51單片機電子時鐘課程設計報告（經典實用）

1、目 錄第一部分 設計任務和要求1.1 單片機課程設計內容21.2 單片機課程設計要求21.3 系統(tǒng)運行流程2第二部分 設計方案2.1 總體設計方案說明22.2 系統(tǒng)方框圖32.3 系統(tǒng)流程圖3第三部分 主要器材及基本簡介3.1 主要器材43.2 主要器材簡介4第四部分 系統(tǒng)硬件設計4.1 最小系統(tǒng)64.2 LCD顯示電路64.3 鍵盤輸入電路74.4 蜂鳴器和LED燈電路7第五部分 仿真電路圖與仿真結果8第六部分課程設計總結8第七部分 參考文獻9附錄A 實物圖附錄B 系統(tǒng)源程序第一部分 設計任務和要求1.1 單片機課程設計內容利用STC89C51單片機和LCD1602電子顯示屏實現(xiàn)電子時鐘，可

2、由按鍵進行調時和12/24小時切換。1.2 單片機課程設計要求1能實現(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒的顯示；2能實現(xiàn)調時功能；3能實現(xiàn)12/24小時制切換；4能實現(xiàn)8：0022：00整點報時功能。1.3 系統(tǒng)運行流程程序首先進行初始化，在主程序的循環(huán)程序中首先調用數(shù)據(jù)處理程序，然后調用顯示程序，在判斷是否有按鍵按下。若有按鍵按下則轉到相應的功能程序執(zhí)行，沒有按鍵按下則調用時間程序。若沒到則循環(huán)執(zhí)行。計時中斷服務程序完成秒的計時及向分鐘、小時的進位和星期、年、月、日的進位。調時閃爍中斷服務程序用于被調單元的閃爍顯示。調時程序用于調整分鐘、小時、星期、日、月、年，主要由主函數(shù)組成通過對相關子程序的調

3、用，如圖所示。實現(xiàn)了對時間的設置和修改、LCD顯示數(shù)值等主要功能。相關的調整是靠對功能鍵的判斷來實現(xiàn)的。第二部分 設計方案2.1 總體設計方案說明1程序設計及調試根據(jù)單片機課程設計內容和要求，完成Protues仿真電路的設計和用Keil軟件編寫程序，并進行仿真模擬調試。2硬件焊接及調試根據(jù)仿真電路圖完成電路板的焊接，并進行軟、硬件的調試，只到達到預期目的。3后期處理對設計過程進行總結，完成設計報告。2.2 單片機系統(tǒng)方框圖功能鍵增加鍵減小鍵12/24小時制切換鍵STC89C51單片機LCD顯示屏電源最小系統(tǒng)2.2 單片機系統(tǒng)流程圖開始初始化時鐘子程序結束按鍵掃描子程序 主流程圖 鍵盤掃描流程圖

4、時鐘流程圖第三部分 主要器件及簡介3.1 主要器件1. STC89C51單片機；2LCD1602液晶顯示屏；3.2 主要器件簡介1STC89C51單片機簡介STC89C51是采用8051核的ISP（In System Programming）在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時鐘頻率為80MHz，片內含8K Bytes的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，具有在系統(tǒng)可編程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進單片機內部，省去了購買通用編程器，而且速度更快

5、。2LCD1602液晶顯示屏簡介LCD1602可以顯示2行16個字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0D7，和RS、R/W、EN三個控制端口，工作電壓為5V,并且?guī)в凶址麑Ρ榷日{節(jié)和背光。LCD1602引腳說明如下表所示： LCD液晶顯示器各引腳功能及結構編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2雙向數(shù)據(jù)口2VDD電源正極10D3雙向數(shù)據(jù)口3VL對比度調節(jié)11D4雙向數(shù)據(jù)口4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5雙向數(shù)據(jù)口5R/W讀寫/選擇13D6雙向數(shù)據(jù)口6E模塊使能端14D7雙向數(shù)據(jù)口7D0雙向數(shù)據(jù)口15BLK背光源地8D1雙向數(shù)據(jù)口16BLA背光源正極VDD：電源正極，4.5V5.5V,通常使用5V電壓

6、；VL：LCD對比度調節(jié)端，電壓調節(jié)范圍為05V。接正極時對比度最弱，接地電源時對比度最高，但對比度過高會產生“鬼影”，因此通常使用一個10K的電位器來調整對比度，或者直接串接一個電阻到地；RS：MCU寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。MCU要寫入指令時，使RS為低電平；MCU要寫入數(shù)據(jù)時，使RS為高電平；R/W：讀寫控制端。R/W為高電平時，讀取數(shù)據(jù)；R/W為低電平時，寫入數(shù)據(jù)；EN：LCD模塊使能信號控制端。寫數(shù)據(jù)時，需要下降沿觸發(fā)模塊。D0D7：8為數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。如果MCU的I/O口資源緊張的話，該模塊也可以只使用4位數(shù)據(jù)線D4D7接口傳送數(shù)據(jù)。A：LED背光正極。需要背光時， A串接一個限

7、流電阻接VDD， K接地。K：LED背光地端。第四部分 系統(tǒng)硬件設計4.1 最小系統(tǒng)復位時單片機的初始化操作，只要給RST引腳加上兩個機器周期以上的高電平信號，就可以使STC89C51單片機復位。本次采用的是12M晶振，按鈕復位電路。4.2 LCD顯示電路LCD顯示屏的D0到D7與單片機P0口相連，LCD顯示屏EN口與單片機P3.4口相連，RS與P3.5相連。通過滑動變阻器改變LCD顯示屏的顯示對比度。4.3 鍵盤輸入電路本次設計采用獨立鍵盤，鍵盤按下時，相應的I/O口電平由高變低，一次檢測按鍵是否被按下。4個獨立按鍵與單片機P3.0P3.3口相連。4.3 蜂鳴器和LED燈電路蜂鳴器的作用為準

8、點報時產生報警聲，LED在秒鐘為偶數(shù)時或者功能鍵被按下時亮。蜂鳴器與單片機P2.2口相連，LED燈與單片機P2.3口相連。第五部分 仿真電路圖與仿真結果用Keil和Protues進行仿真調試，仿真結果完全達到預期目的。第六部分 課程設計總結本次單片機課程設計，在我和我的搭檔陳雅琴默契配合，以及鄒老師的指導和同學的幫助下順利完成了。在設計過程中，從仿真電路的設計，源程序的書寫和修改以及實物電路的焊接中都遇到了不少問題，但在我們的共同努力下解決了，并且從中學到了不少知識。我們在設計過程中還不斷提出自己的疑點以及新的想法，聯(lián)系實際應用，將課本上學習的東西運用到實際中，這些都令我們受益匪淺。課程設計需

9、要很大的耐心，尤其是遇到困難的時候，這也是對我們的考驗。在設計過程中，我們遇到問題不是感到急躁，而是耐心地尋找解決的辦法，與老師、同學進行交流討論，尋求最佳的解決辦法?？傊?，在此次的課程設計中，我們不僅動手、動腦，也學會了不少東西，同時，謝謝對我們的設計帶來建議、意見和幫助的老師和同學們！謝謝！第七部分 參考文獻單片機原理及應用（第二版） 高等教育出版社新概念51單片機C語言教程 電子工業(yè)出版社附錄A 實物圖附錄B 系統(tǒng)源程序#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit lcdrs=P35; /定義1602液

10、晶RS端sbit lcden=P34;/定義1602液晶LCDEN端sbit s1=P30; /定義按鍵-功能鍵sbit s2=P31;/定義按鍵-增加鍵sbit s3=P32;/定義按鍵-減小鍵sbit s4=P33;/定義按鍵-鬧鐘鍵sbit beep=P22; /定義蜂鳴器端sbit led=P23; /定義LED燈端uchar count,s1num,s4num;char year,month,day,week,miao,shi,fen,pshi;uchar code table= 20 - - ;/定義初始上電時液晶默認顯示狀態(tài)void delay(uint z) /延時函數(shù)uint

11、 x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void zhuanhuan()if(shi=0) pshi=12;if(shi=1) pshi=shi; if(shi12) pshi=shi-12; void di()/蜂鳴器發(fā)聲函數(shù)beep=0;delay(300);beep=1;delay(300);void write_com(uchar com)/液晶寫命令函數(shù)lcdrs=0;lcden=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_date(uchar date)/液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)lcdrs=1;l

12、cden=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void _shi()/寫AM、PM函數(shù) if(shi=12) write_com(0x80+0x40+1);/寫出PM write_date(P); write_date(M); else write_com(0x80+0x40+1);/寫出AM write_date(A); write_date(M); void write_ymd(uchar add1,uchar date1)/寫年月日函數(shù)uchar shi,ge;shi=date1/10;/分解一個2位數(shù)的十位和個位ge=date1%10

13、;write_com(0x80+add1);/設置顯示位置write_date(0x30+shi);/送去液晶顯示十位write_date(0x30+ge); /送去液晶顯示個位void write_sfm(uchar add,uchar date)/寫時分秒函數(shù)uchar shi,ge;shi=date/10;/分解一個2位數(shù)的十位和個位ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);/設置顯示位置write_date(0x30+shi);/送去液晶顯示十位write_date(0x30+ge); /送去液晶顯示個位void write_week(char week)

14、 /寫液晶星期顯示函數(shù)write_com(0x80+12);switch(week)case 1:write_date(M);delay(5);write_date(O);delay(5);write_date(N);break;case 2:write_date(T);delay(5);write_date(U);delay(5);write_date(E);break;case 3:write_date(W);delay(5);write_date(E);delay(5);write_date(D);break;case 4:write_date(T);delay(5);write_dat

15、e(H);delay(5);write_date(U);break;case 5:write_date(F);delay(5);write_date(R);delay(5);write_date(I);break;case 6:write_date(S);delay(5);write_date(A);delay(5);write_date(T);break;case 7:write_date(S);delay(5);write_date(U);delay(5);write_date(N);break;void writeym() day=1; month+; if(month=13) mont

16、h=1; year+; if(year=100) year=0; write_ymd(3,year);/年若變化則重新寫入write_ymd(6,month);/月若變化則重新寫入void init()/初始化函數(shù) uchar num;lcden=0;year=13;/初始化種變量值month=6;day=21;week=5;shi=13; fen=59;miao=58;count=0;s1num=0;s4num=0;write_com(0x38);/初始化1602液晶write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80)

17、;/設置顯示初始坐標for(num=0;num7&shi23)&(fen=0)&(miao=0) di(); void timer0() interrupt 1/定時器0中斷服務程序TH0=(65536-50000)/256;/再次裝定時器初值TL0=(65536-50000)%256;count+;/中斷次數(shù)累加if(count=20) /20次50毫秒為1秒count=0;miao+;if(miao=60)/秒加到60則進位分鐘miao=0;/同時秒數(shù)清零fen+;if(fen=60)/分鐘加到60則進位小時fen=0;/同時分鐘數(shù)清零shi+;if(shi=24)/小時加到24則小時清零

18、shi=0;week+; if(week=8) week=1; write_week(week);/星期若變化則重新寫入day+; if(year%4=0&month=2)/判斷是否為閏年的2月 if(day=30) writeym(); write_ymd(9,day);/日若變化則重新寫入 if(year%4!=0&month=2)/判斷是否為平年的2月 if(day=29) writeym(); write_ymd(9,day);/日若變化則重新寫入 if(month!=2&month!=4&month!=6&month!=9&month!=11) if(day=32) writeym(); write_ymd(9,day);/日