《智能仪器设计》课程设计--实时日历时钟显示系统的制作

《智能仪器设计》课程设计--实时日历时钟显示系统的制作河南农业大学《智能仪器设计实习》设计说明书题目：学院：专业：班级：学号：姓名：指导教师：成绩：时间：年月日至年月日实时日历时钟显示系统的制作一、背景及意义在当前繁忙的生活，学习，工作中，时间与每个人都有密切的关系，每个人都受到时间的影响，随着生活水平的提高，传统时钟已不能满足人们的需求，因此实时日历时钟面市了，应用于日常日历时间显示方面，并得到广泛推广。

本设计的实时日历时钟显示系统，共可以显示计时万年，最小时间单位是1s；其基本功能如下：(一)在51单片机系统中设置、获取、记录实时的日历时钟信息并通过LCD显示。

(二)能够进行长时间的记录，并且存储的时间信息在掉电情况下能长期保存。

(三)初始的时间信息用户可用键盘输入来设置。

二、系统分析系统框图及部分程序流程图:(一)系统框图:矩阵键盘:用于调节时间主控电路STC89C52AT24C02:数据存蜂鸣器模块：LCD1602液晶显示:显示时间(二)主函数(三) 键盘扫描子函数:开始 时间初始化键盘扫键盘扫开不停的检测按键不停的检测按键是否被按下,若有蜂鸣器发出滴声, 终止s1ns1s1s2=m+h+f+s2=s2光标光标光标m=h=m=结结结束S1nu结三、系统硬件设计(一) 矩阵键盘模块:用于调节时间和日期S3=m--m==S3=S3f--;h-f==h=结结结结结结S9:时间功能键与P3.0相连S13:增加键与P3.1相连S17:减少键与P3.2相连S9:日期功能键与P3.3相连RD:置低电平,按键有效(二)L CD1602液晶显示模块：显示时间和日期RS:读控制与P3.5相连WR:写控制与P3.6相连D0-D7:数据端口(三)A T24C02:数据存储芯片，用于断电存储数据。

SCL:控制总线与P2.1相连SDA:数据总线与P2.0相连(四)主控电路STC89C52模块：作为主控芯片，并用其内部定时器记时。

P0，P1，P2，P3四个IO口，用于接收和传送地址与数据；其中P3口有第二功能；RES:硬件复位键(五)蜂鸣器模块：发出滴的响声，表示有按键按下。

FM：蜂鸣器控制接口，与P2.3相接，低电平有效。

四、系统软件设计详见附录1。

五、结束语本次实时日历时钟显示系统设计具有闰年调节，日期错误调整等校正功能；按键自校正功能，防止误按键等措施,能保证时间日期的正确运行调节；共能显示万年的日历,时间能正确地走秒运行,但仍有其不足之处,其中走秒时间与真实走秒时间有一定的误差.【参考文献】[1] 李广弟等．《单片机基础》[M]．北京:航空航天大学出版社，2001[2]杨欣荣等．《智能仪器原理、设计与发展》．中南大学出版社，2003[3]孙传友等．《感测技术基础》．电子工业出版社，2001[4]王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，1999[5]李朝青编．《单片机原理及接口技术》(简明修订版)．北京航空航天大学出版社，1998 [6]冯克．《MCS-51单片机实用子程序及其应用实例》．黑龙江科学技术出版社，1990[7]其他参考资料：《单片机与嵌入式系统应用》、《实用测试技术》、《自动化仪表》、《传感器世界》、《测控技术》、《电子技术应用》等。

附录参考文献格式要求如下：参考文献的著录均应符合国家有关标准（按GB7714—87 《文后参考文献著录格式》执行）。

以“参考文献”字样（四号宋体加粗）居中排作为标识；参考文献的序号左顶格，并用数字加方括号表示，如［1］，［2］，…，以与正文中的指示序号格式一致。

每一参考文献条目的最后均以“．”结束。

各类参考文献条目的编排格式及示例如下。

1．连续出版物[序号] 主要责任者．文献题名[J] ．刊名，出版年份，卷号(期号) ：起止页码．例如：[1] 宋维明．用科学发展观指导高校教育改革的实践[J]．河南农业大学理学院学报，2005，4（增刊）：8-10．2．专著[序号] 主要责任者．文献题名[M] ．出版地：出版者，出版年：起止页码．例如：[2] 王沙生．杨树栽培生理研究．北京：北京农业大学1991：11-12．3．会议论文集[序号] 主要责任者．文献题名[A]//主编．论文集名[C]．出版地：出版者，出版年：起止页码．例如：[3] 韩海荣．加强实践教学是培养创新人才的保障[A]//宋维明．高校教学改革、探索、实践[C] ．北京：中国林业出版社，2002：362-365．4．学位论文[序号] 主要责任．文献题名[D] ．保存地：保存单位，年份．例如：[4] 李梅．辽东栎天然群体表型多样性研究[D] ．北京：河南农业大学理学院，1998．5．报告[序号] 主要责任．文献题名[R] ．报告地：报告会主办单位，年份．例如：[5] 江泽民．全面建设小康社会，开创中国特色社会主义事业新局面[R] ．北京：人民出版社，2002：38．6．专利文献[序号] 专利所有者．专利题名[P] ．专利国别：专利号，发布日期．例如：[6] 姜锡洲．一种温热外敷药制备方案[P] ．中国专利：881056078，1983-08-12．7．国际、国家标准[序号] 标准代号，标准名称[S] ．出版地：出版者，出版年．例如：[7] GB/T 16159—1996，汉语拼音正词法基本规则[S] ．北京：中国标准出版社，1996．8．报纸文章[序号] 主要责任者．文献题名[N] ．报纸名，出版日期(版次)．例如：[8] 晓颂，韦国华．高校结盟发展“教学共同体”[N] ．光明日报，2001-06-08(B1)．9．电子文献[序号] 主要责任者．电子文献题名[文献类型/载体类型] ．电子文献的出版或可获得地址，发表或更新的期/引用日期(任选)．例如：[10] 王明亮．关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/OL] ．/pub/wml.txt/ 9808 10-2.html,1998-08-16/1998-10-04．外国作者的姓名书写格式一般为：名的缩写、姓。

例如A. Johnson，R.O.Duda引用参考文献类型及其标识说明如下：根据GB3469规定，以单字母方式标识以下各种参数文献类型，如表2.1：表2.1 参数文献的标识参考文献类型专著论文集（单篇论文）报纸文章期刊文章文献类M C (A) N J型标识参考文献类型学位论文报告标准专利其它文献文献类型标识D R S P Z对于数据库、计算机程序及光盘图书等电子文献类型的参考文献，以下列字母作为标识，如表2.2：表2.2 电子文献的标识参考文献类型数据库（网上）计算机程序（磁盘）光盘图书文献类型标识DB(DB/OL) CP(CP/DK) M/CD引用电子文献的范围仅限于以上三种。

关于参考文献的未尽事项可参见国家标准《文后参考文献著录规则》（GB7714－87）。

附录1源程序:/***********************************功能介绍：有时间功能键，增加键，减少键，日期功能键；可根据不同键调节百年，年，月，日，时，分，秒；具有闰年调节，日期错误调整等校正功能；具有按键自校正功能，防止误按键；***********************************/#include<reg52.h>//包含52单片机头文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned intbit write=0; //写24C02的标志；sbit sda=P2^0;sbit scl=P2^1;void delay0(){ ;; }void start() //开始信号{sda=1;delay0();scl=1;delay0();sda=0;delay0();}void stop() //停止{sda=0;delay0();scl=1;delay0();sda=1;delay0();}void respons() //应答{uchar i;scl=1;delay0();while((sda==1)&&(i<250))i++; scl=0;delay0();}void init_24c02()//IIC初始化函数{sda=1;delay0();scl=1;delay0();}void write_byte(uchar date)//写一个字节函数{uchar i,temp;temp=date;for(i=0;i<8;i++){temp=temp<<1;scl=0;delay0();sda=CY;delay0();scl=1;delay0();}scl=0;delay0();sda=1;delay0();}uchar read_byte()//读一个字节函数{uchar i,k;scl=0;delay0();sda=1;delay0();for(i=0;i<8;i++){scl=1;delay0();k=(k<<1)|sda;scl=0;delay0();}return k;}void write_add(uchar address,uchar date)//指定地址写一个字节{start();write_byte(0xa0);respons();write_byte(address);respons();write_byte(date);respons();stop();}char read_add(uchar address)//指定地址读一个字节{uchar date;start();write_byte(0xa0);respons();write_byte(address);respons();start();write_byte(0xa1);respons();date=read_byte();stop();return date;}sbit dula=P2^6; //定义锁存器锁存端sbit wela=P2^7;sbit rs=P3^5; //定义1602液晶RS端sbit lcden=P3^4;//定义1602液晶LCDEN端sbit rw=P3^6;sbit s1=P3^0; //定义按键--功能键sbit s2=P3^1; //定义按键--增加键sbit s3=P3^2; //定义按键--减小键sbit s4=P3^3; //定义按键--riqi功能键sbit rd=P3^7;sbit beep=P2^3; //定义蜂鸣器端uchar count,s1num;char miao,shi,fen;uchar n,moon,d,t,s4num,m;uchar code table[]=" 2013-12-03 ";//定义初始上电时液晶默认显示状态void delay(uint z) //延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void di()//蜂鸣器发声函数{beep=0;delay(100);beep=1;}void write_com(uchar com)//液晶写命令函数{rs=0;rw=0;lcden=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void write_date(uchar date)//液晶写数据函数{rs=1;rw=0;lcden=0;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;}void write_sfm(uchar add,uchar date)//写时分秒函数{uchar shi,ge;shi=date/10;//分解一个2位数的十位和个位ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);//设置显示位置write_date(0x30+shi);//送去液晶显示十位write_date(0x30+ge); //送去液晶显示个位}void write_nyr(uchar add,uchar date)//写年月日函数{uchar shi,ge;shi=date/10;//分解一个2位数的十位和个位ge=date%10;write_com(0x80+add);//设置显示位置write_date(0x30+shi);//送去液晶显示十位write_date(0x30+ge); //送去液晶显示个位}void init()//初始化函数{uchar num;rd=0; //软件将矩阵按键第4列一端置低用以分解出独立按键dula=0;//关闭两锁存器锁存端，防止操作液晶时数码管会出乱码wela=0;lcden=0;fen=0; //初始化种变量值miao=0;shi=0;m=0;moon=0;d=0;n=0;s4num=0;count=0;s1num=0;init_24c02();write_com(0x38);//初始化1602液晶write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80);//设置显示初始坐标for(num=0;num<13;num++)//显示年月日{write_date(table[num]);delay(5);}write_com(0x80+0x40+6);//写出时间显示部分的两个冒号write_date(':');delay(5);write_com(0x80+0x40+9);write_date(':');delay(5);miao=read_add(1);//首次上电从AT24C02中读取出存储的数据fen=read_add(2);shi=read_add(3);d=read_add(4);//首次上电从AT24C02中读取出存储的数据moon=read_add(5);n=read_add(6);m=read_add(7);write_nyr(10,d);//分别送去液晶显示write_nyr(7,moon);write_nyr(4,n);write_nyr(2,m);write_sfm(10,miao);//分别送去液晶显示write_sfm(7,fen);write_sfm(4,shi);TMOD=0x01;//设置定时器0工作模式1 TH0=(65536-50000)/256;//定时器装初值TL0=(65536-50000)%256;EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0}void keyscan()//按键扫描函数{if(s1==0){delay(5);if(s1==0)//确认功能键被按下{s1num++;//功能键按下次数记录while(!s1);//释放确认di();//每当有按键释放蜂鸣器发出滴声s4num=0;//终止日期调节write_com(0x0c);//光标不再闪烁if(s1num==1)//第一次被按下时{TR0=0; //关闭定时器write_com(0x80+0x40+10);//光标定位到秒位置write_com(0x0f); //光标开始闪烁}if(s1num==2)//第二次按下光标闪烁定位到分钟位置{write_com(0x80+0x40+7);write_com(0x0f);}if(s1num==3)//第三次按下光标闪烁定位到小时位置{write_com(0x80+0x40+4);write_com(0x0f);}if(s1num==4)//第四次按下{s1num=0;//记录按键数清零write_com(0x0c);//取消光标闪烁TR0=1; //启动定时器使时钟开始走}}}if(s1num!=0)//只有功能键被按下后，增加和减小键才有效{if(s2==0){delay(5);if(s2==0)//增加键确认被按下{while(!s2);//按键释放di();//每当有按键释放蜂鸣器发出滴声if(s1num==1)//若功能键第一次按下{miao++; //则调整秒加1if(miao==60)//若满60后将清零miao=0;write_sfm(10,miao);//每调节一次送液晶显示一下write_com(0x80+0x40+10);//显示位置重新回到调节处write_add(1,miao); //数据改变立即存入24C02}if(s1num==2)//若功能键第二次按下{fen++;//则调整分钟加1if(fen==60)//若满60后将清零fen=0;write_sfm(7,fen);//每调节一次送液晶显示一下write_com(0x80+0x40+7);//显示位置重新回到调节处write_add(2,fen);//数据改变立即存入24C02}if(s1num==3)//若功能键第三次按下{shi++;//则调整小时加1if(shi==24)//若满24后将清零shi=0;write_sfm(4,shi);//每调节一次送液晶显示一下write_com(0x80+0x40+4);//显示位置重新回到调节处write_add(3,shi);//数据改变立即存入24C02}}}if(s3==0){delay(5);if(s3==0)//确认减小键被按下{while(!s3);//按键释放di();//每当有按键释放蜂鸣器发出滴声if(s1num==1)//若功能键第一次按下{miao--;//则调整秒减1if(miao==-1)//若减到负数则将其重新设置为59miao=59;write_sfm(10,miao);//每调节一次送液晶显示一下write_com(0x80+0x40+10);//显示位置重新回到调节处write_add(1,miao);//数据改变立即存入24C02}if(s1num==2)//若功能键第二次按下{fen--;//则调整分钟减1if(fen==-1)//若减到负数则将其重新设置为59fen=59;write_sfm(7,fen);//每调节一次送液晶显示一下write_com(0x80+0x40+7);//显示位置重新回到调节处write_add(2,fen);//数据改变立即存入24C02}if(s1num==3)//若功能键第二次按下{shi--;//则调整小时减1if(shi==-1)//若减到负数则将其重新设置为23shi=23;write_sfm(4,shi);//每调节一次送液晶显示一下write_com(0x80+0x40+4);//显示位置重新回到调节处write_add(3,shi);//数据改变立即存入24C02}}}}}/************************时间调整************************/ //闰年判断uchar nian(uchar n){uchar y;if(n%400==0){y=1;}else if(n%100==0){y=0;}else if(n%4==0){y=1;}else y=0;return y;}//月天数判断uchar m_tian(uchar moon){uchar y,tian,nm;nm=n+m*100;y=nian(nm);if(moon==2){if(y==0)tian=28;else tian=29;}elseif(moon==4||moon==6||moon==9||moon==11) {tian=30;}else tian=31;return tian;}//键盘扫描1void keyscan1(){if(s4==0)//日期功能键实现{delay(5);if(s4==0){s4num++;//s4按下的次数while(!s4);di();s1num=0;//终止时间调节write_com(0x0c);//光标不再闪烁switch(s4num){case 1:{TR0=0;write_com(0x80+10);write_com(0x0f);//光标显示并闪烁break;}case2:write_com(0x80+7);write_com(0x0f);break;case3:write_com(0x80+4);write_com(0x0f);break;case4:write_com(0x80+2);write_com(0x0f);break;case 5:{s4num=0;write_com(0x0c);//光标不再闪烁TR0=1;break;}}}}//日期调整if(s4num!=0){if(s2==0){delay(5);if(s2==0)//时间增加调整{while(!s2);di();if(s4num==1){d++;t=m_tian(moon);if(d>t)d=1;write_nyr(10,d);write_com(0x80+10);write_add(4,d);}if(s4num==2){moon++;if(moon==13)moon=1;write_nyr(7,moon);write_com(0x80+7);write_add(5,moon); }if(s4num==3){n++;if(n==100)n=0;write_nyr(4,n);write_com(0x80+4);write_add(6,n);}if(s4num==4){m++;if(m==100)m=0;write_nyr(2,m);write_com(0x80+2);write_add(7,m);}}}if(s3==0)//时间减少调整{delay(5);if(s3==0){while(!s3);di();if(s4num==1){t=m_tian(moon);if(d==1)d=t+1;d--;write_nyr(10,d); write_com(0x80+10); write_add(4,d);}if(s4num==2){if(moon==1)moon=13;moon--;write_nyr(7,moon); write_com(0x80+7); write_add(5,moon); }if(s4num==3){if(n==0)n=100;n--;write_nyr(4,n);write_com(0x80+4);write_add(6,n);}if(s4num==4){if(m==0)m=100;m--;write_nyr(2,m);write_com(0x80+2);write_add(7,m);}}}}}void main()//主函数{init();//首先初始化各数据while(1)//进入主程序大循环{keyscan();//不停的检测按键是否被按下keyscan1();}}void timer0() interrupt 1//定时器0中断服务程序{TH0=(65536-50000)/256;//再次装定时器初值TL0=(65536-50000)%256;count++; //中断次数累加if(count==18) //20次50毫秒为1秒{count=0;miao++;if(miao==60)//秒加到60则进位分钟{miao=0;//同时秒数清零fen++;if(fen==60)//分钟加到60则进位小时{fen=0;//同时分钟数清零shi++;if(shi==24)//小时加到24则小时清零{shi=0;d++;t=m_tian(moon);if(d>t){d=1;moon++;if(moon==13){moon=1;n++;if(n==100){n=0;m++;if(m==100)m=0;write_nyr(2,m);//bainian若变化则重新写入write_add(7,m);//数据改变立即存入24C02}write_nyr(4,n);//nian若变化则重新写入write_add(6,n);//数据改变立即存入24C02}write_nyr(7,moon);//yue若变化则重新写入write_add(5,moon);//数据改变立即存入24C02}write_nyr(10,d);//tian若变化则重新写入write_add(4,d);//数据改变立即存入24C02}write_sfm(4,shi);//小时若变化则重新写入write_add(3,shi);//数据改变立即存入24C02}write_sfm(7,fen);//分钟若变化则重新写入write_add(2,fen);//数据改变立即存入24C02}write_sfm(10,miao);//秒若变化则重新写入write_add(1,miao);//数据改变立即存入24C02}}智能仪器设计实习心得经过本次实验课程设计，让我收获颇丰。