非常给力51单片机电子钟设计

1、福州大学MCS-51单片机课程设计题 目： 智能电子钟设计 姓 名： 许雄 学 号： 010900614 学 院： 电气工程与自动化学院 专 业： 电气工程与自动化 年 级： 2009 起讫日期： 2012.04.10 2009.4.30 指导教师： 蔡逢煌 目 录1、课程设计目的12、课程设计题目和实现目标13、设计方案14、Proteus仿真原理图15、程序流程图16、程序代码17、调试总结18、设计心得体会19、参考文献11、课程设计目的MCS-51单片机课程设计是与MCS51单片机课程相配套的实践教学环节。MCS51单片机是一门实践性很强的专业基础课，通过课程设计，达到进一步理解单片机

2、的硬件、软件和综合应用方面的知识，培养实践能力和综合应用能力，开拓学习积极性、主动性，学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识。培养大胆发明创造的设计理念，为今后就业打下良好的基础。通过课程设计，掌握以下知识和技能：1 单片机应用系统的总体方案的设计；2 单片机应用系统的硬件设计；3 单片机应用系统的软件程序设计；4 单片机开发系统的应用和调试能力 2、课程设计题目和实现目标 利用单片机芯片STC89C52RC，时钟芯片DS1302，温度芯片DS18B20，液晶显示芯片LCD1602以及串行口通信芯片MAX232实现智能电子时钟，时间的调整以及秒表的启动，闹铃的设定，报警温度都是通过上

3、位机来实现，本实验主要通过串口调试助手进行模拟远程操控。 3、设计方案 初始化DS1302时钟芯片，将里面的时间（秒，分，时，星期，月份，年）读出来，显示在LCD1602上，同时，通过DS18B20实时在线测量温度 ,同样显示在液晶屏上，利用串行口将温度传输至上位机监测。上位机可发送相关命令来修改时间，设定闹铃，启动秒表，设定报警温度。4、Proteus仿真原理图 5、程序流程开始初始化读取芯片时钟温度测量BCD码转换数据处理1602显示发送至上位机是否发生串口接受中 断 根据接受命令执行相应功能数据处理中断返回6、程序代码（本程序通过结构化编程）A.延时函数以下是delay.h文件#ifnd

4、ef _DELAY_H_#define _DELAY_H_typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;extern void delaynms(uint aa);#endif以下是delay.c文件 #includedelay.hvoid delaynms(uint aa) /1ms基准延时程序 uchar bb; while(aa-) for(bb=0;bb115;bb+); B.LCD1602显示函数以下是LCD1602.H文件#includedelay.h#ifndef _LCD1602_H_#define _LCD1602

5、_H_extern void init1602();extern bit BusyTest();extern void write_com(uchar com);extern void write_data(uchar dat);extern void write_1602hls(uchar hang,uchar lie,uchar dat);#endif以下是LCD1602.C文件#include#includeintrins.h#includelcd1602.h#includedelay.hsbit RS=P10;/1602使能引脚sbit E=P25;/1602读写引脚sbit RW=P

6、11;/1602数据/命令选择引脚sbit BF=P07;void init1602() delaynms(15); /延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间 write_com(0x38); /显示模式设置：162显示，57点阵，8位数据接口delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间 write_com(0x38);delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间write_com(0x38); /连续三次，确保初始化成功delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间write_com(0x0c); /显示模式设置：显示开，无光标，光标不

7、闪烁delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间write_com(0x06); /显示模式设置：光标右移，字符不移delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间write_com(0x01); /清屏幕指令，将以前的显示内容清除delaynms(5); /延时5ms，给硬件一点反应时间bit BusyTest() bit result;RS=0; /根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态 RW=1; E=1; /E=1，才允许读写 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 re

8、sult=BF; /将忙碌标志电平赋给result E=0; /将E恢复低电平 return result;void write_com(uchar com) while(BusyTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令 RW=0; E=0; /E置低电平(写指令时，E为高脉冲） 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置0 _nop_(); _nop_(); /空操作两个机器周期，给硬件反应时间 P0=com; /将数据送入P0口，即写入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四个机

9、器周期，给硬件反应时间 E=1; /E置高电平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=0; /当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令 void write_data(uchar dat) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据 RW=0; E=0; /E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置0 P0=dat; /将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块 _nop_(); _nop_(); _nop_();

10、_nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=1; /E置高电平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=0; /当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令void write_1602hls(uchar hang,uchar lie,char dat) /行列数uchar a;if(hang = 1) a = 0x80; /第一行if(hang = 2) a = 0xc0;/第二行a = a + lie - 1;write_com(a);write_data(dat);C.DS18B20温度函数以下

11、是DS18B20.h文件#include#ifndef _DS18B20_H_#define _DS18B20_H_extern bit init18b20();extern unsigned char read_18b20byte();extern void write_18b20byte(uchar dat);#endif以下是DS18B20.c文件#include#include#include#includedelay.h /用到uchar#includeds18b20.hsbit DQ=P22; /温度信号线unsigned char time;bit init18b20() bit

12、 flag; /储存DS18B20是否存在的标志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在 DQ = 1; /先将数据线拉高 for(time=0;time2;time+); /略微延时约6微秒 DQ = 0; /再将数据线从高拉低，要求保持480960us for(time=0;time200;time+); /略微延时约600微秒 ,以向DS18B20发出一持续480960us的低电平复位脉冲 DQ = 1; /释放数据线（将数据线拉高） for(time=0;time10;time+);/延时约30us（释放总线后需等待1560us让DS18B20输出存在脉冲） flag=DQ;

13、 /让单片机检测是否输出了存在脉冲（DQ=0表示存在） for(time=0;time200;time+); /延时足够长时间，等待存在脉冲输出完毕 return (flag); /返回检测成功标志uchar read_18b20byte() uchar i=0;uchar dat; /储存读出的一个字节数据for (i=0;i8;i+) DQ =1; / 先将数据线拉高_nop_(); /等待一个机器周期 DQ = 0; /单片机从DS18B20读书据时,将数据线从高拉低即启动读时序 _nop_(); /等待一个机器周期 DQ = 1; /将数据线人为拉高,为单片机检测DS18B20的输出电

14、平作准备for(time=0;time=1;if(DQ=1) dat|=0x80; /如果读到的数据是1，则将1存入datelse dat|=0x00;/如果读到的数据是0，则将0存入datfor(time=0;time8;time+); /延时3us,两个读时序之间必须有大于1us的恢复期 return(dat); /返回读出的十六进制数据void write_18b20byte(uchar dat) /向DS18B20写一个字节数据/ uchar i=0;for (i=0; i8; i+) DQ =1; / 先将数据线拉高_nop_(); /等待一个机器周期 DQ=0; /将数据线从高拉低

15、时即启动写时序 DQ=dat&0x01; /利用与运算取出要写的某位二进制数据, /并将其送到数据线上等待DS18B20采样for(time=0;time10;time+);/延时约30us，DS18B20在拉低后的约1560us期间从数据线上采样DQ=1; /释放数据线 for(time=0;time=1; /将dat中的各二进制位数据右移1位 for(time=0;time4;time+);/稍作延时,给硬件一点反应时间D.DS1302时钟函数以下是DS1302.h文件#ifndef _DS1302_H_#define _DS1302_H_#includedelay.hextern voi

16、d init1302();extern void write_1302byte(uchar dat);extern uchar read_1302byte();extern void write_1302(uchar add, uchar dat);extern uchar read_1302(uchar add);extern uchar bcdtodec(uchar bcd);extern uchar dectobcd(uchar dec);#endif以下是DS1302.C文件#include#include#includedelay.h#includeds1302.hsbit T_CL

17、K = P21; /实时时钟时钟线引脚 sbit T_IO = P20; /实时时钟数据线引脚 sbit T_RST = P24; /实时时钟复位线引脚 */sbit ACC0 = ACC0;sbit ACC7 = ACC7;void init1302()write_1302(0x8e,0);/表示接下来要写时钟write_1302(0x80,0x58);/写入秒write_1302(0x8e,0);write_1302(0x82,0x59);/写入分write_1302(0x8e,0);write_1302(0x84,0x00);/写入小时write_1302(0x8e,0);write_1

18、302(0x86,0x28);/写入日write_1302(0x8e,0);write_1302(0x88,0x04);/写入月write_1302(0x8e,0);write_1302(0x8a,0x05);/写入星期write_1302(0x8e,0);write_1302(0x8c,0x12);/写入年void write_1302byte(uchar dat) /向1302写一个字节 uchar i;ACC = dat;T_RST = 1;for(i=8; i0; i-)T_IO = ACC0;T_CLK = 1;T_CLK = 0;ACC = ACC 1;uchar read_130

19、2byte() /从1302读取一个字节uchar i;T_RST = 1;for(i=8; i0; i-)ACC = ACC 1;T_IO=1;ACC7 = T_IO;T_CLK = 1;T_CLK = 0;return(ACC);void write_1302(uchar add, uchar dat) /往DS1302写数据，add为地址，dat为数据T_RST = 0;T_CLK = 0;T_RST = 1;write_1302byte(add); / 写地址 _nop_();_nop_();write_1302byte(dat); / 写1Byte数据T_CLK = 1;T_RST

20、= 0;uchar read_1302(uchar add)/从DS1302的add地址读取一个字节uchar tem;T_RST = 0;T_CLK = 0;T_RST = 1;write_1302byte(add); /写地址，命令_nop_();_nop_();tem = read_1302byte(); /读1Byte数据T_CLK = 1;T_RST = 0;return(tem);uchar bcdtodec(uchar bcd) /BCD码转换为十六进制，以便处理uchar data1;data1 = bcd & 0x0f; /取BCD低4位bcd = bcd & 0x70; /

21、剔除BCD的最高位和低4位。data1 += bcd 1;data1 += bcd 3; /用位移代替乘法运算return data1;uchar dectobcd(uchar dec)/十六进制转换为BCD码，以便写入1302uchar bcd;bcd = 0;while(dec = 10) dec -= 10; bcd+; bcd = 4;bcd |= dec;return bcd;E.主函数MAIN.C/*功能： 利用时钟芯片DS1302设计时钟，显示在LCD1602上，具有秒 表功能，秒表和时间可通过串口调试助手启动和调整，同时，利用DS18B20在线监测温度，温度实时传送至上位机串口

22、调试助手，当温度超过设定值时报警，报警温度通过串口调试助手设置上述功能设置方式：通过串口发送三位字符（只能三位，1字母+2数字） 字母表示要设定的参数及对应的参数值：秒钟（m+要设定的两位数值），分钟（f+要设定的两位数值），时钟（s+要设定的两位数值），星期（x+要设定的两位数值），日期（r+要设定的两位数值），月份（y+要设定的两位数值），年份（n+要设定的两位数值），准备计时（z+任意两位数字），开始计时（k+任意两位数字），停止计时（t+任意两位数字），恢复（h+任意两位数值）。设定闹钟:时钟（A+要设定的两位数值），分钟（B+要设定的两位数值），秒钟（C+要设定的两位数值），报警温度

23、（w+要设定的两位数值） 注意：上述A,B,C为大写，其余皆小写主要芯片：STC89C52RC，DS1302，DS18B20，LCD1602本设计采用结构化编程设计者：010900614 许雄时间：2012年4月222012年4月27*/#include#include#includedelay.h#includelcd1602.h#includeds18b20.h#includeds1302.huchar M,W=30,buffer3;char sec, min, hour, day,week, month, year;uchar fenzhong,miaozhong,shizhong;ui

24、nt com;uchar count,miao,fen; /秒表uchar temph,templ,temp; /温度sbit BELL=P23;bit flag;uchar code table=Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun;uchar code send0=The temperature is:;void Time0_Init();void init();void get_temp();void Run_DS1302();void send(uchar n);void show();void warning();void belling();void functi

25、on();void main()init();while(1) show(); get_temp(); Run_DS1302(); warning(); belling(); void warning() /超出设定温度则LED灯闪烁 if(tempW) BELL=BELL; delaynms(50); else BELL=1; void belling() /闹铃函数 uchar i; if(shizhong=hour)&(fenzhong=min)&(miaozhong=sec) for(i=0;i255) temph+; /如果低8位大于255，向高8位进1 temp=(temph4); /实际温度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16，遗弃小数部分else temp=(temph4); /实际温度值=(TH*256+TL)/16,即：TH*16+TL/16，遗弃小数部分 void init() Time0_Init(); /定时器初始化 initcom();/ 串口初始化 init1302(); /1302时钟芯片初始化 init1602(); /LCD1602初