【正文】 D_EN=0。 LCD_EN=0。 //寫數據 LCD_DATA=LCD_instruction。 LCD_RS=0。 //LCD 使能信號 void LCD_check_busy(void) //檢測 LCD 狀態(tài)，看它是不是還在忙呢 { while(1) { LCD_EN=0。 uchar alm[2]={0x11,0x21}。 本次 畢業(yè)設計是在兩位 老師的悉心指導下完成的， 老師 從本畢業(yè)設計開始的總體規(guī)劃布置和詳細要求到設計 的最終完成以及論文的撰寫和修改，一直給予了關注和悉心指導。 該時鐘系統包括了實時控制電路、校時定時電路、顯示電路、報時電路等幾部分的設計。而當今最新的計時方式采用原子鐘計時方式， 原子鐘是目前人類最精確的時間測 量儀器，它主要是利用原子不受溫度和壓力影響的固定頻率振蕩的原理制成。 （ 2） 最高工作頻率為 33MHz， AT89C51 的極限工作頻率是 24MHz，就是說AT89S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。 有些文獻甚至也將 8051 泛指 MCS51 系列單片機， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51 單片機影響極深遠，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說 MCS51 內核實際上已經成為一個 8 位單片機的標準。編譯（ ProjectReBuild all target files） 就會生成一系列的文件如 OBJ 文件、 LST文件、 HEX 文件等。Vision2 for Windows：是一個集成開發(fā)環(huán)境，它將項目管理、源代碼編輯和程序調試等組合在一個功能強大的環(huán)境中； ? C51 國際際準化 C交叉編譯器：從 C源代碼產生可重定位的目標模塊； ? A51 宏匯編器：從 80C51 匯編源代碼產生可重定位的目標模塊； ? BL51 鏈接器 /定位器：組合由 C51 和 A51 產生 的可重定位的目標模塊，生 27 成絕對目標模塊； ? LIB51 庫管理器：從目標模塊生成連接器可以使用的庫文件； ? OH51 目標文件至 HEX 格式的轉換器，從絕對目標模塊生成 Intel Hex 格式的文件； ? RTX51 實時操作系統：簡化了復雜的實時應用軟件項目的設計。 25 圖 LCD顯示子程序流程圖 掃描按鍵子程序 本設計中按鍵采用查詢法識別按鍵， 程序簡單，直接讀口線的電平。 本設計 主程序流程圖 如圖 所示， 主程序實現的功能包括 對各個變量、 LCD和 DS1302 的初始化， 讀 DS1302 的時間將時間數據送到液晶顯示，并與鬧鈴的設定時間比較，再掃描是否有按鍵按下 ，從而進行校時、定時功能。 在硬件電路的基礎上，軟件設計按照系統設計功能的要求，運用 C 語言來實現程序控制、時鐘顯示和鬧鈴設置等。 圖 報時電路 電源的設計 穩(wěn)壓電源是單片機系統的重要組成部分，它不僅為系統提供多路電壓源，還直接影響到系統的技術指標和抗干擾性能。 表 LCD1602控制指令 序號 指令 名稱 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 清 屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 設置 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 功能 設置 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 CGRAM地址設置 0 0 0 1 字符發(fā)生存 儲 器地址 8 DDRAM地址設置 0 0 1 顯示數據存 儲 器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數器地址 10 寫 數據 到 CGRAM或 DDRAM 1 0 要寫的數據內容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀 數據 1 1 讀出的數據內容 20 LCD1602 與單片機的接口電路 LCD1602與單片機的接口電路如圖 所示。 ⒊ LCD1602 基本操作時序： （ 1）讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H。 第 3 腳： VO 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度。內藏振蕩電路，系統內含重置電路 K K K K4 鍵一端與單片機的 、 、 、 口相連，另一端接地。 ⒉ 基本控制按鍵第二功能描述：當通過按下 K1 鍵或 K3 鍵進入現在時間或是 17 鬧鈴時間設置時， K K K3 鍵具有以下所示第二功能。 借助鍵盤可以向計算機輸入程序、置數、邏輯操作以及寫入程序和程序檢測等。 VCC1 為后備電源， VCC2 為主電源， 16 在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 ⒋ 數據輸入輸出 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數據被寫入 DS1302，數據輸入從低位即位 0開始。 14 ⒈ DS1302 引腳說明： X1， X2 晶振引腳 GND 接地引腳 RST 復位端 I/O 數據輸入 /輸出端口 SCLK 串行時鐘端口 VCC1 后備 電源引腳 VCC2 主電源引腳 圖 DS1302引腳圖 ⒉ DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如 圖 所示。 實時控制電路的設計 本設計采用 DS1302 為實時控制芯片 ， 單片機從中讀取數據送到 LCD 顯示器上顯示，從而實現 時 鐘的功能 ， 并接 后 備電源以 便 在 主 電源斷電時其控制電路仍 能計時 ，能滿足設計要求。 AT89S51 最小系統的設計 通常 , 將完成單片機最基本功能 , 沒有外圍器件及外設接口擴展的系統稱之為單片機最小系統 , 簡稱 最小系統。當訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現。 ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 P3口： P3 口 是一組 內部 提供 上拉電阻 的 8 位 雙向 I/O 口 。 作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會 輸出一個電流。 掉電標識符和快速編程特性 ⒉ AT89S51 芯片 40 個 引腳功能說明： VCC： 電源 電壓。 128 8 字節(jié)內部 RAM 同時 AT89S51 還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 三種封裝形式，以適應不同產品的需求。 單片機控制系統的設計 單片機作為整個硬件系統的核心，它既是協調整機工作的控制器，又是數據處理器。這就要求一種功能強、功耗小、計時精度高的高性能時鐘芯片，而 DS1302 能很好地滿足設計的要求。關鍵元件是 蜂鳴器 和發(fā)光二極管，功能的實現主要在于單片機程序的編制。 ⒊ 校時定時電路： 校時定時電路主要靠鍵盤來控制。在硬件電路的基礎上，軟件設計按照系統設計功能的要求，運用 C 語言來實現程序控制、時鐘顯示和鬧鈴設置等。 ⒉ 硬件電路設計：從各功能模塊的實現逐個進行分析，在總體設計的基礎上進行各控制電路的詳細設計，檢驗各主要性能參數是否達到設計要求。電子時鐘便是這一發(fā)展趨勢中的代表，各種功能的電子時鐘應有盡有，且功能不斷更新。盡管中國水力機械的發(fā)展歷史較早較長，但是始終沒有出現完全現代意義的機械鐘表。液晶顯示器與傳統的顯示器相比具有顯示信息多、質量高、沒有電磁輻射、可視面積大、應用范圍廣、畫面效果好、數字式接口、體積小、功耗低等特點，在基于微處理器的儀器儀表及監(jiān)視、控制等智能裝置的終端顯示、人機接口中受到普遍歡迎。 液晶顯示器件在中國已有 20多年的發(fā)展歷史。除了一般必須具有的 ROM、 RAM、定時器 /計數器、中斷系統外，隨著單片機檔次的提高，以適應檢測、控制功能更高的要 3 求，片內集成的器件通常還有電源監(jiān)控與復位電路、 WDT、 A/D 轉換器、 DMA 控制器、中斷控制器、鎖相器、頻率合成器、字符發(fā)生器、聲音發(fā)生器、 CRT 控制器、譯碼驅動器等。 目前單片機應用于各個領域，其應用于儀器儀表中顯得更為優(yōu)越。另一種是將程序存儲器和數據存儲器截然分開，分別尋址的結構，一般需要較大的程序存儲器，目前的單片機以采用程序存儲器和數據存儲器截然分開的結構為多。 本 畢業(yè)設計 方案 正是根據以上所述并結合日常生活中對時鐘功能需求的分析，運用單片機技術，結合時鐘芯片 ,在 LCD 顯示器的框架下實現時鐘的顯示， 設計出 的 一個適合日常生活需要的時鐘。 21世紀，電子產業(yè)飛速發(fā)展，各種功能強大、款式新穎的電子產品不斷問世。軟件采用 C 語言編寫實現，并依據程序應用 Keil 軟件進行了仿真調試，對出現的問題進行分析和反復修改，最終得到正確并符合設計要求的結果。 i 本科生畢業(yè) 論文 基于單片機的 LCD 時鐘的設計 THE DESIGN OF LCD CLOCK BASED ON SINGLECHIP MICROCOMPUTER 系 別： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 指導老師： 完成日期： ii 摘要 隨著人類科技文明的發(fā)展，人們對于時鐘的要求在不斷地提高。主要硬件有： AT89S51 單片機、實時時鐘芯片 DS130字符型液晶顯示器 LCD1602 和若干按鍵等。 Keil I 目錄 第 1 章 緒論 ................................................... 1 課題的來源及意義 ..............................................1 課題的研究背景 ................................................2 單片機的應用與發(fā)展 ......................................2 液晶顯示技術的應用 ......................................3 時鐘的發(fā)展 ..............................................4 課題研究的主要內容 ............................................5 第 2 章 系統總體結構設計 ...................................... 6 總體設計思路 ..................................................6 系統設計目標 ..................................................7 系統主要特點 ..................................................7 第 3 章 系統硬件電路設計 ...................................... 9 單片機控制系統的設計 ..........................................9 主控芯片 AT89S51 的介紹 ..................................9 AT89S51 最小系統的設計 ..................................12 實時控制電路的設計 ...........................................13 時鐘芯片 DS1302 性能簡介 ................................13 DS1302 與單片機的接口電路 ...............................15 校時定時電路的設計 ...........................................16 基本控制 按鍵實現的功能與控制說明 .......................16 按鍵與單片機的接口電路 .................................17 顯示電路的設計 ...............................................17 LCD1602 的特性及使用說明 ................................18