51单片机电子时钟课程设计报告.doc

单片机课程设计报告第一部分 设计任务和要求1.1 单片机课程设计内容利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。1.2 单片机课程设计要求1能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示；2能实现调时功能；3能实现12/24小时制切换；4能实现8：0022：00整点报时功能。1.3 系统运行流程程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明1程序设计及调试根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。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 单片机系统方框图功能键增加键减小键12/24小时制切换键STC89C51单片机LCD显示屏电源最小系统2.2 单片机系统流程图开始初始化时钟子程序结束按键扫描子程序 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；2LCD1602液晶显示屏；3.2 主要器件简介1STC89C51单片机简介STC89C51是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes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ISP Flash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。2LCD1602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D0D7，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1VSS电源地9D2双向数据口2VDD电源正极10D3双向数据口3VL对比度调节11D4双向数据口4RS数据/命令选择12D5双向数据口5R/W读写/选择13D6双向数据口6E模块使能端14D7双向数据口7D0双向数据口15BLK背光源地8D1双向数据口16BLA背光源正极VDD：电源正极，4.5V5.5V,通常使用5V电压；VL：LCD对比度调节端，电压调节范围为05V。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。D0D7：8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D4D7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。4.2 LCD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P3.0P3.3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1张毅刚。单片机原理及应用（第二版）。北京：高等教育出版社。20042郭天祥。新概念51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社。20073杨欣电子设计从零开始.北京:清华大学出版社,2005附录A 实物图目的：通过课程设计，主要达到以下目的： 1、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。 2、使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。 3、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。void init() /*初始化函数*/write_cod(0x38);/*1602液晶工作状态定义*/write_cod(0x0c);write_cod(0x06);write_cod(0x01);TMOD=0x01;/定时器工作在方式1 ，16位TH0=(65536-50000)/256; /50msTL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void write_cod(uchar num) /*1602写指令函数*/E=0;RS=0;RW=0;P0=num;delay(5);E=1;delay(5);E=0;void write_date(uchar date) /*1602写数据函数*/E=0;RS=1;RW=0;P0=date;delay(5);E=1;delay(5);E=0;void d