【正文】 D_EN=0。 LCD_EN=0。 //寫(xiě)數(shù)據(jù) LCD_DATA=LCD_instruction。 LCD_RS=0。 //LCD 使能信號(hào) void LCD_check_busy(void) //檢測(cè) 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(shè)計(jì)是在兩位 老師的悉心指導(dǎo)下完成的， 老師 從本畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始的總體規(guī)劃布置和詳細(xì)要求到設(shè)計(jì) 的最終完成以及論文的撰寫(xiě)和修改，一直給予了關(guān)注和悉心指導(dǎo)。 該時(shí)鐘系統(tǒng)包括了實(shí)時(shí)控制電路、校時(shí)定時(shí)電路、顯示電路、報(bào)時(shí)電路等幾部分的設(shè)計(jì)。而當(dāng)今最新的計(jì)時(shí)方式采用原子鐘計(jì)時(shí)方式， 原子鐘是目前人類(lèi)最精確的時(shí)間測(cè) 量?jī)x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(shuō)AT89S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。 有些文獻(xiàn)甚至也將 8051 泛指 MCS51 系列單片機(jī)， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51 單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說(shuō) MCS51 內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè) 8 位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。編譯（ ProjectReBuild all target files） 就會(huì)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(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的環(huán)境中； ? C51 國(guó)際際準(zhǔn)化 C交叉編譯器：從 C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊； ? A51 宏匯編器：從 80C51 匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊； ? BL51 鏈接器 /定位器：組合由 C51 和 A51 產(chǎn)生 的可重定位的目標(biāo)模塊，生 27 成絕對(duì)目標(biāo)模塊； ? LIB51 庫(kù)管理器：從目標(biāo)模塊生成連接器可以使用的庫(kù)文件； ? OH51 目標(biāo)文件至 HEX 格式的轉(zhuǎn)換器，從絕對(duì)目標(biāo)模塊生成 Intel Hex 格式的文件； ? RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：簡(jiǎn)化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。 25 圖 LCD顯示子程序流程圖 掃描按鍵子程序 本設(shè)計(jì)中按鍵采用查詢(xún)法識(shí)別按鍵， 程序簡(jiǎn)單，直接讀口線(xiàn)的電平。 本設(shè)計(jì) 主程序流程圖 如圖 所示， 主程序?qū)崿F(xiàn)的功能包括 對(duì)各個(gè)變量、 LCD和 DS1302 的初始化， 讀 DS1302 的時(shí)間將時(shí)間數(shù)據(jù)送到液晶顯示，并與鬧鈴的設(shè)定時(shí)間比較，再掃描是否有按鍵按下 ，從而進(jìn)行校時(shí)、定時(shí)功能。 在硬件電路的基礎(chǔ)上，軟件設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，運(yùn)用 C 語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)程序控制、時(shí)鐘顯示和鬧鈴設(shè)置等。 圖 報(bào)時(shí)電路 電源的設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓電源是單片機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅為系統(tǒng)提供多路電壓源，還直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和抗干擾性能。 表 LCD1602控制指令 序號(hào) 指令 名稱(chēng) 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(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 設(shè)置 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開(kāi)關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 功能 設(shè)置 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 CGRAM地址設(shè)置 0 0 0 1 字符發(fā)生存 儲(chǔ) 器地址 8 DDRAM地址設(shè)置 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫(xiě) 數(shù)據(jù) 到 CGRAM或 DDRAM 1 0 要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀 數(shù)據(jù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 20 LCD1602 與單片機(jī)的接口電路 LCD1602與單片機(jī)的接口電路如圖 所示。 ⒊ LCD1602 基本操作時(shí)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(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。內(nèi)藏振蕩電路，系統(tǒng)內(nèi)含重置電路 K K K K4 鍵一端與單片機(jī)的 、 、 、 口相連，另一端接地。 ⒉ 基本控制按鍵第二功能描述：當(dāng)通過(guò)按下 K1 鍵或 K3 鍵進(jìn)入現(xiàn)在時(shí)間或是 17 鬧鈴時(shí)間設(shè)置時(shí)， K K K3 鍵具有以下所示第二功能。 借助鍵盤(pán)可以向計(jì)算機(jī)輸入程序、置數(shù)、邏輯操作以及寫(xiě)入程序和程序檢測(cè)等。 VCC1 為后備電源， VCC2 為主電源， 16 在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。 ⒋ 數(shù)據(jù)輸入輸出 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0開(kāi)始。 14 ⒈ DS1302 引腳說(shuō)明： X1， X2 晶振引腳 GND 接地引腳 RST 復(fù)位端 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出端口 SCLK 串行時(shí)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(shí)時(shí)控制電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 DS1302 為實(shí)時(shí)控制芯片 ， 單片機(jī)從中讀取數(shù)據(jù)送到 LCD 顯示器上顯示，從而實(shí)現(xiàn) 時(shí) 鐘的功能 ， 并接 后 備電源以 便 在 主 電源斷電時(shí)其控制電路仍 能計(jì)時(shí) ，能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 AT89S51 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 通常 , 將完成單片機(jī)最基本功能 , 沒(méi)有外圍器件及外設(shè)接口擴(kuò)展的系統(tǒng)稱(chēng)之為單片機(jī)最小系統(tǒng) , 簡(jiǎn)稱(chēng) 最小系統(tǒng)。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， 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(nèi)部 提供 上拉電阻 的 8 位 雙向 I/O 口 。 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì) 輸出一個(gè)電流。 掉電標(biāo)識(shí)符和快速編程特性 ⒉ AT89S51 芯片 40 個(gè) 引腳功能說(shuō)明： VCC： 電源 電壓。 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 同時(shí) AT89S51 還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 單片機(jī)作為整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又是數(shù)據(jù)處理器。這就要求一種功能強(qiáng)、功耗小、計(jì)時(shí)精度高的高性能時(shí)鐘芯片，而 DS1302 能很好地滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵元件是 蜂鳴器 和發(fā)光二極管，功能的實(shí)現(xiàn)主要在于單片機(jī)程序的編制。 ⒊ 校時(shí)定時(shí)電路： 校時(shí)定時(shí)電路主要靠鍵盤(pán)來(lái)控制。在硬件電路的基礎(chǔ)上，軟件設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，運(yùn)用 C 語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)程序控制、時(shí)鐘顯示和鬧鈴設(shè)置等。 ⒉ 硬件電路設(shè)計(jì)：從各功能模塊的實(shí)現(xiàn)逐個(gè)進(jìn)行分析，在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行各控制電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)各主要性能參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。電子時(shí)鐘便是這一發(fā)展趨勢(shì)中的代表，各種功能的電子時(shí)鐘應(yīng)有盡有，且功能不斷更新。盡管中國(guó)水力機(jī)械的發(fā)展歷史較早較長(zhǎng)，但是始終沒(méi)有出現(xiàn)完全現(xiàn)代意義的機(jī)械鐘表。液晶顯示器與傳統(tǒng)的顯示器相比具有顯示信息多、質(zhì)量高、沒(méi)有電磁輻射、可視面積大、應(yīng)用范圍廣、畫(huà)面效果好、數(shù)字式接口、體積小、功耗低等特點(diǎn)，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(jī)接口中受到普遍歡迎。 液晶顯示器件在中國(guó)已有 20多年的發(fā)展歷史。除了一般必須具有的 ROM、 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)外，隨著單片機(jī)檔次的提高，以適應(yīng)檢測(cè)、控制功能更高的要 3 求，片內(nèi)集成的器件通常還有電源監(jiān)控與復(fù)位電路、 WDT、 A/D 轉(zhuǎn)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(qū)動(dòng)器等。 目前單片機(jī)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其應(yīng)用于儀器儀表中顯得更為優(yōu)越。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)，分別尋址的結(jié)構(gòu)，一般需要較大的程序存儲(chǔ)器，目前的單片機(jī)以采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開(kāi)的結(jié)構(gòu)為多。 本 畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案 正是根據(jù)以上所述并結(jié)合日常生活中對(duì)時(shí)鐘功能需求的分析，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，結(jié)合時(shí)鐘芯片 ,在 LCD 顯示器的框架下實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的顯示， 設(shè)計(jì)出 的 一個(gè)適合日常生活需要的時(shí)鐘。 21世紀(jì)，電子產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，各種功能強(qiáng)大、款式新穎的電子產(chǎn)品不斷問(wèn)世。軟件采用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)，并依據(jù)程序應(yīng)用 Keil 軟件進(jìn)行了仿真調(diào)試，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和反復(fù)修改，最終得到正確并符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。 i 本科生畢業(yè) 論文 基于單片機(jī)的 LCD 時(shí)鐘的設(shè)計(jì) THE DESIGN OF LCD CLOCK BASED ON SINGLECHIP MICROCOMPUTER 系 別： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 完成日期： ii 摘要 隨著人類(lèi)科技文明的發(fā)展，人們對(duì)于時(shí)鐘的要求在不斷地提高。主要硬件有： AT89S51 單片機(jī)、實(shí)時(shí)時(shí)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(lái)源及意義 ..............................................1 課題的研究背景 ................................................2 單片機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展 ......................................2 液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用 ......................................3 時(shí)鐘的發(fā)展 ..............................................4 課題研究的主要內(nèi)容 ............................................5 第 2 章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................... 6 總體設(shè)計(jì)思路 ..................................................6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) ..................................................7 系統(tǒng)主要特點(diǎn) ..................................................7 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ...................................... 9 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..........................................9 主控芯片 AT89S51 的介紹 ..................................9 AT89S51 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..................................12 實(shí)時(shí)控制電路的設(shè)計(jì) ...........................................13 時(shí)鐘芯片 DS1302 性能簡(jiǎn)介 ................................13 DS1302 與單片機(jī)的接口電路 ...............................15 校時(shí)定時(shí)電路的設(shè)計(jì) ...........................................16 基本控制 按鍵實(shí)現(xiàn)的功能與控制說(shuō)明 .......................16 按鍵與單片機(jī)的接口電路 .................................17 顯示電路的設(shè)計(jì) ...............................................17 LCD1602 的特性及使用說(shuō)明 ................................18