Proteus平台单片机项目式教程（下篇共上中下3篇）

主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院十、动态扫描显示技术课程引入1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课

上节课，我们基于单片机的最小应用系统完成了99马表的设计，它是采用静态数码显示的方式，具有编程简单、接线复杂、占用口线多等特点。

今天我们将在此基础之上，讲述动态数码显示技术，它是单片机应用里常用的显示方式。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：

前面我们讲过流水灯，当把延时改为ms级，流水灯现象是灯全亮，这其实就是动态扫描显示技术的雏形。（做铺垫）

大家请看用数码管做的流水灯的效果。一、课程引入当我们把延时时间变短到2ms时，现象如下：这就是动态扫描方式的数码显示！一、课程引入那么，请大家思考一下：（提问）（1）什么叫动态扫描数码显示？（2）它与流水灯的相通地方在哪里？（思政：把握事物内在联系）（3）数码显示技术的关键在哪？请大家一起讨论一下。（5分钟讨论，老师做总结发言）（1）动态扫描：多位数码管采用“并联”动态接口，通过对各数码管轮流循环点亮，实现多位数码显示。（2）相通：轮流循环点亮，利用了人眼的“视觉暂留”特性。（3）关键点：单片两个端口控制，一个发送位选数据，选择哪位数码管被点亮，另一个端口发送要显示字符的编码数据；点亮时间控制在毫秒级；不停地循环扫描第三步：提出这节课中心问题：怎样利用动态扫描显示的方式设计实现按键切换式数码显示“12345”、“HELLO”？二、Proteus仿真平台应用效果展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）1、任务要求：基于Proteus仿真平台，采用动态扫描显示技术显示多位字符串，例如“012345”、“HELLO”等。三、设计原理（25’重点与难点）2、动态扫描工作原理所谓动态扫描显示技术就是指：多位数码管采用“并联”接口，通过对各数码管轮流循环点亮，实现多位数码显示。当循环扫描显示频率较高时，利用人眼暂留特性，看不出闪烁显示现象。三、设计原理（25’重点与难点）3、系统设计（1）硬件电路设计P0口：数码管编码笔段端。

P2口：位选择端。

P1.7：一个开关。

当开关接高电平时，显示“12345”字样；

当开关接低电平时，显示“HELLO”字样。

电路原理图如图所示。三、设计原理（25’重点与难点）（2）软件程序编写

技巧：画出流程图！开始K1按键识别成功否？置显示“12345”字形码首地址置显示“HELLO”字形码首地址置字形码偏移量和位选代码查表并送出显示延时2ms，并指向下一个偏移量5个数码管显示完否？源程序：#include<AT89X51.H>unsignedcharcode

table1[]={0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d};

unsignedcharcode

table2[]={0x76,0x79,0x38,0x38,0x3f};unsignedchari,j;unsignedchara,b;unsignedchartemp;

voidmain(void)

{

while(1)

{temp=0x20;

for(i=0;i<5;i++){if(P1_7==1){P0=table2[i];}else{P0=table1[i];}P2=~temp;temp=temp>>1;for(a=4;a>0;a--)for(b=248;b>0;b--){}P2=0xff;}}}提问：请大家讨论一下，怎样编写程序实现动态数码显示自己的学号？三、设计原理（25’重点与难点）四、演示实物运行效果：（3分钟演示）五、思考题与课外拓展：1、思考题：

基于Proteus软件仿真平台，怎样编写程序实现动态数码显示自己的学号？2、课外拓展：怎样实现数码滚屏显示效果，滚屏显示自己的学号？ThankYou!主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院项目9简易电子琴课程引入

1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。

上节课我们讲了动态扫描技术，并应用于数码显示，它主要是利用人眼的视觉暂留特性和循环扫描的方法，具有电路简单、扩展性强的显著特点。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：这节课我们将应用矩阵键盘的识别方法编程实现一个16键电子琴。

首先，电子琴的基本功能、怎么实现发声、弹奏的？有多少同学喜欢音乐，会弹奏电子琴的，编曲的方法？（提问，总结大家发言，活跃气氛的同时，嵌入思政元素：中国古典音乐名曲“梁祝”，展示音乐的魅力）（1）音乐是许多不同的音阶组成的、每个音阶对应着不同的频率，分高音、中音、低音。（2）音乐的音拍，不同的曲调。（3）单片机用什么来实现音阶和音拍？第三步：提出这节课中心问题：怎样实现可以自由弹奏的电子琴？或者自动播放“梁祝”、“祝你平安”音乐。二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

提问：怎样设计实现64键电子琴、或自动播放“梁祝”？三、基本原理（重点）

1、音乐产生的原理

音乐是许多不同的音阶组成的，每个音阶对应着不同的频率，不同频率的组合即音乐。

可以利用单片机定时器来产生这样频率信号。现在以单片机12MHZ晶振为例，列出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值。音符频率（HZ）简谱码（T值）

音符频率（HZ）简谱码（T值）低1DO26263628#4FA#74064860#1DO#27763731中5SO78464898低2RE29463835#5SO#83164934#2RE#31163928中6LA88064968低3M33064021#693264994低4FA34964103中7SI98865030#4FA#37064185高1DO104665058低5SO39264260#1DO#110965085#5SO#41564331高2RE117565110低6LA44064400

#2RE#124565134#646664463高3M131865157低7SI49464524高4FA139765178中1DO52364580#4FA#148065198#1DO#55464633高5SO156865217中2RE58764684#5SO#166165235#2RE#62264732高6LA176065252中3M65964777#6186565268中4FA69864820高7SI196765283音符表T值表三、基本原理（重点）

1、音乐产生的原理

音乐以音拍为单位（C调），不同的曲调也可以用另一个定时器来实现。编程时，为这个音符建立一个数据表：低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间。TABLE: DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0 DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0 DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0 DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0 DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0 DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0 DW0三、基本原理（重点）

2、工作原理分析与实现

硬件电路设计：如图所示。P3口接4×4矩阵键盘，P1.0口输出音频信号。

软件实现：用两个定时器，其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍，根据识别的按键功能，装入音符T初值到T0中，启动T0工作后，由T0中断来取反P1.0口输出音频，再通过LM386功率放大器推动喇叭发出音乐。

#include<AT89X51.H>unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};unsignedchartemp;unsignedcharkey,i,j;unsignedcharSTH0,STL0;unsignedintcodetab[]={64021,64103,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,65058,65110,65157,65178};voidmain(void){TMOD=0x01;ET0=1;EA=1;

三、基本原理（重点）

3、软件程序

while(1){P3=0xff;

P3_4=0;//扫描第一行temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){for(i=50;i>0;i--)for(j=200;j>0;j--);temp=P3;temp=temp&0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&0x0f;switch(temp){case0x0e:key=0;break;case0x0d:

key=1;break;

case0x0b:

key=2;

break;

case0x07:key=3;

break;}

temp=P3;P1_0=~P1_0;P0=table[key];

STH0=tab[key]/256;STL0=tab[key]%256;TR0=1;//开定时器temp=temp&0x0f;while(temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp&

0x0f;}//按键释放TR0=0;//关定时器}}P3=0xff;P3_5=0;//扫描下一行voidt0(void)interrupt1using0{TH0=STH0;TL0=STL0;P1_0=~P1_0;}提问：怎样拓展按键，实现播放“祝你平安”等音乐，并将其改编为我们的校歌。四、实物效果展示

五、思考题与课外拓展1、思考题：

（1）请总结是怎样在硬件与软件上实现发声的？（2）本程序中断子程序的调用是怎样进行的？（3）采用阵列式键盘设计实现64键电子琴。

2、课外拓展：

课后利用Proteus仿真平台，实现单片机播放“祝你平安”音乐，并将其改编为我们的校歌。课外拓展_查询式_8键电子琴课外拓展_“祝你平安”电子音乐发生器主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院项目10数字电压表-1.DA转换课程引入

1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。

上节课我们讲了一个简易的16键电子琴。通过矩阵键盘的识别编程实现可以自由弹奏的电子琴，大家可以跟我一起看一下效果，进行一次复习回顾。提问：电子琴的设计哪些关键点：（1）高音、中音、低音，不同的音阶怎么实现？定时器装载不同T值。（2）音乐的音拍，不同的曲调怎么实现？定时器实现延时控制。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：

大家知道计算机主控属于数字器件，现实生活中，模拟信号是实际物理量的主要形式，所以计算机应用系统里缺乏不了信号处理前向通道和后向通道，那就是AD和DA。（顺利嵌入思政元素：采样、反馈与系统稳定性的关系）第三步：提出这节课中心问题：

怎样通过单片机控制DA转换器实现波形输出？比如：1kHZ的方波。提问：DA在现实生活中有什么用？（讨论后，总结发言）：

（1）将计算机的数字信号变成模拟信号，控制开关、电机调速等。

（2）产生波形、线性控制DDS输出。二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

提问：可以改变输出方波频率吗？三、基本原理（重点）

1、D/A转换器原理

DAC0832是8位D/A转换器，它采用CMOS工艺制作，具有双缓冲器输入结构。三种工作方式：（1）直通方式（2）单缓冲方式（3）双缓冲方式DAC0832的地址为：FEFFH。三、基本原理（重点）

2、工作原理分析与流程图

单片机通过P2.0和写信号控制DAC0832工作在单缓存方式，发送数据00H转换成低电平，延时后发送数据FFH转换成高电平，通过改变延时程序可以改变方波的频率及占空比。

ORG0000HAJMPSTARTORG0030HSTART:MOVDPTR,#0FEFFH；置DAC0832的地址LP:

MOVA,#0FFH

；设定高电平

MOVX@DPTR,A

；启动D/A转换，输出高电平LCALLDELAY

；延时显示高电平MOVA,#00H

；设定低电平

MOVX@DPTR,A；启动D/A转换，输出低电平LCALLDELAY

；延时显示低电平SJMPLP

；连续输出方波DELAY:MOVR3,#11

；延时子程序D1:

NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR3,D1RETEND三、基本原理（重点）

3、软件程序提问：如何改变方波信号的频率?四、实物效果展示利用实验箱，观察示波器测量输出波形周期和幅度，并与仿真结果进行比较。五、思考题与课外拓展1、思考题：

（1）计算输出方波的周期，并说明如何改变输出方波的周期。

（2）硬件电路不改动情况下，请编程实现输出波形锯齿波及三角波。2、课外拓展：

课后请大家利用Proteus仿真平台，编写程序实现输出1000Hz的方波信号。主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院项目10数字电压表-2.AD转换课程引入

1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。

上节课我们讲了DAC0832的应用拓展方法，通过DAC应用实现输出方波等信号，大家可以跟我一起看一下效果，进行一次复习回顾。提问：DAC0832的应用编程具有哪些关键点：（1）控制总线怎么设计，地址线怎么编写?（2）输出方波的频率、波形怎么变？一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：

前面我们已经学习了DAC设计应用方法，作为前向通道的AD应用更为广泛，主要用于信号的采集，现在的嵌入式芯片基本都会集成这样的AD和DA模块。举例：STM32、CC2530。（嵌入思政元素：高端处理器进口受卡，我辈当自强，国产STC、高速EDA设计软件需要大家的支持，才能发展壮大。）一、课程引入第三步：提出这节课中心问题：

怎样通过单片机控制AD转换器实现模拟量的采样与显示？例如：将0~5V线性电压转换成数据00-ffH显示。提问：AD在现实生活中有什么用？（学生讨论后，总结发言）

（1）将模拟信号变成数字信号，电压量的数据采集，温度采集等。

（2）将传感器采集到的模拟量转换成数字量，输入给计算机系统处理，实现智能控制与管理。二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

提问：可以变成电压显示吗？三、基本原理（重点）

1、AD转换器原理

ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D转换芯片，每采集一次需100us。ADD-ABC：地址码输入端。START：启动端\正脉冲。EOC：转换结束信号输出端。OE：转换结果输出使能端。根据电路图连线，ADC0809的一个典型地址为 ：0FEF3H。三、基本原理（重点）

2、工作原理分析与流程图

两个或非门构成了读写信号控制的片选端，单片机通过P2.0实现对ADC0809的读写控制操作，通过低三位地址线选择IN3通道的模拟量输入，单片机经过写信号启动AD转换器，ADC0809将输入的模拟电压2.5V转换成数据量7FH后，发送转换完成信号给单片机，单片机启动读操作，之后进行显示数据处理后送出显示。DBUF

EQU30HTEMP

EQU40HDIN

BITP1.0CLK

BITP1.1ORG

0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOVR0,#DBUF;显示缓冲区

MOV@R0,#0AH

;行串静态显示“ADXX”XX表示0～FINC

R0MOV@R0,#0DHINC

R0MOV@R0,#010HINC

R0

MOV

DPTR,#0FEF3H ;A/D地址MOVA,#0 ;清零

MOVX@DPTR,A ;启动A/D

JB

P3.3,$;等待转换结束MOVX

A,@DPTR;读入结果MOV

P1,A ;转换结果送入发光二极管显示

MOV

B,A

;累加器内容存入B中SWAP

A

;A的内容高四位与低四位交换ANLA,#0FH

;A的内容高四位清零XCH

A,@R0

;A/D转换结果高位送入DBUF3INC

R0MOVA,B

;取出A/D转换后的结果ANL

A,#0FH;A的内容高四位清零XCH

A,@R0

;结果低位送入DBF4中ACALL

DISP1;串行静态显示“ADXX”ACALL

DELAY;延时AJMP START三、基本原理（重点）

3、软件程序提问：改变信号采集的通道，如何编程实现AD采样?四、实物效果展示利用实验箱，调节模拟信号输入端的电位器旋钮，表示输入电压0-5v，显示值随着变化，顺时针旋转值增大，AD转换值的范围是00～FFH。。五、思考题与课外拓展1、思考题：

（1）A/D转换程序有三种方式：中断方式、查询方式、延时方式，例程中使用了查询方式，请用另两种方式编写程序，并仿真实现。

（2）改变信号采集的通道，如何编程实现AD采样？

（3）不用地址锁存器373可以不可以完成该项目？请仿真实现。2、课外拓展：

课后请大家利用Proteus仿真平台，编写程序实现采用IN0~IN7通道实现多路数据采集。主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院项目10数字电压表-3.数字电压表的设计课程引入

1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。上节课我们讲了ADC的应用拓展方法，通过单片机控制AD转换器实现模拟量的采样与显示，大家可以跟我一起看一下仿真效果，进行一次复习回顾。今天我们将继续利用ADC设计一个简易的数字电压表。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：数字电压表有什么功能，大家了解的能测电压的仪表有哪些？

总结：（老师总结大家发言）（1）测电压，（AC峰值、有效值？）。（2）交流、直流，电压峰值、有效值、平均值、频率，极性显示、自动量程切换、保护等。（3）万用表、交流电压表、毫伏表、示波器。一、课程引入第三步：提出这节课中心问题：

怎样编程实现简易数字电压表？提问：请大家一起想一下用单片机系统怎么做数字电压表，怎么实现？（学生讨论后，总结发言）

（1）输入电压采样（AD）。（2）数据处理（算法）。（3）电压显示（数码管、液晶显示）。二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

提问：怎样进一步提高测量精度？三、基本原理（重点）

1、项目任务

基于Proteus仿真平台，采用89C51与A/D设计一个数字电压表，要求能够测量0～5V之间的直流电压值，测量精度能达到0.1V。

任务分析后，确认具体方案为：

（1）开机A/D转换即启动，数码管显示当前的采样电压值。（2）数码管显示电压的样式为：“1.240”，单位为伏，1位整数，3位小数，精度约为0.02V。（3）待测信号源方案：采用电位器对VCC进行分压，可调电压范围为0~5V。（4）对比实验：输入端放置虚拟仪器直流万用表，对比电压表测量的准确性。三、基本原理（重点）

2、系统设计

（1）硬件电路设计ADC0808作为模数转换器，地址码输入端全部接地，选择通道IN0输入。

单片机P3.0-启动脉冲输出端ST。P3.1-输出使能OE。P3.2-转换结束信号EOC。三、基本原理（重点）

（2）软件设计技巧

查询的方式编程。主程序：查询ADC转换结束信号EOC的状态，读取数据，处理后送显示缓冲区。

中断服务子程序：实现数码管的动态扫描显示。voidt1(void)interrupt3using0{TH1=(65536-4000)/256;TL1=(65536-4000)%256;P1=0;P2=dispbit[dispcount];P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];if(dispcount==0){P1=P1|0x80;}dispcount++;if(dispcount==4){dispcount=0;}}

#include<AT89X51.H>unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};unsignedcharcode dispbit[]= {0xfe，0xfd，0xfb，0xf7，0xef，0xdf，0xbf，0x7f};unsignedchardispbuf[6]={10，10，10，10};unsignedchardispcount=0;unsignedchargetdata,i;unsignedinttemp;sbitST =P3^0;sbitOE =P3^1;sbitEOC=P3^2;

三、基本原理（重点）

3、软件程序提问：怎样提高测量精度为0.01V?voidmain(void){ST=0;OE=0;ET1=1;EA=1;TMOD=0x10; TH1=(65536-4000)/256;TL1=(65536-4000)%256;TR1=1;ST=1;ST=0;while(1){if(EOC==1){OE=1;getdata=P0;OE=0;temp=getdata*20;dispbuf[0]=temp/1000%10;dispbuf[1]=temp/100%10;dispbuf[2]=temp/10%10;dispbuf[3]=temp%10;ST=1;ST=0;}}}

四、实物效果展示

五、思考题与课外拓展1、思考题：

1：基于Proteus平台，采用ADC实现数字电压表，测量量程为0~5V，提高测量精度为0.01V。

2：基于Proteus平台，采用ADC0808利用中断方式或延时方式编程实现数字电压表，测量量程为0~5V，测量精度为0.1V。

2、课外拓展：

基于Proteus平台，采用ADC0809实现八通道数据采集系统。ThankYou!主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院项目11数字钟课程引入

1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。前面我们讲了8位数码管动态扫描显示的设计方法，主要是利用人眼的暂留特性通过对各数码管轮流循环点亮，实现多位数码显示。提问，动态扫描显示设计中有哪些关键点：（1）数码管轮流循环点亮：毫秒级。（2）单片机两个端口：一个发送位选数据；另一个发段码数据。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：既然我们已经学习了动态扫描显示和定时器的设计方法，这节课我将综合应用它，编程实现一个数字钟。

数字钟重要吗？你用它来做什么？它是准的吗？怎么判断？（提问，讨论后总结，活跃气氛的同时嵌入思政元素：时间观念、做守时的人，准与不准的根本在于标准。）（1）数字钟的用途（总结性板书）。（2）你的时间基准是什么？（3）“原子钟”的作用？延伸提出课外课题：可以自动联网校准的数字钟。(右图：磁流体时钟)第三步：提出这节课中心问题：怎样通过利用单片机实现一个时分秒可调的数字钟？二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

提问：怎样实现带整点报时功能的数字钟？三、基本原理（重点）

1、任务分析

要求采用80C51单片机和数码管设计制作一个数字钟，具体功能如下：（1）开机时，显示12：00：00的时间并开始计时；（2）按键一控制“秒”调整，每按一次加1秒；（3）按键二控制“分”调整，每按一次加1分；

（4）按键三控制“时”调整，每按一次加1小时；讨论：怎么实现，关键技术点有哪些？（1）怎么定时？（2）怎么显示？（3）怎么调准？（4）怎么及时更新？

（1）怎么定时？定时器实现秒定时。（2）怎么显示？动态扫描数码显示。（3）怎么调准？独立式按键识别手工调整。（4）怎么及时更新？“时、分、秒”数据送显即更新。三、基本原理（重点）

2、硬件电路设计P1口：P10~P12接按钮实现时间可调；P0口：1K上拉电阻驱动数码管的笔段数据端a~DP；P2口：数码管位选S1～S8。该设计主要由三个部分组成：单片机最小系统、数码显示电路和独立式按键电路。

单片机最小系统三、基本原理（重点）

3、软件设计

主程序：通过CPU查询按键的状态,实现时分秒的数据实时调整。

中断服务子程序：用定时器中断实现秒定时，定时计数的同时进行动态扫描、更新显示。

方法：画出流程图！！！voidmain(void)//核心代码{TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;TR0=1;ET0=1;EA=1;while(1){if(P1_2==0){for(i=5;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);if(P1_2==0){second++;if(second==60){second=0;}

dispbuf[0]=second%10;dispbuf[1]=second/10;while(P1_2==0);}}三、基本原理（重点）

3、软件程序voidt0(void)interrupt1using0{mstcnt++;

if(mstcnt==8){mstcnt=0;

P0=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]];P2=dispbitcode[dispbitcnt];

dispbitcnt++;if(dispbitcnt==8){dispbitcnt=0;}}

tcnt++;if(tcnt==4000){tcnt=0;second++;

if(second==60){second=0;minite++;if(minite==60){minite=0;hour++;if(hour==24){hour=0;}}}dispbuf[0]=second%10;dispbuf[1]=second/10;dispbuf[3]=minite%10;dispbuf[4]=minite/10;dispbuf[6]=hour%10;dispbuf[7]=hour/10;}}提问：是否可以利用定时器方式1简化程序实现数字钟。四、实物效果展示

五、思考题与课外拓展1、思考题：

（1）当改变设置计数值的时候，如何修改定时常数？（2）如果更换不同频率的晶振，会出现什么现象，如何调整程序？

2、课外拓展：

（1）电子竞赛中也常会出现时钟设计专题，要求自己动手查找资料，用C语言编写程序实现带闹钟功能的数字钟。

（2）基于Proteus仿真平台，实现带整点报时功能的数字钟。

（3）采用WIFI等无线方式，实现可自动联网校准的数字钟。课外拓展_液晶显示万年历课外拓展_WIFI自动联网准数字钟（有演示视频）作者：电信1901刘新-wifi天气时钟作者：物联网1901陈鹏鹏-WIFI点阵时钟主讲：XXX单片机技术《Proteus平台单片机项目式教程》西安电子科技大学出版社单片机技术江西农业大学南昌商学院项目12液晶显示万年历课程引入

1应用效果仿真展示2基本原理（重点）3实物效果展示4思考题与课外拓展5一、课程引入第一步：复习旧课。上节课我们综合应用了单片机的定时器定时、动态数码显示和按键检测等方法实现了数字钟的设计。今天我们将应用传感器演示综合设计案例——液晶显示万年历。一、课程引入第二步：启发式引入新的问题：万年历是什么？万年历，并非真的指一万年的日历，而是泛指久远的时间概念，在英语中常用"PerpetualCalendar"（永恒日历）万年历是一种日历工具，能够展示特定日期下的农历、公历、节气、节假日等信息。万年历是一种具有多种功能的日历，其历史可以追溯到古代中国。在现代，万年历不仅仅是一个时间记录工具，更是一个融合了多种文化和传统元素的日历系统。一、课程引入万年历的由来？万年历，是中国最古老的一部太阳历（中国文化）。来源于商朝一位名叫万年的人，即这部历法的编撰者，主要是为纪念他的功绩便将这部历法命名为“万年历”。（万年经长期观察，精心推算，制定出准确的太阳历，从青年到满面银须的老人。国君深为感动，为纪念万年的功绩，便将太阳历命名为“万年历”，封万年为日月寿星。）思政：毅力、科学探究的精神。日晷（guǐ）：古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称“日规”。一、课程引入万年历的由来？

万年历，是中国最古老的一部太阳历（中国文化）。来源于商朝一位名叫万年的人，即这部历法的编撰者，主要是为纪念他的功绩便将这部历法命名为“万年历”。（万年经长期观察，精心推算，制定出准确的太阳历，从青年到满面银须的老人。国君深为感动，为纪念万年的功绩，便将太阳历命名为“万年历”，封万年为日月寿星。）思政：毅力、科学探究的精神。日晷（guǐ）：古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称“日规”。一、课程引入第三步：提出这节课中心问题：

怎样编程实现液晶显示万年历？提问：请大家一起讨论一下：实现液晶显示万年历的关键部分？（讨论后，老师总结发言）

（1）如何实现年、月、日的计时？（2）液晶显示屏的读写控制。（3）温度传感器的数据读取。二、应用效果仿真展示打开Proteus仿真软件展示仿真效果（激发学生学习兴趣）

三、基本原理（重点）

1、项目任务

基于Proteus仿真平台，采用时钟芯片DS1302和字符液晶LCD1602设计一个数字万年历，要求能够显示年、月、日、星期和时、分、秒等。

任务分析后，确认具体方案为：

（1）开机时，显示年月日“2024/01/01”、星期“Week1”、时间“12：01：02”、温度“20℃”，并开始计时。（2）设置“模式”键：用于调整时钟和日历，每按一次键，光标选中调整对象并进行闪烁提示。（3）设置“加”、“减”键：控制调整对象进行年月日时间等进行加减调整。（4）设置“确认”键：调整完后，按“确认”键写入数据，并返回正常状态。三、基本原理（重点）2、设计原理

该设计主要由五个部分组成：DS1302、单片机最小系统、DS18B20、LCD1602和按键。总体设计框图DS1302用于对年、月、日、周、时、分、秒的计时，单片机通过SPI总线协议向DS1302获取实时时钟数据，并通过LCD1602进行显示。DS18B20用于对温度的测量，按键输入电路主要用于时钟校准等。三、基本原理（重点）3、相关知识（1）字符液晶LCD1602

LCD1602可以显示2行各16个字符，专门显示字母、数字与符号。它有16个引脚。主要由8位数据总线D0-D7和三个控制端口RS、R/W、EN构成，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光控制功能。

LCD1602实物图三、基本原理（重点）1）HD44780显示位与DDRAM地址的对应关系如表12-4所示：DDRAM的每行设计有40个地址，但LCD1602只用到前16个，两行共32个地址。DDRAM地址即为地址计数器AC6~AC0的值，第一行16列分别对应地址00~0FH，第二行16列分别对应地址：40H~4FH。再加上DB7位的“1”，即80H(0010000000)，地址数据为：第一行80H~8FH，第二行C0H~CFH。显示位123456789…3940DDRAM地址（H）00H01H02H03H04H05H06H07H08H…26H27H40H41H42H43H44H45H46H47H48H…66H67H三、基本原理（重点）2）读写工作时序：写时序

LCD1602写操作时序图使能信号（E）有效时间的脉冲宽度PWEH不小于230ns。三、基本原理（重点）2）读写工作时序：读时序

使能信号（E）有效时间的脉冲宽度PWEH不小于230ns。LCD1602读操作时序图三、基本原理（重点）（2）时钟芯片DS1302

DS1302是DALLAS（达拉斯）公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年校正补偿功能。DS1302采用三线接口（非标准SPI）与单片机进行同步串行通信。

DS1302实物图三、基本原理（重点）1）DS1302的引脚及内部结构：DS1302的内部结构主要由电源控制单元、移位寄存器、命令与控制逻辑单元、振荡器与分频器、实时时钟以及RAM组成。三、基本原理（重点）2）DS1302的控制字：数据的传送由命令控制字节初始化开始，其控制字最高位（位7）必须为逻辑“1”，而“0”表示禁止读写DS1302。位6为“0”，指定访问时钟/日历区寄存器，为“1”，指定访问RAM区。位1~位5为设定要读写访问区的寄存器地址。位0为“0”时写操作，为“1”时读操作。控制位D7D6D5D4D3D2