智能儀器及應(yīng)用實驗報告基于51單片機的簡易電子表設(shè)計與仿真

1、智能儀器及應(yīng)用實驗報告項目名稱： 基于51單片機的簡易電子表設(shè)計與仿真專業(yè)名稱：測控技術(shù)與儀器班 級：測控0901學(xué)生姓名：劉景坤18 魯娣聲23 張長軒34指導(dǎo)教師：段海龍 李宏偉一、任務(wù)要求使用keil uvision編程軟件以及isis 7 professional仿真軟件制作一個簡易電子表，要求具備電子表基本功能（時間顯示、時間調(diào)整等）。二、總體設(shè)計方案利用at89c51作為控制以及1602lcd作為顯示，通過6個按鍵實現(xiàn)出入時間設(shè)置狀態(tài)、出入鬧鈴設(shè)置狀態(tài)、小時位調(diào)整、分鐘位調(diào)整、開關(guān)鬧鈴等功能。系統(tǒng)的流程圖如下：圖1-1 系統(tǒng)仿真流程圖三、系統(tǒng)硬件1、at89c51引腳功能說明：at

2、89c51芯片如圖1-2所示圖1-2 at89c51vcc：供電電壓。 gnd：接地。 p0口：p0口為一個8位漏極開路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進行校驗時，p0輸出原碼，此時p0外部必須被拉高。 p1口：p1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編

3、程和校驗時，p1口作為第八位地址接收。 p2口：p2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 p3口：p3口管腳是8個內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個

4、ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳 備選功能 p3.0 rxd（串行輸入口） p3.1 txd（串行輸出口） p3.2 （外部中斷0） p3.3 （外部中斷1） p3.4 t0（記時器0外部輸入） p3.5 t1（記時器1外部輸入） p3.6 （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） p3.7 （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） p3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持rst腳兩個機器周

5、期的高電平時間。 ale：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時，ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。 ：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)

6、存儲器時，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。 ：當(dāng)保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 xtal2：來自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性: xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對

7、外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2、1602lcd液晶顯示引腳功能說明：1602lcd顯示用來顯示當(dāng)前時鐘與鬧鐘時間。當(dāng)運行仿真軟件時，可以清楚的看到時間。1602lcd芯片如圖1-3所示圖1-3 1602lcd編號符號引腳說明編號符號引腳說明1vss電源地8d1數(shù)據(jù)2vdd電源正極9d2數(shù)據(jù)3vl液晶顯示偏壓10d3數(shù)據(jù)4rs數(shù)據(jù)/命令選擇11d4數(shù)據(jù)5r/w讀/寫選擇12d5數(shù)據(jù)6e使能信號13d6數(shù)據(jù)7d0數(shù)據(jù)14d7數(shù)據(jù)四、系統(tǒng)軟件設(shè)計設(shè)計仿真圖：圖1-4 電子表仿真圖設(shè)計程序：#include#define uint unsigned int #de

8、fine uchar unsigned char#define portp0void inc_second();void inc_minute();void inc_hour();void disp_sfm(uchar x,uchar y,uchar dat);void delay(unsigned int ms)unsigned int i,j;for(i=0;ims;i+)for(j=0;j100;j+);sbit setsj=p20;/設(shè)置時間sbit setnl=p21;/設(shè)置鬧鈴sbit ts=p22;/調(diào)整小時sbit tf=p23;/調(diào)整分鐘sbit knl=p24;/開鬧鈴sb

9、it gnl=p25;/關(guān)鬧鈴sbit lcden=p26;/lcd使能端sbit lcdrs=p27;/lcd數(shù)據(jù)命令選擇端sbit lam=p10;/am指示燈sbit lpm=p11;/pm指示燈sbit lnl=p12;/鬧鈴就緒指示燈uchar sj,tzflag,nlflag,tznl,wdnum,hwnum;uchar hour,minute,second,tcnt,nlhour,nlminute,nldk;uchar code table1= 00:00:00;uchar code bmp=0x0e,0x11,0x1f,0x00,0x0a,0x00,0x00,0x00,0x0c

10、,0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00;/鬧鈴符號void wcmd(uchar cmd)/lcd1602寫指令lcden=0;lcdrs=0;port=cmd;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void wdata(uchar dat)/lcd1602寫數(shù)據(jù)lcden=0;lcdrs=1;port=dat;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void goxy(uchar x,uchar y)if(x=1)wcmd(0x80+y);elsewcmd(0x80+0x40+y);void disp_

11、str(uchar *str)while(*str)wdata(*str);str+;void disp_bmp(uchar x,uchar y,uchar dat)goxy(x,y);wdata(dat);void lcd_init() uchar i ;wcmd(0x38);/顯示模式設(shè)置：16*2，5*7，8位數(shù)據(jù)接口wcmd(0x0c);/開顯示，不顯光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍wcmd(0x06);/地址自動加1wcmd(0x01);/清屏wcmd(0x40);/寫cgram for (i=0;i16;i+) wdata(bmpi);goxy(2,0);disp_str(table1);void

12、 timer0_init()tmod=0x01;th0=0x4c;tl0=0;ea=1;et0=1;tr0=1;void timer0() interrupt 1th0=0x4c;tl0=0;tcnt+;if(tcnt=20)tcnt=0;inc_second();disp_sfm(2,4,hour);disp_sfm(2,7,minute);disp_sfm(2,10,second);wdata( );wdata( );wdata( );wdata( );wdata( );inc_minute_nop()minute+;if(minute=60)minute=0;void inc_secon

13、d()second+;if(second=60) second=0; inc_minute();if(second%2) /隔一秒:閃一次goxy(2,9);wdata( );elsegoxy(2,9);wdata(:);void inc_minute()minute+;if(minute=60)minute=0;inc_hour();void inc_hour()hour+;if(hour=24)hour=0;void inc_nlminute()nlminute+;if(nlminute=60)nlminute=0;void inc_nlhour()nlhour+;if(nlhour=24

14、)nlhour=0;void disp_sfm(uchar x,uchar y,uchar dat)uchar shi,ge;shi=dat/10+0;ge=dat%10+0; /加0表示算出的數(shù)要加上0的ascii碼才能顯示出想要的數(shù)goxy(x,y);wdata(shi);wdata(ge);void disp_apm()if(hour12)goxy(2,0);wdata(a);wdata(m);elsegoxy(2,0);wdata(p);wdata(m);void tzsjfun()if(nlflag=0)/若鬧鈴沒按下，則可設(shè)置時間，否則無效 if(setsj=0)delay(2);

15、while(!setsj);delay(2);if(setsj=1) /表示按下了設(shè)置時間，且已經(jīng)消抖 sj+;if(sj=1)tr0=0;/按下1次停止計時if(sj=2) /第2次按下表示設(shè)置完畢tr0=1;sj=0; if(sj)/要調(diào)整時間goxy(2,9);wdata(:);if(ts=0)delay(2);while(!ts);delay(2);if(ts=1)tzflag=1;if(tf=0)delay(2);while(!tf);delay(2);if(tf=1)tzflag=2;if(tzflag)if(tzflag=1)tzflag=0;inc_hour();disp_sf

16、m(2,4,hour);if(tzflag=2)tzflag=0;inc_minute_nop();disp_sfm(2,7,minute);void nl0()nlhour=0;nlminute=0;disp_sfm(1,4,nlhour);wdata(:);disp_sfm(1,7,nlminute);void nldisappear()uchar i;goxy(1,0);for(i=0;i9;i+)wdata( );delay(2);void tznlfun()if(sj=0)/若設(shè)置時間沒按下，則可設(shè)置鬧鈴，否則無效 if(wdnum=0)if(setnl=0)while(!setnl);delay(5);if(setnl=1)nlflag+;if(nlflag=1)nl0();if(nlflag=2)/按下1次鬧鈴鍵，設(shè)置鬧鈴；按下2次，設(shè)置完畢；nlflag