单片机课程设计之智能电子钟

1、单片机课程设计题目:智能电子钟学生姓名专业班级指导教师成绩工程技术学院2016年3月目录一、系 统设 计内 容11.1设 计要 求：11.2可 实现 的具 体功 能：1二、总 体设 计22.1 DS1302简介22.2 LCDl602简介32.3 AT89C51单片 机简 介3三、硬 件设 计33.1原 理图43.2 PCB板丝 印层43.3 PCB板底 层4四、软 件设 计流 程44.1总 体设 计44.2主程 序流 程图54.3显示 流程 图54.4 DS1302读取 流 程64.5外 部中 断 0 流程64.6外 部中 断 1 流程7五、仿 真效 果图8六、总 结与 体会10附录111、

2、 程序112、参考文献21智能电子钟(LCD 显示 )一、系统设计内容1.1设计要求：以 AT89C51 单片机为核心，制作一个 LCD显示的智能电子钟：(1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年；(2) 闰年自动判别；(4) 时间、月、日交替显示；(5) 自定任意时刻自动开/关屏；(6) 计时精度：误差1 秒/ 月（具有微调设置）；(7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键 K1、K2 完成。本设计采用市场上流行的时钟芯片 DS1302 进行制作。1.2可实现的具体功能：智能电子钟的原理主要由 4 部分组成：(1) 单片机的外围设备，即单片机最小系统，此部分是保证单片机正

3、常工作的必要部分；(2) 显示部分： LCD显示，即显示年、月、星期、日、时、分、秒等；(3) 时钟芯片 DS1302 ， DS1302 是 DALLAS 公式推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/ 日历和 31 字节静态RAM，可以通过串行接口与计算机进行通信，使得管脚数量减少。实时时钟/ 日历电路能够计算 2100 年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的，具有闰年调整的能力；(4) 按键部分：按键实现开关显示屏对时钟时间的微调，开关键在正常显示模式下按下开火关 LCD显示；模式键：可切换到时间调整界面，再按一次退出，此时开关屏键实现对秒的加一操作。1智能电子钟 (LCD 显示 )二、总

4、体设计时钟芯片DS1302LCDAT89C51显示电路按键图 2.1设计方案框图2.1 DS1302简介DS1302 是美国 DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 2.5V 5.5V 。采 用三线接口与 CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM数据。DS1302 内部有一个 31×8 的用于临时性存放数据的 RAM寄存器。DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源 / 后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源

5、进行涓细电流充电的能力。2智能电子钟 (LCD 显示 )图 2.2 DS1302芯片2.2 LCDl602简介1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。2.3 AT89C51单片机简介AT89C51（如图所示）是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ FPEROM Falsh Programmable andErasable Read Only Memory ）的低电压，

6、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 AT89S51 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。三、硬件设计3VCCP2.1/A923RP1K10uF29P2.2/A1024PSENP2.3/A11123025ALEP2.4/A12RESPACK4R21k3126EAP2.5/A13B127P2.6/P2.7/4U21P1.0/T2P

7、3.0/RXD10VCC28K1X1VCC1智能2电子钟(LCD 显示 )1113P1.1/T2EXP3.1/TXD1212VCC2P1.2P3.2/INT030uF413X2P1.3P3.3/INT1514K2P1.4P3.4/T032.768kHz561512RSTP1.5P3.5/T1C5原理图7716P1.73.1SCLKP3.6/WR368P1.617X2I/OP3.7/RD30uFWD1100-1189C513.2 PCB板丝印层3.3 PCB板底层四、软件设计流程4.1总体设计在整个程序运行过程中，总体上可分为以下几方面：4智能电子钟 (LCD 显示 )写地址时钟芯片DS1302

8、读数据中断 0写命令按键 1AT89C51LCD开关屏显示电路送显示值按键 1秒加一按键 2中断 1进入（退出）时间调整4.2 主程序流程图开始开中断，初始化LCD ，初始化DS1302显示时间显示年月日周4.3 显示流程图5智能电子钟 (LCD 显示 )清屏设定光标位置从 DS1302读取要显示的值将读取的 BCD 码拆分送 LCD 显示4.4 DS1302读取流程设定 DS1302 为读状态写字节写入要读取的值所在地址读字节读出数据返回数据4.5外部中断 0 流程6智能电子钟 (LCD 显示 )计数器加一计数器为偶数吗NY关闭显示开启显示退出中断4.6外部中断 1 流程等待按键释放记录此时

9、光标位置关中断，读取当前秒值按键 1是Y否按下N等待按键释放保持显示此刻时间 ,设定显示光标并指向秒。写入调整后的值，取消光标显示，回复光标位置，开中断。N按键 0是否按下退出中断Y7智能电子钟 (LCD 显示 )N当年秒值小于 59吗Y秒值加一并做 BCD 码调整显示加一后的值等待按键释放向 DS1302 写入秒值并取更新后的值显示。五、仿真效果图日期时间交替显示：8智能电子钟 (LCD 显示 )关屏9智能电子钟 (LCD 显示 )时间调整六、总结与体会历经一个星期的设计、修改、调试，最终，我们得到了想要的结果，感受成功之喜悦，但这并不意味着我们做得很好，相反，在这当中暴露出了我们在各个方面

10、许许多多的问题，学到许多的同时感触也很深厚。在硬件设计时，通过对需要系统的分析，单元模块的设计，元件的选取等，使我们了解到平时所学单片机课程的实用价值，以及设计过程中的大局协调、取舍、分析能力的培养。在编程以及仿真时，充分将单片机原理的知识学以致用，既是对我们单片机基础知识的考验，又是对我们灵活运用及创新能力的检验；既考验我们的学习能力，又考验逻辑思维技巧；既体现了个人对课程设计的灵思妙想，又培养了团队之间的合作能力。我们能够很好地完成这次课设，离不开在科学研究上实事求是的工作原则、一丝不苟的工作态度、勤于思考的工作方法、百折不饶的工作精神和精益求精的工作作风，此外，最重要的就是团队之间相处和

11、谐、分工明确。在 大家的共同努力下，得到了满意的成果，更使我们明白团队合作的重要10智能电子钟 (LCD 显示 )与便利。最后，衷心感谢老师在这次设计中耐心给予的大量帮助，解决了我程序中存在的不少问题，并指导了我一些设计的思路，也令我明白自己的大量不足之处，受益匪浅。附录1、程序#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define DS1302_SECOND_WRITE 0x80#define DS1302_MINUTE_WRITE 0x82#define DS1302_HOUR_

12、WRITE 0x84#define DS1302_DAY_WRITE 0x86#define DS1302_WEEK_WRITE 0x8a#define DS1302_MONTH_WRITE 0x88#define DS1302_YEAR_WRITE 0x8c#define DS1302_PROTECT_WRITE 0x8e#define DS1302_SECOND_READ 0x81#define DS1302_MINUTE_READ 0x83#define DS1302_HOUR_READ 0x85#define DS1302_DAY_READ 0x87#define DS1302_WEE

13、K_READ 0x8b#define DS1302_MONTH_READ 0x8911智能电子钟 (LCD 显示 )#define DS1302_YEAR_READ 0x8dsbit lcden = P22;sbit lcdrs = P20;sbit write = P21;sbit sck = P16; / 时钟sbit io = P17; / 数据sbit rst = P15;/ DS1302 复位unsigned char Chinese_13=0x2d,0x20,0x3a;/“- ”“”“ :”unsigned char Chinese_27=0x31,0x32,0x33,0x34,0

14、x35,0x36,0x37;/一二三四五六天/unsigned char Cursor6=0x81,0x83,0x85,0x90,0x92,0x94;/定义光标移动的位置unsigned char num = 0;unsigned int ji = 0;unsigned int jiao = 0;void Delayms(unsigned int z)/ 延时unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=115;y>0;y-);/lcd 子程序void Write_com(unsigned char com)/ 写命令lcdrs = 0;P0 = co

15、m;Delayms(5);lcden = 1;12智能电子钟 (LCD 显示 )Delayms(5);lcden = 0;void Write_data(unsigned char dat)/ 写数据lcdrs = 1;P0 = dat;Delayms(5);lcden = 1;Delayms(5);lcden = 0;unsigned char Read_com()/读命令unsigned char com;write = 1;lcdrs = 0;lcden = 1;com = P0;Delayms(5);write = 0;lcdrs = 0;lcden = 0;return com;vo

16、id init_lcd()/lcd初始化13智能电子钟 (LCD 显示 )lcden = 0;Write_com(0x38);Write_com(0x0c);Write_com(0x06);Write_com(0x01);Write_com(0x80);/ds1302 子程序void DS1302WriteByte(uchar dat)/ 写字节uchar i;sck=0;Delayms(2);for(i=0;i<8;i+)io=dat&0x01;/ 取最低位，注意DS1302 的数据和地址都是从最低位开始传输的Delayms(2);sck=1;Delayms(2);sck=0;

17、dat>>=1;uchar DS1302ReadByte()/ 读字节uchar i,dat;Delayms(2);for(i=0;i<8;i+)14智能电子钟 (LCD 显示 )dat>>=1;if(io=1)/ 当数据线为高时，证明该位数据为1dat|=0x80;/ 要传输数据的当前值置为1,若不是 , 则为 0sck=1;Delayms(2);sck=0;Delayms(2);return dat;uchar DS1302Read(uchar cmd)/读命令uchar dat;rst=0;sck=0;rst=1;DS1302WriteByte(cmd);/

18、 传输地址dat=DS1302ReadByte();/ 读取要得到的时间/日期sck=1;rst=0;return dat;void DS1302Write(uchar cmd,uchar dat)/ 写命令rst=0;sck=0;rst=1;15智能电子钟 (LCD 显示 )DS1302WriteByte(cmd);/ 传输地址DS1302WriteByte(dat);/ 写入时间 /日期sck=1;rst=0;void Init_DS1302(void)/ 初始化DS1302Write(0x8e,0x00);/ 写保护关DS1302Write(DS1302_SECOND_WRITE,0x5

19、5);/初始秒值DS1302Write(DS1302_MINUTE_WRITE,0x59);/初始分钟DS1302Write(DS1302_HOUR_WRITE,0x23);/初始为 24 小时模式初始时间为DS1302Write(DS1302_DAY_WRITE,0x02);/20xx年 x 月 x 日星期 xDS1302Write(DS1302_MONTH_WRITE,0x03);DS1302Write(DS1302_YEAR_WRITE,0x16);DS1302Write(DS1302_WEEK_WRITE,0x03);DS1302Write(0x90,0x01);/ 充电DS1302W

20、rite(0xc0,0xf0);/ 初始化一次标示DS1302Write(0x8e,0x80);void Split_display(unsigned char address)/ 取数显示unsigned char i;i=DS1302Read(address);i=i/16+'0'Write_data(i);/ 显示十位Delayms(3);i=DS1302Read(address);i=i%16+'0'16智能电子钟 (LCD 显示 )Write_data(i);/ 显示个位Delayms(5);void Dispaly_shi()/ 显示时间Write_

21、com(0x84);Split_display(DS1302_HOUR_READ);/显示小时Write_data(Chinese_12);/ 显示“ :”Delayms(3);Split_display(DS1302_MINUTE_READ);/显示分钟Write_data(Chinese_12);Delayms(3);Split_display(DS1302_SECOND_READ);/显示秒Delayms(3);Delayms(50);void Display_nian()/ 显示年月日uchar i;Write_com(0x82);Delayms(100);Write_com(0x82

22、);Delayms(100);Write_data('2');Delayms(5);Write_data('0');17智能电子钟 (LCD 显示 )Delayms(1);Split_display(DS1302_YEAR_READ);/显示年份Write_data(Chinese_10);/ 显示“ -”Delayms(3);Split_display(DS1302_MONTH_READ);/显示月份Write_data(Chinese_10);Delayms(3);Split_display(DS1302_DAY_READ);/显示日期Write_data(

23、Chinese_11);Delayms(3);Write_data(Chinese_11);Delayms(3);i=DS1302Read(DS1302_WEEK_READ);/显示星期i=i%16+'0'Write_data(i);Delayms(3);Write_com(0x82);Delayms(50);void inter0() interrupt 0/ 按键中断 1ji = ji+1;if(ji%2 = 0)Write_com(0x0c);elseWrite_com(0x08);18智能电子钟 (LCD 显示 )void inter2() interrupt 2/ 按

24、键中断 2unsigned char k,j,i,b;/Delayms(500);while(INT1!=1);b = Read_com();b = ACC & 0x7f;Write_com(0x01);Dispaly_shi();EA=0;EX0=0;EX1=0;k=DS1302Read(DS1302_SECOND_READ);while(INT1)Write_com(0x8a);Write_com(0x0f);if(INT0=0)Delayms(10);if(INT0=0)if(k<0x59)ACC = k;#pragma asmadd a,#1da a#pragma endasmk = ACC;19智能电子钟 (LCD 显示 )elseDS1302Write(DS1302_SECOND_WRITE,k);while