单片机课程设计报告-电子钟系统设计

PAGEPAGE1《单片机原理与应用》课程设计总结报告设计题目：电子钟系统设计指导老师：__姓名：__班级：学号：_成绩：厦门理工学院电气工程与自动化学院2013年6月

课程设计任务书对象：10电气工程及其自动化1、2设计题目1：电子钟系统设计一、设计内容及要求利用普中科技51单片机实验箱实现电子钟系统设计，其硬件原理框图如图1所示，其中显示采用液晶LCD1602，温度测量采用DS18B20，系统要求实现以下功能：1、基本功能：需要在LCD上显示以下参数信息：日期、时间；实现日期和时间可用键盘进行设置调整；日期能区分闰年与非闰年，月份与天数的关系；能够设置显示的模式：①只显示时间；②只显示日期；③显示日期、时间。2、扩展功能：能显示室内的温度；具有闹钟功能，开启闹钟时LCD上应有标志；具有秒表功能，要求精确到0.1s；能够设置显示的模式：①只显示时间和温度；②只显示日期和温度；③全部显示所有参数。图1系统原理框图二、设计任务1、根据设计内容与要求，查找相关芯片与模块DS18B20、LCD1602数据手册，弄清个模块硬件接口原理。2、根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软件设计，包括系统主程序、显示子程序、键盘设置子程序、时间调整子程序等，可使用汇编语言或是C语言编写，建议使用C语言编写。3、完成系统的仿真与调试，使得系统在脱机情况下，能稳定可靠的工作。4、编写课程设计报告。内容提要利用普中科技51单片机实验箱实现电子钟系统设计，其其中显示采用液晶LCD1602，实现以下功能：需要在LCD上显示以下参数信息：日期、时间；实现日期和时间可用键盘进行设置调整；日期能区分闰年与非闰年，月份与天数的关系；能够设置显示的模式：①只显示时间；②只显示日期；③显示日期、时间。

目录TOC\o"1-2"\h课程设计任务书 1内容提要 2正文 4一、课题的意义、本人所做的工作、系统的主要功能及工作流程 4二、硬件电路原理描述 4三、软件设计流程及描述 5四、系统测试 6五、结论 6心得体会 6附录 6

正文课题的意义、本人所做的工作、系统的主要功能及工作流程课题的意义：培养学生的动手的能力及单片机知识的应用。本人所做的工作：依照任务书，完成电子钟的基本功能。系统的主要功能：需要在LCD上显示以下参数信息：日期、时间；实现日期和时间可用键盘进行设置调整；日期能区分闰年与非闰年，月份与天数的关系；能够设置显示的模式：①只显示时间；②只显示日期；③显示日期、时间。工作流程：用软件Keil编写的C语言程序；进行软件调试；进行硬件调试。硬件电路原理描述硬件原理：将LCD的E、RS、RW端分别接至单片机P2.7-5端，LCD的数据段与P0口对应接入，将独立键盘对应接入P1口，从而可通过操作P2、P1、P0，得知键盘及LCD状态，实现单片机对LCD的操纵。硬件原理图：图一、微控制器模块图二、LCD1602显示模块图三、按键输入模块软件设计流程及描述设计流程：先设计显示模块，并进行软件调试，之后再进行硬件调试；之后再设计时间模块，并进行软件调试；然后，整合显示模块和时间模块，进行软件调试，再进行硬件调试；之后设计键盘模块，进行软件、硬件的调试；之后，将三个模块整合在一起，进行软件、硬件的调试。设计流程图：开始开始写显示模块进行软件、硬件调试写时间模块进行软件、硬件调试写键盘模块进行软件、硬件调试集合模块、进行调试集合模块、进行调试结束系统测试在keil软件中，新建一个工程，设置相应的工程选项，编译工程，将生成的hex文件下载到单片机中，观察是否显示正常；让其运行一段时间，观察是否时间的进位正常；然后，按下各个键，观察是否出现相应的现象。结论该单片机正常执行各个功能，实现了电子钟的基本功能。心得体会通过此次的单片机课程设计，我对单片机的编程有了进一步的了解，也对keil软件的调试功能有了一定的认识，对LCD1602有所了解，提高了我的编程能力，增加了编程、调试经验，与对单片机课程的兴趣。附录Main.c:#include"disp.h"#include"time.h"#include"key.h"st_dtdt;//定义结构体变量unsignedcharmode=0;voidmain(){ LCD_init();//初始化LCD TIME_init();//初始化时间 while(1) { deal_key();//处理键盘 Display(mode);}//显示时间}Disp.h:#ifndefDISP_H#defineDISP_H#include<reg51.h>voiddelay(void);//延时程序voidfbusy();//判断LCD忙不忙voidWriteCommand(unsignedcharj);//写命令voidWriteData(unsignedcharj);//写数据voidLCD_init(void);voidDisplay(unsignedcharmode);voidWriteTime();//写时间voidWriteDate();//写日期#endifDisp.c:#include"disp.h"#include"time.h"sbitRS=P2^6;sbitRW=P2^5;sbitE=P2^7;externst_dtdt;voiddelay(void)//延时{ unsignedchary; for(y=0;y<0xff;y++) {}}voidfbusy() //判断LCD忙不忙，判断P0^7=1?{ RS=0; RW=1; E=1; E=0; while(P0&0x80) { E=0; E=1;} delay();}voidWriteCommand(unsignedcharj) //写命令{ fbusy(); E=0; RS=0; RW=0; E=1; P0=j; E=0; delay();}voidWriteData(unsignedcharj) //写数据{ fbusy(); E=0; RS=1; RW=0; E=1; P0=j; E=0; delay();}voidLCD_init(void){ WriteCommand(0x01); //清屏 delay(); WriteCommand(0x38); // 使用8位数据，显示两行，使用5*7的字型 delay(); WriteCommand(0x0e); //显示器开，光标开，字符不闪烁 delay(); WriteCommand(0x06); //字符不动，光标自动右移一格 delay();}voidDisplay(unsignedcharmode){ if(mode==0) { WriteCommand(0x80); //定位为第一行第一列 WriteTime(); WriteCommand(0xc0); //定位为第二行第一列 WriteDate(); }elseif(mode==1) { WriteCommand(0x80); WriteTime(); }else{ WriteCommand(0x80); WriteDate(); }}voidWriteTime(){WriteData(0x30+dt.hour/10);//取十位WriteData(0x30+dt.hour%10); //取个位WriteData(0x3a); //写冒号WriteData(0x30+dt.min/10);WriteData(0x30+dt.min%10);WriteData(0x3a);WriteData(0x30+dt.sec/10);WriteData(0x30+dt.sec%10);}voidWriteDate(){ WriteData(0x30+dt.year/1000); //取千位 WriteData(0x30+dt.year%1000/100); //取百位 WriteData(0x30+dt.year%100/10); //取十位 WriteData(0x30+dt.year%10); //取个位 WriteData(0x2d); //写短横线 WriteData(0x30+dt.month/10); WriteData(0x30+dt.month%10); WriteData(0x2d); WriteData(0x30+dt.day/10); WriteData(0x30+dt.day%10);} Time.h:#ifndefTIME_H#defineTIME_H#include<reg51.h>structdatetime//日期时间的结构体{ unsignedintyear; unsignedcharmonth; unsignedcharday; unsignedcharhour; unsignedcharmin; unsignedcharsec;};typedefstructdatetimest_dt;voidTIME_init();voidTimeGo(unsignedchartime);//时间增长voidday_up();//日的增长voiddayup_for_key();//为响应键盘的日增长函数#endifTime.c:#include"time.h"unsignedchari;externst_dtdt;voidTIME_init(){ dt.year=2013; //dt的初始化 dt.month=12; dt.day=31; dt.hour=23; dt.min=59; dt.sec=50; TMOD=0x10; //T1定时器设置，方式1 TL1=0xF0; //定10ms TH1=0xD8; i=100; EA=1; //开中断 ET1=1; TR1=1; //启动定时器T1}voidIntt1()interrupt3 //定10ms{ TL1=0xF0; TH1=0xD8; i--; if(i==0) { i=100; TimeGo(0); }}voidTimeGo(unsignedchartime) //时间增长{ switch(time) { case0:gotosec;return; case1: gotomin;return; case2:gotohour;return; case3:dayup_for_key();return; case4:++dt.month;gotomonth;return; case5:gotoyear;return; }sec:++dt.sec; if(dt.sec==60) { dt.sec=0;min: ++dt.min; if(dt.min==60) { dt.min=0;hour: ++dt.hour; if(dt.hour==24) { dt.hour=0; day_up();month: if(dt.month==13) { dt.month=1;year: ++dt.year; } } }}}voidday_up(){ dt.day++; if(dt.month==2) { if((dt.year%4==0&&dt.year%100!=0)||dt.year%400==0) { if(dt.day==30) { dt.day=1; ++dt.month;} }else{ if(dt.day==29){ dt.day=1; ++dt.month; } } return; }elseif(dt.month==4||dt.month==6||dt.month==9||dt.month==11) { if(dt.day>=31) { dt.day=1; ++dt.month; } return; }else{if(dt.day>=32) { dt.day=1; ++dt.month; } return; }}voiddayup_for_key(){ day_up(); if(dt.month==13) { dt.month=1; ++dt.year; }}Key.h:#ifndefKEY_H#defineKEY_H#include<reg51.h>voiddelayms(unsignedintk);//延时函数unsignedcharscan_key(void);//扫描键盘voiddeal_key();#endif Key.c:#include"key.h"#include"time.h"#include"disp.h"externst_dtdt;externunsignedchartime,flag;voiddelayms(unsignedintk){ unsignedintdatai,j; for(i=0;i<k;i++) { for(j=0;j<121;j++){} }}unsignedcharscan_key(void){ unsignedchartemp; temp=P1; returntemp;}voiddeal_key(){ unsignedcharflag; extern