基于单片机C51的简单万年历设计毕业设计

1、福建工程学院软件学院 软件工程物联网工程第十届学生科技节 -单片机设计大赛作品名称： 万年历 专 业： 物联网 班 级： 1 指导老师： 郑旭丹 组长： 邓清兰 学号： 3112113111 组员： 黄孟秋 学号： 3112113101 目 录一、 绪论1二、 系统功能1三、 硬件电路13.1.电路设计框图13.2.系统硬件概述2四、 各模块功能及工作原理24.1.单片机主控制模块的设计24.2.lcd1602显示模块34.3.键盘模块6五、 实现结果9六、 系统的实用性及创新性9七、 调节中遇到的问题及心得体会10八、 程序设计118.1.流程图118.2.源代码12九、 总结及感谢241、

2、 绪论众所周知单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。本设计要制作的就是单片机于生活中最为常见的几种应用万年历。本设计以at89s52单片机作为核心，可以显示当前的日历和时间，时间也可以人为设定，显示格式为年（四位），月（两位），日（两位），时（两位），分（两位），秒（两位）。设置时间的位切换、设定数值、启动定时器、切换日历通过外部中断来实现。

3、万年历显示电路由lcd1602组成， 制作该装置的材料需要有软硬件的支持，硬件方面at89c51单片机，晶振，电源，液晶屏lcd1602。2、 系统功能本次设计的是万年历，采用lcd1602显示，实现的功能如下：1. 显示当前时间，显示格式为年（四位），月（两位），日（两位），时（两位），分（两位），秒（两位）；2. 时钟计时，自动进行时间的位切换；3. 键盘设置，能通过键盘设定当前时间和计时，并通过键盘人为设定时间。at89s52主控制模块lcd1602显示模块计时模块键盘输入模块3、 硬件电路1.2.3.3.1. 电路设计框图3.2. 系统硬件概述本电路是由at89s52单片机为控制核心，

4、具有在线编程功能，低功耗，能在3v超低压工作，本系统选用12mhz的晶振，使得单片机有合理的运行速度；利用液晶屏lcd1602显示时间信息，通过对at89s52单片机的编程控制液晶屏lcd1602的显示。显示时间在lcd1602，通过按键切换选择。外部按键可及时设定或调整时间信息。4、 各模块功能及工作原理4.4.1. 单片机主控制模块的设计at89s52是一种低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k 在系统可编程flash 存储器。at89s52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个i/o口p0,p1,p2,p3, mcs-51单片机共有4个8位的i/o口（p0、p1、p2、p3），每一条

5、i/o线都能独立地作输出或输入。18引脚和19引脚接时钟电路,xtal1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,xtal2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。引脚图如图图4.1： 图4.1 at89s52 引脚结构 图4.2.1 lcd1602 引脚结构4.2. lcd1602显示模块4.2.1lcd1602引脚介绍 lcd1602采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，引脚图如图图4.2.1：各引脚接口说明如表4.2.2所示:编号符号引脚

6、说明编号符号引脚说明1vss电源地9d2数据2vdd电源正极10d3数据3vl液晶显示偏压11d4数据4rs数据/命令选择12d5数据5r/w读/写选择13d6数据6e使能信号14d7数据7d0数据15bla背光源正极8d1数据16blk背光源负极表 4.2.2 lcd1602引脚说明第1脚：vss为地电源。第2脚：vdd接5v正电源。第3脚：vl为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10k的电位器调整对比度。第4脚：rs为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：r/w为读写信号线，高电平时进

7、行读操作，低电平时进行写操作。当rs和r/w共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当rs为低电平r/w为高电平时可以读忙信号，当rs为高电平r/w为低电平时可以写入数据。第6脚：e端为使能端，当e端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：d0d7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。4.2.2lcd1602指令1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表4.2.3编号指令rsr/wd7d6d5d4d3d2d1d01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001i/ds4显示开/关控制0000001dcb5光标

8、或字符移位000001s/cr/l*6置功能00001dlnf*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01bf计数器地址10写数到cgram或ddram）10要写的数据内容11从cgram或ddram读数11读出的数据内容表4.2.3 lcd1602的指令说明1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）指令1：清显示，指令码01h,光标复位到地址00h位置。指令2：光标复位，光标返回到地址00h。指令3：光标和显示模式设置 i/d：光标移动方向，高电平右移，低电平左移

9、s:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。指令4：显示开关控制。d：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 c：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 b：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位 s/c：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。指令6：功能设置命令 dl：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 n：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 f: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。指令7：字符发生器ram地址设置。指令8：ddram地址设置。指令9：读忙信号和光标地址 b

10、f：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。指令10：写数据。指令11：读数据。4.2.3 lcd1602读/写操作lcd1602基本操作时序说明，如表4.2.4读状态输入rs=l，r/w=h，e=h输出d0d7=状态字写指令输入rs=l，r/w=l，d0d7=指令码，e=高脉冲输出无读数据输入rs=h，r/w=h，e=h输出d0d7=数据写数据输入rs=h，r/w=l，d0d7=数据，e=高脉冲输出无表4.2.4 lcd1602基本操作时序说明4.2.4 lcd1602显示模块流程图按下按键？开始lcd 1602初始界面显示欢迎界面显示初始时间结束ny4

11、.3. 键盘模块 本设计采用4乘4键盘的反转法控制万年历的计时和时间设定，4乘4键盘电路图如图图4.3.1 图4.3.2012348+59-674.3.1键盘功能图开始对键盘进行扫描，返回键值键值为+或-？键值为？键值为？键值为09？键值为13？4.4.2流程图 n y yn n y y nny y nny ny5、 实现结果6、 系统的实用性及创新性基本功能：能显示当前时间和计时，实现基本时钟功能。创新性：界面友好，能实现计时和键盘数字的时间设定和自增、自减的时间设定。7、 调节中遇到的问题及心得体会问题一 lcd1602的初始化不规范，导致无法正确在lcd1602上显示相应的字符，时间等。

12、解决 在网上及课本上查找有关lcd1602初始化的程序，找出错误的地方并及时改正，最终解决了lcd1602的初始化问题。问题二 在对秒、分、时、日、月、年等的大小判断时，采用逐位判断，导致程序冗长，不利于程序的优化。解决 通过老师的指导及其他相关程序的借鉴，对时间大小的判断进行优化，将秒的十位和各位合为一个整体进行判断，分、时、日、月、年类似。问题三 在计时模块中，因为细节问题，找不到导致不能正常计时的原因。解决 通过老师的精心指导，找到不能正常计时的原因，将中断次数的判断if(count100)改为if(count=100)即可。问题四 在键盘设计模块中，对空数组的定义无效。解决 通过查找相

13、关资料，了解到空数组的定义要放在data中，不能放在code中。将空数组定义为uchar a14使其默认放在data中就解决了该问题。8、 程序设计5.6.7.8.8.1. 流程图开始显示“showtime”界面 welcome设置键按下？显示当前时间键盘数字进行时间设置键盘自增、自减进行时间设置开始计时按键开始按下？nyy y8.2. 源代码#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int uchar code buffer4=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;uchar code table=0,1,2,3,4,

14、5,6,7,8,9,+,-,!,; uchar code w14=0x83,0x84,0x85,0x86,0x88,0x89,0x8b,0x8c,0xc4,0xc5,0xc7,0xc8,0xca,0xcb;uchar a14;sbit e=p27;/1602使能引脚sbit rw=p26;/1602读写引脚sbit rs=p25;/1602数据/命令选择引脚void delay(uint xms); /延时void time0_init();/中断请求void timer1_int(void); /中断void charge();/判断秒分时日月等是否大于额外值，若大于向上一位加一void f

15、time();/初始时间void timeon();/计时void add();/自加void sub();/自减void wcmd(uchar del);/1602写指令void write(uchar del);/1602写数据void l1602_init(void);/1602初始化void second();/秒显示void minute();/分显示void hours();/时显示void days();/日显示void month();/月显示void years();/年显示void other();/符号显示void number();/键盘输入数字uint count,t

16、; /中断执行次数，光标位置参数uchar sec=0;/初始秒uchar min=0;/初始分uchar hour=0;/初始时uchar day=0;/初始日uchar mon=0;/初始月uchar yearh=0;/初始年前两位uchar yearl=0;/初始年后两位/1602命令函数void wcmd(uchar del) p0 = del;rs = 0; rw = 0;e = 1;delay(1);e = 0;delay(1); / 1602写数据函数void write(uchar del) p0 = del;rs = 1;rw = 0;e = 1;delay(1);e = 0

17、;delay(1);/ 1602初始化void l1602_init(void)wcmd(0x38);wcmd(0x38);wcmd(0x38);wcmd(0x0e);wcmd(0x06); wcmd(0x01);/显示秒void second() uchar i,j; i=sec/10; j=sec%10; wcmd(0xca); write(tablei); write(tablej);/显示分void minute() uchar i,j; i=min/10; j=min%10; wcmd(0xc7); write(tablei); write(tablej); /显示时void hou

18、rs() uchar i,j; i=hour/10; j=hour%10; wcmd(0xc4); write(tablei); write(tablej);/显示日void days() uchar i,j; i=day/10; j=day%10; wcmd(0x8b); write(tablei); write(tablej); /显示月void month() uchar i,j; i=mon/10; j=mon%10; wcmd(0x88); write(tablei); write(tablej);/显示年void years() uchar i,j,m,n; i=yearh/10;

19、 j=yearh%10; m=yearl/10; n=yearl%10; wcmd(0x83); write(tablei); write(tablej); write(tablem); write(tablen);/符号显示void other() wcmd(0xc9); write(:); wcmd(0xc6); write(:); wcmd(0x87); write(-); wcmd(0x8a); write(-);/延时void delay(uint xms) uint i,j; for(i=0;ixms;i+) for(j=0;j=100) count=0; charge(); ft

20、ime();/显示初始时间/时间初值void ftime() second();delay(5); minute();delay(5); hours();delay(5); days();delay(5); month();delay(5); years();delay(5); other();delay(5);/各个按键返回值uint keyvalue() uint i,j; uchar temp; uint key_value; while(1) p1=0xf0; if(p1!=0xf0) delay(100); if(p1!=0xf0) for(j=0;j4;j+) p1=bufferj

21、; temp=0x10; for(i=0;i4;i+) if(!(p1&temp) key_value=i+j*4; temp=1; return key_value; /字符串显示void l1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p)uchar a,b=0;if(hang = 1) a = 0x80;if(hang = 2) a = 0xc0;a = a + lie - 1;while(1)wcmd(a+);b+;if(*p = 0)|(b=16) break;write(*p);delay(500);p+;/自增void add() wcmd(wt

22、); /光标置位 if(t=1) /光标在第二个位置时 if(yearh99) /判断年前两位是否小于99，是，年前两位加1，并显示 yearh+;years(); else if(t=3) /光标在第四个位置时 if(yearl99) /判断年后两位是否小于99，是，年后两位加1，并显示 yearl+; years(); else if(t=5) /光标在第六个位置时 if(mon12) /判断月是否小于12，是，月加1，并显示 mon+; month(); else if(t=7) /光标在第八个位置时 if(day30) /判断日是否小于30，是，日加1，并显示 day+; days()

23、; else if(t=9)/当光标在第十个位置时 if(hour12)/判断时是否小于12，是，时加1，并显示 hour+; hours(); else if(t=11) /光标在第十二个位置时 if(min59) /判断分是否小于59，是，分加1，并显示 min+;minute(); else if(t=13) /光标在第十四个位置时 if(sec0) yearh-;years(); else if(t=3) /光标在第四个位置时，判断年后两位是否大于0，是，年后两位减1，并显示 if(yearl1) yearl-; years(); else if(t=5)/光标在第六个位置时，判断月是

24、否大于1，是，月减1，并显示 if(mon1) mon-; month(); else if(t=7)/光标在第八个位置时，判断日是否大于1，是，日减1，并显示 if(day1) day-; days(); else if(t=9) /光标在第十个位置时，判断时是否大于0，是，时减1，并显示 if(hour0) hour-; hours(); else if(t=11) /光标在第十二个位置时，判断分是否大于0，是，分减1，并显示 if(min0) min-;minute(); else if(t=13) /光标在第十四个位置时，判断秒是否大于0，是，秒减1，并显示 if(sec0) sec-

25、; second(); /主函数void main()uchar keys; uint i,key; /数组a的参数i=0; t=0; /位置参数l1602_init(); /1602初始化l1602_string(1,5,showtime);/初始界面显示 l1602_string(2,5,welcome!);/初始界面显示while(1) key=keyvalue(); /将键值赋值给key keys=tablekey; if(keys=) /判断键值是否为，是，执行计时 time0_init(); while(1) timeon(); else if(keys=!)/判断键值是否为！，是

26、，显示初始时间，光标在第一个位置 ftime(); wcmd(0x83); else if(keys=-|keys=+) /判断键值是否为+或- if(keys=+) /键值为+，执行自加函数 add(); else /键值为-，执行自减函数 sub(); /判断键值是否为，是，光标不在最左边时，光标左移一位 else if(keys=1) i-;t=t-1; wcmd(wt); else if(keys=) /判断键值是否为，是，光标不在最右边时，光标右移一位 if(t13) i+;t=t+1; wcmd(wt); else /键值为数字键时，将键值放入a数组中，在调用函数，显示当前设置的时间 number(); i=i%14; ai=key; i+; t+; number(); /输入数字void number() yearh=a0*10+a1;yearl=a2*10+a3;mon=a4*10+a5;day=a6*10+a7;hour=a8*10+a9;min=a10*10+a11;sec=a12*10+a13;ftime();/中断请求void time0_init() tmod=0x10; th1=