【正文】 D1602 顯示頻等元器件，實現(xiàn)本次設計的方法不唯一，但相較而言，本方案所用的元器件較少，提高了設計電路的易操作性，并且實驗的調節(jié)方法也很簡單，做到了節(jié)約、簡便、迅速、易行的基本要求。（寫指令）和 void w_data(uchar date)。 第 9 頁 共 26 頁 電路的仿真 仿真原理圖 圖 41 仿真原理圖 仿真結果 圖 42 仿真結果圖 電路調試 硬件調試 將安裝好的電路板按要求接入 5V 電源，指示燈亮，說明電源連接成功；撥動開關 第 10 頁 共 26 頁 后，兩個指示燈都亮，電路板已進入正常供電模塊，液晶也已點亮，調節(jié)控制 LCD1602的電位器，使液晶顯示屏第一行出現(xiàn) 16 個小黑方塊，則電位器調已合適，硬件調試結束。源程序見附錄 三 所示： 軟件編程思路 在確定了時鐘要實現(xiàn)的功能后按照上述各按鍵所實現(xiàn)的效果編寫程序。 4 軟件 設計 部分 軟程 序主要分為兩個部分，即液晶顯示部分和控制按鍵部分。 1602 芯片由點陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅動器、控制及必要的鏈接件、結構件組裝而成，可以顯示數(shù)字和西文字符，但不能顯示圖形，已經可以滿足本次設計的需要。其特點是體積小、重量輕、功耗極低、顯示內容豐富等特點，在單片機應用系統(tǒng)中有著日益廣泛的應用。 晶振電路：典型的晶振取 或者 12MHz，單片機最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。一般 C 取 10uF， R取 10K。 復位電路是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，把一個例如狀態(tài)機初始化到空狀態(tài)；震蕩電路是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號；電源則是為系統(tǒng)供電。 AT89S52 單片機的內部功能模塊如下圖 32，為實現(xiàn)其基本功能，內部必需要有配置輸入輸出（ I/O 口）、儲 存器（ RAM 或 ROM）、運算和控制單元（ CPU）等相應的功能電路。 ⑦ ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 ⑤ ： T0，計時計數(shù)器 0 輸入。 ③ ： INT0，外部中斷 0 輸入。其引腳分配如下： ① ： RXD，串行通信輸入。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當做定時器 2 的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 P2除了當做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2 便不能當做 I/O來使用了。設計者必須外加一鎖存器將端口 0 送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15合成一完整的 16 位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲器空間。其他三個 I/O 端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內部有一提升電路， P0 在當做 I/O 用時可以推動 8個 LS的 TTL 負載。 AT89S52 可以利用 PSEN 及 RD引腳分別啟用存在外部的RAM 與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用 64K 的定址范圍。此外在燒錄 圖 31 AT89S52 引腳圖 8751 程序代碼時，此引腳會被當成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。AT89S52 可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的 8位鎖存器（如 74LS373），將端口 0的地址總線（ A0～A7）鎖進鎖存器中，因為 AT89S52 是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內部 EPROM 時，可以利用此引腳來輸入 21V 的燒錄高壓（ Vpp）。因此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平，因為其內部無程序存儲器空間。 （ 5） RESET： AT89S52 的重置引腳，高電平動作，當要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內部特殊功能寄存器之內容均被設成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 （ 3） XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。其引腳圖如圖 21所示： （ 1） VCC： AT89S52 電源正端輸入，接 +5V。 （ 2）在單片機的應用系統(tǒng)中，單片機作為一種較為簡單的計算機是嵌入到系統(tǒng)內部，作為系統(tǒng)電路的一部分，作為系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化和智能化的關鍵部件。在具體的設計時，定時器采用中斷方式工作，對時鐘的形成在中端程序中實現(xiàn)，主程序是對定時器 /計數(shù)器的定義初始化，調用顯示程序和控制程序的初始化，另外為了使用方便，也設計了按鍵，他可以對時分秒等進行調整，這樣，程序就加了按鍵程序。 3 系統(tǒng)電路的設計及原理說明 AT89S52 單片機的工作原理 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 。它由美國貝爾研究所的 于 1972 年推出， 1978 年后， C 語言已先后 第 4 頁 共 26 頁 被移植到大、中、小及微型機上，它可以作為工作系統(tǒng)設計語言，編寫系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器 技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和引腳完全兼容。設計框圖如圖 21所示： 圖 21 系統(tǒng)設計框圖 按鍵電路 晶振電路 復位電路 電源 AT89S52 LCD1602 顯示電路 第 3 頁 共 26 頁 圖 22 系統(tǒng)整體設計圖 數(shù)字時鐘總電路包括單片機最小系統(tǒng)，即單片機、振蕩電路、復位電路、電源供電模塊，另外供電，模塊附有 LED 指示燈，指示電源電源供電是否成功， LCD1602 顯示模塊，獨立按鍵模塊，下載接口模塊，蜂鳴器模塊。該方案節(jié)省硬件成本，并且能使讀者在定時 /計數(shù)器的使用、中斷及程序設計方面得到鍛煉和提高，對單片機的指令系統(tǒng)能有更深入的了解。 設計要求 設計制作一個能實現(xiàn)顯示年、月、日、星期、時、分、秒功能時鐘， 要求方案簡單，易行并有一定的實用意義。 第 2 頁 共 26 頁 1 設計方案 數(shù)字 時 鐘 的設計分析 方案一：采用 AT89S52作為 主控單片機，顯示模塊選用 LCD1602，設置部分選用按鍵電路； 方案二：采用 AT89S52作為主控單片機，顯示模塊選用數(shù)碼管，設置部分選用按鍵電路； 方案三：可用數(shù)字電路芯片 74192， 74153， 7447， NE555，與非門和數(shù)碼管實現(xiàn)數(shù)字時鐘功能。該實時時鐘不但可以作為家用，而且更可以在公共場合使用，如車站、碼頭、商場等場所。利用單片機實現(xiàn)的電子時鐘具有編程靈活、精確度高等特 點，并且便于電子時鐘的擴充，即可用該電子鐘發(fā)出各種控制信號，同時可以用該電子時鐘發(fā)出各種控制信號。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。對于那些對時間把握非常嚴格和準確的人或事來說，時間的不準確會帶來非常大的麻煩，所以以LCD1602 為顯示器的時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)了更大的優(yōu)勢。隨著時間的推移，隨著科學技術的不斷發(fā)展，隨著生活水平的提高 ,人們越來越追求人性化的事物，對時間計量的精度要求越來越高，應用也越來越廣泛，這些都導致傳統(tǒng)的時鐘已不能滿足人們的需求。 軟件編程思路 .................................................................................................................... 9 電路的仿真 ........................................................................................................................ 9 仿真原理圖 ..................................................................................................... 10 仿真結果 ..........................................................................................................................10 電 路調試 .............................................................................................................................................10 硬件調試 ..........................................................................................................................................10 軟件調試 ..........................................................................................................................................10 5 結論 ...................................................................................................................................10 謝 辭 .....................................................................................................................................10 參考文獻 ................................................................................................................................12 附 錄 ........................................................................................................................................................13 附錄一：原理圖 ...................................................................................................................................13 附錄二： PCB圖 ....................................................................................................................................14 附錄三：程序代碼 .............................................................................................................................15 第 1 頁 共 26 頁 引言 21 世紀，電子技術