【正文】 計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)（論文）題目 ： 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 所 在 系 ： 電子工程系 專 業(yè) 名 稱 ： 機(jī)電一體化技術(shù) 學(xué) 生 姓 名 ： 陳陽(yáng) 學(xué) 號(hào) ： 202029019 指 導(dǎo) 教 師 ： 2020 年 月 日基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) I 鄭 州 科 技 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 專業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 學(xué)號(hào) 202029019 姓名 陳陽(yáng) 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料 等： 主要內(nèi)容： (一 ) 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 。 2．理解實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘的原理 主要參考： 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘的應(yīng)用和研究 。微處理器是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制的操作串行口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，校對(duì)電路由微處理器控制完成各自的任務(wù)。設(shè)計(jì)中采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，在 XTAL1 和 XTAL2 兩端接晶振，與內(nèi)部反向器構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的時(shí)鐘脈沖直接送入片內(nèi)定時(shí)控制部件，該液晶電子鐘最后由 6個(gè)液晶顯示管顯示，時(shí)分秒段式 LCD 顯示采用七段顯示，其結(jié)構(gòu)除 在上電極板上噴上 a到 g這七個(gè)筆畫外，還在下電極板噴上與筆畫相對(duì)應(yīng)的“日”字形的電極并接公共端 COM。由于單片機(jī)具有集成度高，功能強(qiáng)，體積小，功耗低，使用方便，價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)應(yīng)用到人們工作和生活的各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)從面向工業(yè)控制，通信，交通，智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品，辦公自動(dòng)化，汽車電子， PC 機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通信等廣大領(lǐng)域，目前最具 有代表性的是 MC51系列單片機(jī)， MC51 雖然是 8 位的單片機(jī)，但是它比 MCS48 功能強(qiáng)大，此外還具有全，兼容性強(qiáng)，軟硬件豐富等優(yōu)點(diǎn)。 一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時(shí)鐘有兩方面的含義：一是指為了保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)震蕩定時(shí)信號(hào)，主要有晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢；二是指系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)時(shí)鐘，即定時(shí)時(shí)間，它通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：一是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，即用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但誤差很大，主要用在對(duì)時(shí)間精度要求不高的場(chǎng)合；二 是用專門的時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)，在對(duì)時(shí)間精度要求很高的情況下，通常采用這種方法，典型的時(shí)鐘芯片有 :DS1302,DS12887,X1203 等都可以滿足高精度的要求。 圖 1 控制器功能框圖 時(shí)鐘電路 本設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)如圖 2 對(duì)于時(shí)間要求不是很高的系統(tǒng)只要按圖進(jìn)行設(shè)計(jì)就能使系統(tǒng)可靠起振并穩(wěn)定運(yùn)行。但由于它存在著死機(jī) .程序跑飛等致命缺陷 ,使它在許多重要場(chǎng)合的應(yīng)用受到限制。針對(duì)這些情況，我們?cè)趯?shí)踐中嘗試了主動(dòng)復(fù)位的辦法，采用等間隔的脈沖或根據(jù)外部條件對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位喚醒。 本設(shè)計(jì)采用的是電復(fù)位方式。實(shí)踐發(fā)現(xiàn) R1 如果取值太小，例如 1K，則會(huì)導(dǎo)致 RST 信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力變差基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 4 而無(wú)法使系統(tǒng)可靠復(fù)位。由于通過(guò)控制是否透光來(lái)控制亮與暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，這樣就無(wú)須考慮刷新率的問(wèn)題。完全沒有輻射的優(yōu)點(diǎn)，即使長(zhǎng)時(shí)間觀看 LCD 顯示器屏幕也不會(huì)對(duì)眼睛造成很大的傷害。液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。 圖 4 LCD 液晶顯示 AT89C52 單片機(jī)芯片 本設(shè)計(jì)采用的 AT89C52 單片機(jī)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘的設(shè)計(jì)的。 AT89C52 單片機(jī)芯片還具有鎮(zhèn)蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 7 3 軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用中斷方式進(jìn)行設(shè)計(jì)程序的，在中斷中應(yīng)注意的問(wèn)題： 采用中斷的方式，最好將定時(shí)器中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高層，關(guān)于程序數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題：一、在低優(yōu)先級(jí)中斷響應(yīng)時(shí) ,應(yīng)在入棧保護(hù)數(shù)據(jù)時(shí)禁止高優(yōu)先級(jí)的中斷響應(yīng) 。如果在前述定時(shí)器不關(guān)的情況下，在中斷程序的一開始就給定時(shí)器置數(shù)，此時(shí)誤差最小，誤差大約為：每 秒，誤差 7—12 個(gè)機(jī)器周期。 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 9 4 PROTEUS 軟件下的仿真 軟件介紹 WAVE6000 軟件是在窗口管理 .項(xiàng)目管理和源文件 編輯工具上工作的 ,在WAVE6000 環(huán)境下的所有窗口均可以放在窗口的同一塊區(qū)域 ,各窗口可以直接切換 ,節(jié)省了窗口的面積 ,使窗口管理更有效。在一個(gè)項(xiàng)目調(diào)試之前，必須經(jīng)過(guò)新建項(xiàng)目、設(shè)置項(xiàng)目 .添加模塊和包含文件、保存項(xiàng)目 .編譯項(xiàng)目 ,最后進(jìn)入調(diào)試項(xiàng)目，其中的所有成功和錯(cuò)誤信息都會(huì)在該窗口中顯示，因此用戶在調(diào)試項(xiàng)目前，需要觀察此窗口是否有錯(cuò)誤信息，待排除錯(cuò)誤后方可正確調(diào)試項(xiàng)目。 ，選擇菜單（文件） .（新建項(xiàng)目）功能。然后，加入包含文件，在加入包含文件對(duì)話框中，選擇所要加入的包含文件。選擇菜單欄的編譯功能編譯項(xiàng)目，在編譯過(guò)程中如果有錯(cuò)誤可以在信息窗口中顯示出來(lái)。 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 11 3） 按下 K2 鍵進(jìn)行校分，分鐘加 1 后的時(shí)間顯示 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 12 5 結(jié)論 所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中包含了微控制器、顯示部件、輸入部 件、鍵盤部分等部件，微控制器通過(guò)運(yùn)行所編匯編程序，通過(guò)一定的運(yùn)算后由直觀的人機(jī)界面顯示出來(lái)，并可通過(guò)微控制器的串口和上位機(jī)建立連接進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。 基于單片機(jī)的液晶屏顯示的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 13 參考文獻(xiàn) [1] 余發(fā)山 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 [2] 張毅剛 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) 哈出爾濱工業(yè)大學(xué)版社 [3] 李剛 51系列單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用技巧 [4] 房小翠 王金鳳 《單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)與機(jī)電接口技術(shù)》 北京：國(guó)防工業(yè)出版社 [5] 李珍 《單片機(jī)原理與控制技術(shù)》 北京：清華大學(xué)出版社 [6] 范立南 《單片機(jī)接口與控制技術(shù)》 沈陽(yáng)：遼寧大 學(xué)出版社 [7] 張友德 《單片機(jī)微型原理應(yīng)用與實(shí)踐》 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社 [8] 李華 《 MCS— 51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)》 北京：北京航空大學(xué)出版社 [9] 液晶顯示模塊技術(shù)手冊(cè) RT12864M 深圳瑞特電子有限公司 . 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