【正文】 型 LCD1602 來實(shí)現(xiàn)顯示電路的 功能。字符產(chǎn)生器 ROM有 160 個(gè) 5 7 點(diǎn)陣字型 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)液晶模塊執(zhí)行命令。 輸出：無 ⒋ LCD1602 狀態(tài)字說明： 如表 ，其中 STA0～ STA6 為當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值。 圖 LCD1602與單片機(jī)接口電路 報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì) 報(bào)時(shí)是 電子時(shí) 鐘的一個(gè)重要功能， 本設(shè)計(jì) 的報(bào)時(shí)電路包括聲音信號(hào)提示部分和光信號(hào)提示部分。軟件在硬件平臺(tái)上構(gòu)筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。同時(shí)，對(duì)軟件進(jìn)行 仿真測(cè)試 也是檢驗(yàn)錯(cuò)誤排除故障的重要手段。在開始 8 個(gè)時(shí)鐘周期把命令字裝入移位寄存器之后，另外的時(shí)鐘在讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時(shí)輸入數(shù)據(jù)?！耙绘I多態(tài)”即多功能鍵的實(shí)現(xiàn)思想是，根據(jù)按鍵時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)，決定按鍵采取何種動(dòng)作，即何種功能。 ⒉ 建立 C 源文件 。 ⒌ 編譯連接通 過后，進(jìn)行軟件模擬仿真 。 AT89S51 就是在這樣的背景下取代 AT89C51 的，現(xiàn)在， AT89S51 目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上新的寵兒，作為市場(chǎng)占有率第一的 ATMEL 目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用 AT89S51 代替。 29 （ 6） 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。增加萬年歷顯示“年月日” 能夠準(zhǔn)確顯示時(shí)間 (顯示格式為“ TIME：時(shí)時(shí)：分分：秒秒” )，并具有可隨時(shí)進(jìn)行時(shí)間調(diào)整、定時(shí)時(shí)間設(shè)置、鬧鈴開 /關(guān)等功能 。 此外我還要感謝在設(shè)計(jì)期間給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和所有關(guān)心鼓勵(lì)支持我的人。 //*******************LCD 模塊 define LCD_DATA P0 //LCD 的數(shù)據(jù)口 sbit LCD_BUSY=LCD_DATA^7。 LCD_EN=1。 LCD_EN=0。 LCD_RS=1。 LCD_DATA=LCD_data。 LCD_RS=0。 } LCD_EN=0。 //LCD 讀寫控制 sbit LCD_RS=P2^0。同時(shí) ， 感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重視，感謝學(xué)院為我們提供了良好的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)境。當(dāng)然，這個(gè)系統(tǒng)仍然是屬于比較簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，要設(shè)計(jì)功能更強(qiáng)更復(fù)雜的系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)與研究。結(jié)合溫度芯片 顯示當(dāng)前的溫度 （ 8） 兼容性方面，向下完全兼容 51 全部系列產(chǎn)品，比如 805 AT89C51 等早期 MCS51兼容產(chǎn)品。 AT89S51 相對(duì)于 AT89C51 新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比 AT89C51 更低。 對(duì)出現(xiàn)的問題進(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。 ⒊ 用項(xiàng)目管理器生成各種應(yīng)用文件 。Vision2 集成開發(fā)環(huán)境是 Keil Software， Inc/Keil Elektronik GmbH開發(fā)的基于 80C51 內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生 成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是 C 編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)非常理想。 通過 讀 DS1302采集實(shí)時(shí)時(shí)間并將時(shí)間數(shù)據(jù)送到液晶顯示。 系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì) 主程序是軟件設(shè)計(jì)的總體框架 。 由于軟件的可伸縮性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱。光信號(hào)提示實(shí)現(xiàn)的是工作狀態(tài)的提示（發(fā)光二極管閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行）。在進(jìn)行讀寫操作之前，必須對(duì)其進(jìn)行 忙狀態(tài)檢測(cè)，確保 STA7 為 0。 第 15 腳：背光源正極。 圖 LCD1602引腳接口 第 1 腳： GND 為電源 地 。 LCD1602 的特性及使用說明 ⒈ LCD1602 主要特性： 按鍵與單片機(jī)的接口電路 按鍵與單片機(jī)的接口電路如圖 所示。按鍵 K4：鬧鈴 ON/OFF 狀態(tài)設(shè)置。 圖 DS1302與單片機(jī)接口電路 校時(shí)定時(shí)電路的設(shè)計(jì) 校時(shí)定時(shí)電路主要靠鍵盤來控制。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ 之前， RST 必須保持低電平。因此 , 其與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送是十分容易實(shí)現(xiàn)的。常用的復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種， 本設(shè)計(jì)中的復(fù)位電路集手動(dòng)復(fù)位及上電復(fù)位于一體：（ 1）上電復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的 22uF 電容的充電來實(shí)現(xiàn)的，這樣只要電源 VCC 的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。此外， 該 引腳會(huì)被 微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE無效。 RST：復(fù)位輸入。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口線上的內(nèi)容在整個(gè) 訪問 期間不變。 P1口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口 的輸出 緩沖 級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯 門電 路 。 掉電后中斷可喚醒系統(tǒng) 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33MHz 空閑模式下， CPU 停止 工作 而 允許 RAM、 定時(shí) 器 /計(jì)數(shù)器 、 串行 10 通信 口 及 外中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作 。 本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確顯 示時(shí)間 (顯示格式為“ TIME：時(shí)時(shí)：分分：秒秒” )，并具有可隨時(shí)進(jìn)行時(shí)間調(diào)整、定時(shí)時(shí)間設(shè)置、鬧鈴開 /關(guān)等功能 ， 同時(shí)在掉電情況下也能進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)。 ⒊ 本設(shè)計(jì)采用 DS1302 為實(shí)時(shí)控制芯片 。 液晶顯示器具有功耗低、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 該芯片 是一種 高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片， 它通過串行方式與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，能夠向單片機(jī)提供包括秒、分、時(shí)、日、月、年等在內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)間信息， 而且精度高。 設(shè)計(jì)主要由硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分實(shí)現(xiàn)。 課題研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)和液晶顯示器為核心，輔以必要的電路，構(gòu)成的一個(gè)單片機(jī) LCD 時(shí)鐘。例如奧運(yùn)會(huì)倒計(jì)時(shí)顯示屏、鐵路安全顯示屏、生產(chǎn)線看板、體育比賽記時(shí)屏、大型室外高亮度時(shí)鐘 等，這類產(chǎn)品覆蓋銀行、醫(yī)院、地鐵車站、體育運(yùn)動(dòng)、電視臺(tái)、監(jiān)控系統(tǒng)、高大建筑物等行業(yè)。它首次實(shí)現(xiàn)了時(shí)間量的機(jī)械自動(dòng)化，首創(chuàng)擒縱機(jī)構(gòu)，開辟了中國計(jì)時(shí)機(jī)械史的新紀(jì)元。 [7] 作為智能儀表的信息顯示及人機(jī)交互的界面，液晶顯示器件在一定范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的數(shù)碼顯示模式。 [2～ 6] 液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用 目前，市 場(chǎng)上銷售的 8位單片機(jī)由于其性價(jià)比高，仍是諸多單片機(jī)系統(tǒng)的首選，而 LCD液晶顯示作為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的信息輸出技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的輸出手段來講，效率更高，實(shí)時(shí)性更好，輸出信息清晰直觀明了，日益成為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中信息輸出的首選方法。隨著集成度的不斷提高，把眾多的外圍功能器件集成在片內(nèi)已經(jīng)具備了充分的條件。它們的引腳及指 令系統(tǒng)相互兼容，主要在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有些區(qū)別。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、 通訊、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)通訊等廣大領(lǐng)域。因此，研究時(shí)鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 DS1302 clock chip。設(shè)計(jì)以硬件和軟件相結(jié)合為指導(dǎo)思想，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)大部分功能，電路簡(jiǎn)單明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。時(shí)鐘已不僅僅被看成一種用來顯示時(shí)間的工具， 在很多實(shí)際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它的功能。 設(shè)計(jì)完成的 LCD 時(shí)鐘能達(dá)到本設(shè)計(jì)的要求。電子時(shí)鐘便是這一發(fā)展趨勢(shì)中的代表之一，各種功能的電子時(shí)鐘應(yīng)有盡有，且功能不斷更新。 其研究的意義在于： ⒈ 為設(shè)計(jì)小型的 LCD 時(shí)鐘提供了有用的參考，為進(jìn)一步的研究提供了有效的途徑。 [1] 20 世紀(jì) 80 年代中期以后， Intel 公司以專利轉(zhuǎn)讓的形式把 8051 內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給許多半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)廠家，如 ATMEL、 PHILIPS、 ANALOG、 DEVICES、 DALLAS等。以單片機(jī)制成的電子時(shí)鐘具有計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，功耗低的優(yōu)點(diǎn)。 從單片機(jī)近年的發(fā)展趨勢(shì)來看，單片機(jī)正朝著多層次用戶 、多品種、多規(guī)格、高性能方向發(fā)展，現(xiàn)在許多公司根據(jù)市場(chǎng)的要求不失時(shí)機(jī)的研制并推出各種優(yōu)秀的單片機(jī)。這期間 , 液晶顯示器件從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模生產(chǎn) ,形成了獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)部門。液晶顯 4 示器件已成為當(dāng)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)中最重要的信息處理手段之一。 [9] 人類邁出機(jī)械計(jì)時(shí)的步子，也就是在歐洲最初使用的新式時(shí)鐘開始，到 115世紀(jì)，歐洲各地許多教堂和市政廳都安裝了大型鐘。與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用 。 ⒊ 軟件設(shè)計(jì)：包括主程序設(shè)計(jì)、各子程序設(shè)計(jì)、軟件程序的編制等，并對(duì)各部分設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試和改進(jìn)，檢驗(yàn)錯(cuò)誤，排除故障。最后應(yīng)用 Keil 軟件進(jìn)行仿 真調(diào)試，對(duì)出現(xiàn)的問題進(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。鍵盤是一組按鍵的集合 ，它是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的外圍電路 ， 是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的紐帶 。 ⒍ 其它設(shè)計(jì)的考慮： 還有一些 其 它 電路如時(shí)鐘電路 、 復(fù)位電路、 電源設(shè)計(jì) 等。 ⒋ 本設(shè)計(jì)采用 字符 型 液晶顯示器 LCD1602 來實(shí)現(xiàn)顯 示電路的功能 。它由單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等組成。 如圖 所示，為AT89S51 的 PDIP 封裝形式的 引腳圖。 32 個(gè)可編程 I/O 口線 GND：接地。 在 Flash 編程和 程序 校驗(yàn)時(shí)， P1 口 接收低 8位地址。 P3 口 的輸出 緩沖 級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯 門電 路 。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 仍 以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)輸出時(shí)鐘或用 于定時(shí)目的。 EA/VPP：外部訪問允許。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合性能分析，設(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 所示。 時(shí)鐘芯片 DS1302 性能簡(jiǎn)介 DS1302 是 Dallas 公司生產(chǎn)的一種 高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它通過串行方式與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，能夠向單片機(jī)提供包括秒、分、時(shí)、日、月、年等在內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)間信息， 而且精度高。控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302 中 ； 位 6 如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) ； 位 5 至位 1 指示操作 單元的地址 ； 最低有效位（位 0）如為 0 表示要進(jìn)行寫操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。同樣，在緊跟 8位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。 DS1302 由 VCC1 或 VCC2 兩者中的較大者供電。 本設(shè)計(jì)中設(shè)置了 4 個(gè)基本控制按鍵來對(duì)時(shí)間和鬧鈴的設(shè)置。當(dāng)所設(shè)鬧鐘時(shí)間到，蜂鳴器發(fā)出 警報(bào)聲 ，這時(shí)按下 K4鍵可以停止聲響。通過 對(duì)時(shí)間和鬧鈴的設(shè)置達(dá)到校時(shí)定時(shí)的目的。提供各種控制命令，如清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器 ， 低電平時(shí)選擇指令寄存器。 輸出： D0～ D7=狀態(tài)字 （ 2）寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0～ D7=指令碼， E=高脈沖。 LCD 接口設(shè)計(jì)為 8位控制方式，即用 D0～ D7分別接單片機(jī)的 P0口 來傳送控制命令及數(shù)據(jù) ，因?yàn)?P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以外部另外加上 10K 的上拉電阻。本設(shè)計(jì)的電源電路主要由以下器件組成： 220V 轉(zhuǎn) 9V 的變壓器、整流橋、三端穩(wěn)壓器 LM7805。 軟件程序的設(shè)計(jì)是根據(jù)硬件電路圖的連接和各個(gè)元器件的功能進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 23 圖 主程序流程圖 主要子程序的設(shè)計(jì) 讀、寫 DS1302 子程序 讀、寫 DS1302 子程序流程圖如圖 所示， 串行時(shí)鐘芯片 DS1302 的主要組成部分：移位寄存器、控制邏輯、振蕩器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及 RAM。 本系統(tǒng)中含有四個(gè)按鍵， 掃描按鍵子程序流程圖如圖 所示 。 Keil uVision2 軟件的操作 以下假定在“ D： \時(shí)鐘”目錄下 。 ⒋ 檢查并修改源文件中的錯(cuò)誤 。 各個(gè) 公司的 51 單片機(jī)產(chǎn)品都是和 MCS51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。 （ 3） 具有雙工 UART 串行通道。高精度原子鐘在航海航空、精密儀表、傳播等領(lǐng)域都擁有廣闊的市場(chǎng)前景。 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。 老師對(duì)本次設(shè)計(jì) 仔細(xì)審查，提出和修改了不少我疏忽和錯(cuò)誤的地方 ，并指明了設(shè)計(jì)的改良方向 。//鬧鐘 uchar SHEZHI[15]。 LCD_RS=0。 34 LCD_RW=0。 LCD_EN=1。 } void LCD_set_position(unsigned char x) //LCD 光標(biāo)定位到 x 處 {