【正文】 在系統(tǒng)開始上電時，需要對 C51 主芯片和周邊電路進(jìn)行初始化 .首先初始化主芯片： ORG 0000H LJMP START ＣＰＵ系統(tǒng)初始化 定時器０初始化 定時器１初始化 串口初始化 顯示待機(jī)指示符 設(shè)定鬧鈴時間 判設(shè)置鬧鈴時間否？ 顯示刷新 啟動走時 有關(guān)變量初始化 刷新顯示 判斷日期是否變化化否？ 秒指示 判斷時間是否變化 鬧鈴 判是否到鬧鈴時間？ 延時 Y Y Y Y 28 ORG 000BH LJMP TIMER0 ORG 001BH LJMP TIMER1 ORG 0100H START: MOV SP,60H MOV R0,18H MOV A,00H MEM_INI: MOV R0,A INC R0 CJNE R0,5FH,MEM_INI然后就是對 LCD 進(jìn)行初始化，具體程序見附錄 1 二、 鬧鐘的實現(xiàn) 鬧鐘功能的實現(xiàn)涉及到兩個方面：鬧鈴時間設(shè)定和是否鬧鈴判別與相應(yīng)處理。需要背光時， BLA 串接一個限流電阻接 VDD， BLK 接地，實測該模塊的背光電流為 50mA 左右； BLK： LED 背光地端。 表 27 LCD 顯示屏引腳說明 VDD：電源正極， － ，通常使用 5V 電壓； VL： LCD 對比度調(diào)節(jié)端， 電壓調(diào)節(jié)范圍為 0－ 5V。 如上所述， LCD 面板的制造工藝非常復(fù)雜、所需設(shè)備非常昂貴，這些因素導(dǎo)致了顯示器價格相對較高。 LCD 技術(shù)中最引人 矚目的是低溫多晶硅的使用。在屏幕的兩面間噴灑小隔片，保證在每個像素位置上有一到兩個隔片。 LCD 的面板最早使用非常薄的玻璃制造。據(jù)估計，在此 過程中 84% 的光被吸收，所以只有六分之一的光起作用，雖然還有待改進(jìn)，但已足以提供可視影像需要的對比度。這三者之間的三角平衡推動著顯示器、電池及節(jié)能技術(shù)的研究。這種設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是可以不降低圖像的分辨率，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的主動矩陣顯示器中。 制造商還采用了兩種技術(shù)來提高主動矩陣顯示中每個液晶單元的灰階顯示數(shù)目。只需改變紅綠藍(lán)三種模擬信號的強(qiáng)度，你就可以得到不同的色彩。昂貴的成本限制了它的廣泛使用，僅在一些具有需要同時從遠(yuǎn)處和近處觀察的桌上型顯示器中才應(yīng)用這種技術(shù)。直接在顯示器外面附加一層漫射膜是辦法之一，漫射膜可以將特定傳播方向的光線散射向各個方向，從而增大可視角度。 LCD 和其它大多數(shù)顯示技術(shù)，都需要強(qiáng)的背景光線穿過液晶層或者其它顯示層來形成圖像，從而完成圖像的傳遞過程。 液晶得名于其物理特性：它的分子晶體，不過以液態(tài)存在而非固態(tài)。在一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，時鐘有兩方面的含義：一是指為保障系統(tǒng)正常工作的基準(zhǔn)振蕩定時信號，主要由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)定時時鐘，即定時時間。 P1 口是唯一的單功能口，僅能用作通用的數(shù)據(jù)輸入 /輸出口。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 89C51 單片機(jī)有 4 個 8 位的并行 I/O口： P0 口， P1 口， P2 口和 P3 口。 表 26 8051 復(fù)位后寄存器的值 寄存器 內(nèi)容 寄存器 內(nèi)容 PC 0000H TCON 00H ACC 00H T2CON 00H B0 00H TH0 00H PSW 00H TL0 00H SP 07H TH1 00H DPTR 0000H TL1 00H P0~P3 0FFH TH2 00H IP（ 8051） XXX00000B TL2 00H IP（ 8052） XX000000B RLDH 00H IE（ 8051） 0XX00000B RLDL 00H IE（ 8052） 0X000000B SCON 00H TMOD 00H SBUF 不定 PCON（ HMOS） 0XXXXXXXH PCOM（ CHMOS） 0XXX0000B 17 第四節(jié) 主控芯片 AT89C51 的 設(shè)計 單片機(jī)是 20世紀(jì) 70 年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路器件。這時，外部振蕩器的信號接至 XTAL2，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，而內(nèi)部反相放大器的輸入端 XTAL1 應(yīng)接地，如圖 27 b)所示。 （ 6）各個口由于輸出結(jié)構(gòu)不同，帶負(fù)載能力也不同。有些 “ 讀端口指令 ” 令會激活 “ 讀鎖存器 ” 信號，而其它指令則激活 “ 讀管腳 ” 信號。表 23是 該寄存器 的名稱及其 地址 分布。 0023H：串行口中斷入口地址。 =1，即引腳接高電平時，程序?qū)钠瑑?nèi)程序存儲器開始執(zhí)行；當(dāng) PC 值超出片內(nèi)ROM的容量時，會自動轉(zhuǎn)向片外程序存儲器空間執(zhí)行程序。主要包括算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 ALU、累加器 A、寄存器 B、位處理器、程序狀態(tài)字寄存器 PSW 以及 BCD碼修正 電路等。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H－ FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL 邏輯門電路。 另外 ， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ），參見表 21。 第二節(jié) 電路總體概念圖設(shè)計 總體的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 21所示 圖 21 硬件電路概念示意圖 其中 AT89C51 為硬件系統(tǒng)的核心部分，震蕩電路為單片機(jī)芯片提供時鐘信號，調(diào)時電路用來設(shè)置時間和鬧鈴時間，輸出 分為 兩部分 ； 一部分連接到 LCD 用于時間的顯示，一部分連接到喇叭，用于鬧鈴聲音的輸出。本設(shè)計產(chǎn)品性能卓越，功能豐富，采用LCD顯示更加直觀，是一個比較實用的電子產(chǎn)品 ?？梢哉f，單片機(jī)的發(fā)展進(jìn) 入 了百花齊放的時代，為用戶的選擇提供了 廣闊的 空間。 由于 MCS51 單片機(jī)系列向各大電氣商的廣泛擴(kuò)散，許多電氣商競相使用 80C51 為核，將許多 在 測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、可靠性技術(shù)應(yīng)用到單片機(jī)中；隨著單片機(jī)內(nèi)外圍功能電路的增強(qiáng)， 進(jìn)一步 強(qiáng)化了智能控制器 的 特征。這一時期的特點(diǎn)是： ◆ 嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的芯片集成設(shè)計 ； ◆ 少資源、無軟件，只保證基本控制功能。 單片機(jī)按照其用途可分為通用型和專用型兩大類。 I 摘 要 時間是現(xiàn)代社會中不可缺少的一項參數(shù) ,無論是平時生活還是社會生產(chǎn)都需要對時間進(jìn)行控制 ,有的場合對其精確性還有 很 高的要求 .采用單片機(jī)進(jìn)行計時 ， 對于 社會生產(chǎn)有著 十分重要的作用。 第 二 節(jié) 單片機(jī)和數(shù)字鐘 介紹 一、 單片機(jī)介紹 “單片機(jī)”就是將計算機(jī)的基本部件集成到一塊芯片上，包括 CPU（ Central Processing Unit）、 ROM(Read Only Memory)、 RAM（ Random Access Memory）、 并行口（ Parallel Port）、串行口 (Serial Port)、定時器／計數(shù)器 (Timer/Counter)、中斷系統(tǒng)(Interrupt System)、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。這就是 Single Chip Microputer的誕生年代，單片機(jī)一詞即由此而來。 （ 3） 從 SCMC 向 MCU化過渡階段 Intel 公司推出的 MCS96 單片機(jī)，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、程序運(yùn)行監(jiān)視器 (WDT)、脈寬調(diào)制器 (PWM)、高速 I/O 口納入片中， 體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。為滿足不同的要求，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力和多機(jī)通信能力的 8 位、 16 位、 32 位通用型單片機(jī)，小型廉價型、外圍系統(tǒng) 集成的專用型單片機(jī)，以及形形色色各具特色的現(xiàn)代單片機(jī)。 鐘表原先的報時功能 已經(jīng)原不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的要求，現(xiàn)代的電子時鐘多帶有類似 自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等 功能，本設(shè)計中 LCD電子時鐘采用 LCD顯示時間和日期年月，直觀實用，而且可以方便的校調(diào)，附帶的萬 4 年歷和定時功能也是很方便和實用的 . 第三節(jié) 本 LCD 數(shù)字 鬧鐘的 特點(diǎn) 和 功能 介紹 一 、 本 數(shù)字鬧 鐘 設(shè)計特點(diǎn) 本 LCD 電子定時鬧鐘是一 種基于單片機(jī)技術(shù)的多功能、多用途的電子產(chǎn)品，有電子時鐘、日期顯示、定時鬧鈴等多種功能。 本設(shè)計是利用 AT89C51 單片機(jī)為 主控芯片，由 LCD、晶振、電阻、電容、發(fā)光二極管、開關(guān)、喇叭等元件組成硬件電路，通過編寫軟件程序來實現(xiàn)和控制的數(shù)字定時鬧鐘。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 （ 4） P3口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 （ 8） EA/VPP：外部訪問允許。 運(yùn)算器：主要用來對操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算和位操作。程序存儲器的使用應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： （ 1）整個程序存儲器空間可以分為片內(nèi)和片外兩部分， CPU 訪問片內(nèi)和片外程序存儲器，可由引腳所接的電平來確定。 001BH：定時器 1中斷入口地址。 11 圖 25 MCS51 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的配置 12 3. 特殊功能寄存器（ SFR） 特殊功能寄存器的總數(shù)為 21 個，離散的分布在該區(qū)域中，其中有些 SFR 還可以進(jìn)行位尋址。在 CPU 發(fā)出“ 讀管腳 ” 信號時，端口管腳本身的電平放到內(nèi)部總線上。復(fù)位后，四個口的 32 個引腳均為高電平（置 1）。對外部脈沖信號只要求高電平持續(xù)時間大于 20，一般為低于 12MHz 的方波。復(fù)位后，各內(nèi)部寄存器的狀態(tài)如表 26所示。其存儲器在物理上設(shè)計成程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器兩個獨(dú)立的空間，片內(nèi)程序存儲器的容量為 4KB，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器為 128 個字節(jié)。當(dāng)器件 被復(fù)位 時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。各個接口均由接口鎖存器，輸出驅(qū)動器，和輸入緩沖器組成。時鐘電路在計算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在， LCD 是筆記型計算機(jī)和掌上計算機(jī)的主要顯示設(shè)備，在投影機(jī)中 ，它也扮演著非常重要的角色，而且它開始逐漸滲入到桌面顯示器市場中。因此，你可以從一個很大的可視角范圍來觀看屏幕，無論從哪個角度去觀察，顯示的亮度、色彩都和正視效果相近。 為了解決視角問題，制造商們也想出了許多方法。主要方法是將每個液晶單元分割成大量微小的部分，事先將這些微小子單元以不同的方向傾斜，這就使得傳播光線在到達(dá)這些微小面板的時候向各個方向散射，從而增大可視角度。 CRT 顯示器所能表現(xiàn)出的色彩幾乎是無窮的，因為它是模擬設(shè)備。工程師們通過脈沖電壓調(diào)節(jié)的方法以使色彩變化看起來更加統(tǒng)一。如果顯示一幅畫面需要的時間分為很多幀，像素就可以在幀的切換當(dāng)中造成一種灰階的過渡態(tài)，四幀就可以造成三個過渡態(tài)。 設(shè)計者用更大的電池容量解決這個問題，但是對于目前的電池技術(shù)來說，就意味著設(shè)備重量的增加，對消費(fèi)者的吸引力就會下降。這意味著環(huán)境光射進(jìn)顯示器中，穿過極化的液晶層，碰撞反射層，再反射出來顯示成圖像。它的制造工藝異常復(fù)雜 ，維持高良率需要不斷努力。當(dāng)液晶材料 注入時，液晶分子就在這些槽中有序排列。最后的步驟是將電子線路和與計算機(jī)或其它設(shè)備的接口裝上，從而完成顯示器的功能配設(shè)。這就意味著連接到面板上的接頭數(shù)目減少 95 ％以上，而且同時增加顯示的物理可靠性。 引腳說明，見表 27。本充電器就是采用 4位數(shù)據(jù)傳送方式； BLA： LED 背光正極。最后經(jīng)過反復(fù)的修改和實驗最終確定了主程序見附錄 1，并附有十分詳細(xì)的注釋 .因為注釋已經(jīng)詳細(xì)的介紹了軟件設(shè)計的細(xì)節(jié)過程下面僅就軟件系統(tǒng)特定的部分進(jìn)行詳細(xì)的說明，其他細(xì)節(jié)不再一一詳述， 第二節(jié) 主函數(shù)的設(shè)計 本 LCD 電子鬧鐘的的主程序流程圖如圖 31,32所示。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表 31是 TC1602EL 液晶模塊的內(nèi)部顯示地址。凌 陽 16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)。 [5] 閻石。 2020 年 [8] 凌陽科技大學(xué)計劃網(wǎng)站 [9] 譚浩強(qiáng)。凌陽單片機(jī)原理及畢業(yè)設(shè)計精選。單片機(jī)實用教程。凌陽 16 位單片機(jī)開發(fā)實例。感謝 李 老師在我作畢業(yè)設(shè)計期間給予的幫助和鼓勵。K2 和 K1 需要配合使用 。對所有給予我關(guān)心和支持的親人和朋友們表示深深的謝意 ! 32 附錄 附錄 1 源程序代碼 /******************************************************************************** 。北京航空航天大學(xué)出版社。單片機(jī) C 語言開發(fā)技術(shù)。單片機(jī)原理與接口技術(shù)。凌陽單片機(jī)原理與實踐。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)出版社。這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫