LCD显示的定时闹钟

1、西南科技大学单片机原理及接口技术课程设计报告课题名称lcd显示的定时闹钟姓 名刘xx学 号2011xxxx学 院制造科学与工程学院班 级机械11xx指导教师张xx 2014年 06 月 12 日 目录 1.设计要求.1 2.设计方案.1 2.1原理12.2系统总框图22.3原理及工作过程说明23.元器件介绍23.1at89c5123.2 1602lcd液晶显示器53.3 其他重要元件64.软件设计84.1系统流程图84.2 源代码105.系统仿真205.1系统总图205.2设定时间时lcd显示20 5.3设定闹钟时lcd显示.215.4显示闹钟时lcd显示215.5待机时lcd显示21 6.实

2、物图.227.实验总结及心得体会23 8.参考资料.241.设计要求 使用at89c51单片机结合字符型lcd显示器设计一个简易的定时闹钟lcd时钟，若lcd选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可使用。定时闹钟的基本功能如下：n 显示格式为“时时：分分”。n 由led闪动来做秒计数表示。n 一旦时间到则发出声响，同时继电器启动，可以扩充控制家电开启和关闭。n 程序执行后工作指示灯led闪动，表示程序开始执行，lcd显示“00：00”， 按下操作键k1k4动作如下： (1) k1设置现在的时间。 (2) k2显示闹钟设置的时间。 (3) k3设置闹铃的时间。 (4) k4闹铃on/off

3、的状态设置，设置为on时连续三次发出“哗”的一声，设置为off发出“哗”的一声。 设置当前时间或闹铃时间如下。 (1) k1时调整。 (2) k2分调整。 (3) k3设置完成。 (4) k4闹铃时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。本项目的难点在于4个按键每个都具有两个功能，以最终实现菜单化的输入功能。采用通过逐层嵌套的循环扫描，实现嵌套式的键盘输入。2. 设计方案2.1原理本lcd定时闹钟，是以单片机及外围接口电路为核心硬件，辅以其他外围硬件电路，用汇编语言设计的程序来实现的。根据c51单片机的外围接口特点扩展相应的硬件电路，然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件，再利用软件执

4、行一定的程序来实现数字钟的功能。由于采用集成芯片性的单片机来制作电子钟，这样设计制作简单而且功能多、精确度高，也可方便扩充其他功能，实现也十分简单。本设计是利用at89c51单片机为主控芯片，由lcd、晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件组成硬件电路，通过编写软件程序来实现和控制的数字定时闹钟2.2系统总框图2.3原理及工作过程说明（1）定时闹钟的基本功能如下 ：（a）启动仿真软件，使用lcd液晶显示器来显示现在的时间 。（b）程序执行之后显示“00:00”，并且led闪烁，表示开始已经计时。（c）由led闪动来做秒计数表示。（d）当设定的闹钟时间到达后，闹铃开始发出声音。并且继电器

5、导通。（2）按键功能如下 ：按键k1设置现在的时间和时调整；按键k2显示闹钟设置的时间和分调整；按键k3设置闹铃的时间和设置完成；按键k4闹铃on/off的状态设置，设置为on时连续三次发出“哗”的一声，设置为off发出“哗”的一声和闹钟时间到时，发出一阵声响，按下本键可以停止声响。（3）调整计时器时间如下 ：按下k1键，然后按k1调整小时，k2调整分钟，按下k3表示时间设置完成。（4）调整闹钟时间设置如下 :按下k3键，然后按k1调整小时，k2调整分钟，按下k3表示闹钟设置完成。3.元器件介绍3.1at89c51本设计的核心硬件就是89c51芯片,at89c51是一种带4k字节闪烁可编程可擦

6、除只读存储器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低电压，高性能cmos8位微处理器，俗称单片机。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。3.1.1引脚图3.1.2引脚功能介绍p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序

7、数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。 p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。 p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被

8、外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。当p2口用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下所示：p3口管脚 备选功

9、能p3.0 rxd（串行输入口）p3.1 txd（串行输出口）p3.2 /int0（外部中断0）p3.3 /int1（外部中断1）p3.4 t0（记时器0外部输入）p3.5 t1（记时器1外部输入）p3.6 /wr（外部数据存储器写选通）p3.7 /rd（外部数据存储器读选通）p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。rst：复位输入。保持rst脚两个机器周期以上的高电平时间即可复位。ale/prog：ale为cpu访问外部程序存储器或外部数据存储器提供一个地址锁存信号，将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中。prog为该引脚第二功能，在对片内flash存储器编程时，此引脚作为编程脉冲输入

10、端。 psen：片外程序存储器的读选通信号。低电平有效。 ea/vpp：当ea为低电平时，只读取外部的程序存储器中的内容；当ea为高电平时，在pc值不超过0fffh时，单片机读片内程序存储器的程序，但pc超过时，自动转向片外60kb程序存储器中的程序。 xtal1：片内振荡器反向放大器和时钟发生器电路的输入端。 xtal2：片内振荡器反向放大器的输出端。3.2 1602lcd液晶显示器3.2.1引脚图3.2.2引脚功能第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1

11、0k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，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。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，数据总线，与单片机的数据总线相连，三态。第15脚：背光板电源，通常+5v。第16脚：背光板电源地。3.3 其他重要元件3.3.1独立式键盘的接口电路在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。这时，可将每个按键接在一根i/o接口线上，这种方式的连接称为独立式键盘。每个独立式按键单独占有一根 i/o接口线，每根i/o接口线的工

12、作状态不 会影响到其他 i/o接口线 。这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根i/o接口线，i/o接口线浪费较大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。在此电路中，按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开时，i/o接口线有确定的高电平。当i/o接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。3.3.2电磁继电器电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随

13、之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。3.3.2 pnp三极管 pnp型三极管由2块p型半导体中间夹着1块n型半导体所组成,电流从发射极e流入的三极管.pnp型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,ube0.4.软件设计4.1系统流程图4.2 源代码#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table1=now time; uchar code

14、 table2=show alram; uchar code table3=set time; uchar code table4=set alram;sbit lcden=p34;sbit lcdrs=p35;sbit lcdrw=p36;sbit k1=p10;sbit k2=p11;sbit k3=p12;sbit k4=p13;sbit be=p25;sbit dula=p26;sbit wala=p27;sbit jdq=p23;sbit led =p24;uchar flag,num,count,k1num,k2num,k3num,k4num;char miao,shi,fen,a

15、shi,afen;/延时函数void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=100;y0;y-);/蜂鸣器子程序void di()be=0;delay(100);be=1;/写命令函数void write_com(uchar com)lcdrs=0;lcdrw=0;lcden=0;p0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;/写数据函数void write_date(uchar date)lcdrs=1;lcdrw=0;lcden=0;p0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcde

16、n=0;/写时间函数void write_sfm(uchar add,uchar date)uchar dateshi,datege;dateshi=date/10;datege=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_date(0x30+dateshi);write_date(0x30+datege); /显示时间函数void timeinit() write_com(0x01);write_com(0x80+2);for(num=0;num8;num+)write_date(table1num);delay(5); write_com(0x80+0x4

17、0+4);write_date(:);delay(5);write_sfm(2,shi);write_com(0x80+0x40+2);write_sfm(5,fen);write_com(0x80+0x40+5); /显示闹钟函数void displayalarmtime()write_com(0x01);write_com(0x80+2); for(num=0;num10;num+)write_date(table2num);delay(5);write_com(0x80+0x40+4);write_date(:);delay(5);write_sfm(2,ashi);write_com(

18、0x80+0x40+2);write_sfm(5,afen);write_com(0x80+0x40+5);/设置当前时间void setnowtime() write_com(0x80+2);for(num=0;num8;num+)write_date(table3num);delay(5);write_com(0x80+0x40+4);write_date(:); delay(5);write_sfm(2,shi);write_com(0x80+0x40+2);write_sfm(5,fen);write_com(0x80+0x40+5);if(k1=0)delay(5);if(k1=0)

19、while(!k1);di();shi+;if(shi=24)shi=0; write_sfm(2,shi);write_com(0x80+0x40+2);if(k2=0)delay(5);if(k2=0)while(!k2);di();fen+;if(fen=60)fen=0;write_sfm(5,fen);write_com(0x80+0x40+5);if(k3=0)delay(5);if(k3=0)while(!k3);di();k1num=0;tr0=1;timeinit(); /设置闹钟时间void setalarmtime() write_com(0x80+2);for(num=

20、0;num9;num+)write_date(table4num);delay(5);write_com(0x80+0x40+4);write_date(:); delay(5);write_sfm(2,ashi);write_com(0x80+0x40+2);write_sfm(5,afen);write_com(0x80+0x40+5);if(k1=0)delay(5);if(k1=0)while(!k1);di();ashi+;if(ashi=24)ashi=0;write_sfm(2,ashi);write_com(0x80+0x40+2);if(k2=0)delay(5);if(k2

21、=0)while(!k2);di();afen+;if(afen=60)afen=0;write_sfm(5,afen);write_com(0x80+0x40+5);if(k3=0)delay(5);if(k3=0)while(!k3);di();k3num=0;ea=1;flag=1;timeinit();/键盘扫描函数void keyscan()if(k1=0)delay(5);if(k1=0)tr0=0;while(!k1);di();k1num+;if(k1num!=0)setnowtime();elseif(k2=0)delay(5);if(k2=0)while(!k2);di()

22、;k2num+;if(k2num=1)displayalarmtime();k2num=2;if(k2num=3)k2num=0;ea=1;timeinit();elseif(k3=0)delay(5);if(k3=0)while(!k3);di();k3num+;if(k3num=1)write_com(0x80+0x40+2); write_date( );delay(100); write_com(0x80+0x40+3); write_date( ); delay(100); write_com(0x80+0x40+5); write_date( ); delay(100); writ

23、e_com(0x80+0x40+6); write_date( ); setalarmtime();elseif(k4=0)delay(5);if(k4=0)while(!k4);di();k4num+;if(k4num=1)di();k4num=2;flag=0;if(k4num=3)k4num=0;di();delay(500);di();delay(500);di();flag=1; if(flag=1&shi=ashi&fen=afen)jdq=0;be=be;delay(500);if(k4=0&flag=1)delay(5);if(k4=0&flag=1)while(!k4);di

24、();flag=0;k4num=0;/lcd1602初始化void init()lcden=0;shi=00;fen=00;miao=0;ashi=12;afen=00;count=0;k1num=0;dula=0;wala=0; /write_com(0x38);/设置16x2显示，5x7点阵，8位数据接口write_com(0x08);write_com(0x01); /显示清0，数据指针清0write_com(0x06);/写一个字符后地址指针加1write_com(0x0c);/设置开显示，不显示光标 timeinit();tmod=0x01;th0=0x4c;tl0=0x00;ea=1;et0=1;tr0=1;/主函数void main()init();write_com(0x80);while(1)keyscan();/中断服务子程序void timer0() interrupt 1th0=0x4c;tl0=0x00;count+;led=0;if(count=20)count=0;miao+;led=led;if(miao=60)miao=0;fen+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi=24)shi=0;write_sfm(2,shi);write_sfm(5,fe