DisplayMinTens() /显示分十位WriteAddress(0x49);LcdWriteDat(min / 10) + 0);Delay1ms();void DisplayMinUnits() /显示分个位 WriteAddress(0x4A);LcdWriteDat(min % 10) + 0);Delay1ms();void DisplayHourTens() /显示时十位WriteAddress(0x46);LcdWriteDat(hour / 10) + 0);Delay1ms();void DisplayHourUnits()/显示时个位 WriteAddress(0x47);LcdWriteDat(hour % 10) + 0);Delay1ms();void DisplayClkMinTens() /显示闹钟分十位 WriteAddress(0x49);LcdWriteDat(clkMin / 10) + 0);Delay1ms();void DisplayClkMinUnits() /显示闹钟分个位 WriteAddress(0x4A);LcdWriteDat(clkMin % 10) + 0);Delay1ms();void DisplayClkHourTens() /显示闹钟时十位WriteAddress(0x46);LcdWriteDat(clkHour / 10) + 0);Delay1ms();void DisplayClkHourUnits() /显示闹钟时个位 WriteAddress(0x47);LcdWriteDat(clkHour % 10) + 0);Delay1ms();void DisplayClkSecTens() /显示秒十位 WriteAddress(0x4C);LcdWriteDat(sec / 10) + 0);Delay1ms();void DisplayClkSecUnits() /显示秒个位WriteAddress(0x4D);LcdWriteDat(sec % 10) + 0);Delay1ms();void ScanKey4()if(Key4 = 0)&(clkFlag =1) Delay20ms();if(Key4 = 0)&(clkFlag =1) clkFlag = 0;beepNum = 0;key4Flag = 0;void InitTimer0()/初始化定时器0 TMOD = 0x01; TH0 = (65536 - 50000) / 256;TL0 = (65536 - 50000) % 256;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 1;void main() InitLcd1602();LcdShowStr(0,0,table);LcdShowStr(6,1,table1);InitTimer0();while(1) if(sec = 60) sec = 0;min+;if(min = 60) min = 0;hour+;if(hour = 24) hour = 0;LcdShowStr(0,0,table);DisplayHourTens();DisplayHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayMinTens();DisplayMinUnits();LcdShowStr(11,1,:);DisplayClkSecUnits();DisplayClkSecTens();/=if(Key1 = 0)&(key1Flag = 0) /设置当前时间Delay20ms();if(Key1 = 0)&(key1Flag = 0) TR0 = 0;InitLcd1602();LcdShowStr(0,0,SetCurrentTime);DisplayHourTens();DisplayHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayMinTens();DisplayMinUnits();key1Flag = 1; while(key1Flag = 1) if(Key1 = 0) Delay20ms();if(Key1 = 0) hour+;if(hour = 24) hour = 0;DisplayHourTens();DisplayHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayMinTens();DisplayMinUnits();if(Key2 = 0) Delay20ms();if(Key2 = 0) min+;if(min = 60) min = 0;hour+;DisplayHourTens();DisplayHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayMinTens();DisplayMinUnits();if(Key3 = 0)&(key1Flag = 1) /退出设置当前时间Delay20ms();if(Key3 = 0)&(key1Flag = 1) InitLcd1602();LcdShowStr(0,0,table);DisplayHourTens();DisplayHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayMinTens();DisplayMinUnits();LcdShowStr(11,1,:);DisplayClkSecUnits();DisplayClkSecTens();key1Flag = 0;TR0 = 1;/=if(min=0)&(sec3) /时间到整点 Beep(); Delay20ms();/=if(Key2 = 0)&(key2Flag = 0) /显示闹钟时间Delay20ms();if(Key2 = 0)&(key2Flag = 0) key2Flag = 1;InitLcd1602();while(key2Flag = 1) LcdShowStr(0,0,Clock Time);DisplayClkHourTens();DisplayClkHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayClkMinTens();DisplayClkMinUnits();if(Key2 = 0) Delay20ms();if(Key2 = 0) key2Flag = 0;InitLcd1602();DisplayHourTens();DisplayHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayMinTens();DisplayMinUnits();LcdShowStr(11,1,:);DisplayClkSecUnits();DisplayClkSecTens(); /=if(Key3 = 0)&(key3Flag = 0) /设置闹钟时间Delay20ms();if(Key3 = 0)&(key3Flag = 0) TR0 = 0;InitLcd1602();LcdShowStr(0,0,SetClockTime);DisplayClkHourTens();DisplayClkHourUnits();LcdShowStr(8,1,:);DisplayClkMinTens();DisplayClkMinUnits();key3Flag = 1;while(key3Flag = 1) if(Key1 = 0) Delay20ms();if(Key1 = 0) clkHour+; if(clkHour = 24) clkHour = 0; DisplayClkHourTens(); DisplayClkHourUnits(); LcdShowStr(8,1,:); DisplayClkMinTens(); DisplayClkMinUnits();if(Key2 = 0) Delay20ms();if(Key2 = 0) clkMin+;if(clkMin = 60) clkHour+;clkMin = 0; 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