电子时钟(LCD显示)

电气工程及自动化专业单片机原理及应用课程设计报告：XXXXXX学号：XXXXXXX专业班级：XXXXXX题目：电子时钟(LCD显示）电气与电子工程学院二〇一四年十二月三十日目录一、设计目的 (2)二、设计任务和要求 (2)三、设计原理分析 (2)四、硬件资源及其分配 (3)五、硬件图 (4)六、程序框图 (5)七、程序 (7)八、调试运行 (13)九、仿真截图 (13)十、设计心得体会 (14)一、设计目的1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD 显示器上显示当前的时间。

2、 使用字符型LCD 显示器显示当前时间。

显示格式为“时时：分分：秒秒”。

3、用4个功能键操作来设置当前时间。

4、熟悉掌握proteus 编成软件以及keil 软件的使用 二、设计任务与要求本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD 显示器上显示出来。

该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD 显示器上作出相应的反应。

由于LCD 显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。

该课题中有四个控制开关KM1、KM2、KM3、KM4分别控制时、分、秒、确定的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。

三、设计原理分析1、按照系统的设计功能要求，本时钟系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟的调整及显示。

图一 系统总原理图2、软件主要完成功能（1）显示时间程序用软件调节时间，通过程序的调节，最后用LED现实时钟（2）调节时间程序按键调节时间，能实现时、分的调节3、软件设计主要流程时间控制程序时间控制程序，用中断准确的控制时间，采用60进制，60秒为一分钟，60分钟为一个小时，全天设置为24小时。

四、硬件资源及原理图AT89C51芯片AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的8 位Flash ROM 单片机。

其最突出的优点是片ROM 为Flash ROM，可擦写1000 次以上，应用并不复杂的通用ROM 写入器就能方便的擦写，读取也很方便，价格低廉，具有片程序ROM 二级系统。

因此可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51 包含以下一些功能部件：1. 一个8 位CPU ；2. 一个片振荡器和时钟电路；3. 4KB Flash ROM ；4. 128B RAM；5. 可寻址64KB 的外ROM 和外RAM 控制电路；6. 两个16 位定时/计数器；7. 21 个特殊功能寄存器；8. 4 个8 位并行I/O 口；9. 一个可编程全双工串行口；10. 5 个中断源，可设置成2 个优先级。

AT89C51 单片机一般采用双列直插DIP 封装，共40 个引脚，图2-1 为其引脚排列图。

40 个引脚大致可分为4 类：电源、时钟、控制各I/O 引脚五、硬件图六、程序框图七、程序#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define DelayNOP() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbit K1 =P0^0;sbit K2 =P0^1;sbit K3 =P0^2;sbit K4 =P0^3;sbit SPK=P3^0;sbit RS =P2^0;sbit RW =P2^1;sbit E =P2^2;uchar code Str1[] = " Current Time "; //一下两个字符串的串长均为16uchar code Str2[] = "Set New Time... ";uchar HMS_String[]=" 00:00:00 ";//带显示的时间串bit Settime=0; //是否修改时间bit Change_H_or_M =1;//1表示修改时.0表示修改分uchar MilliSecond,Hour =0,Minute=0, Second =0;//延时函数void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--) for(i=0;i<120;i++);}//LCD忙状态检测bit LCD_Busy_Check(){bit result;RS = 0;RW = 1;E = 1;DelayNOP();result = (bit)(P0 & 0x80);E = 0;return result;}//写LCD命令void LCD_Write_Command(uchar cmd){while(LCD_Busy_Check());//判断LCD是否忙碌RS = 0;RW = 0;E = 0;_nop_();_nop_();P0 = cmd; DelayNOP();E = 1;DelayNOP();E = 0;}//设置LCD显示位置void LCD_Set_Pos(uchar pos){LCD_Write_Command(pos | 0x80);}//写LCD数据void LCD_Write_Data(uchar dat){while(LCD_Busy_Check());//判断LCD是否忙碌RS = 1;RW = 0;E = 0;P0 = dat; DelayNOP();E = 1;DelayNOP();E = 0;}//LCD初始化void LCD_Initialize(){LCD_Write_Command(0x38);DelayMS(1);LCD_Write_Command(0x0c);DelayMS(1);LCD_Write_Command(0x06);DelayMS(1);LCD_Write_Command(0x01);DelayMS(1);}// 显示函数，在LCD指定的行上显示字符串void Display_String(uchar*str,uchar LineNo) {uchar k;LCD_Set_Pos(LineNo);for(k=0;k<16;k++) LCD_Write_Data(str[k]);}//蜂鸣函数void Beep(){uchar i, j = 70;for(i=0;i<200;i++){while(--j);SPK= ~SPK;}DelayMS(300); SPK=0;}//时分秒显示void Display_HMS(uchar h,m,s){if(Settime) HMS_String[3] = '>';//显示修改标志else HMS_String[3] = ' '; //不显示修改标志HMS_String[4] = h/10 + '0'; //时HMS_String[5] = h%10 + '0';HMS_String[7] = m/10 + '0'; //分HMS_String[8] = m%10 + '0';HMS_String[10]= s/10 + '0'; //秒HMS_String[11]= s%10 + '0';Display_String(HMS_String,0x40);}//设置时间void Change_Time(){Settime=0;if(K1==0||K2==0||K3==0) //按下k1 k2 k3中的任何一个键即进入修改状态{TR0 = 0;Display_String(Str2,0x00); //第一行提示修改时间Settime = 1;}while (Settime){if(K1 == 0) //确定调整小时还是分钟{Beep();while(K1 == 0)Change_H_or_M = !Change_H_or_M;}else if(K2 == 0) //增加{Beep();while(K2 == 0);if(Change_H_or_M==1){if(++Hour == 24) Hour = 0;}else{if(++Minute == 60) Minute = 0;}}else if(K3 == 0) //减少Beep();while(K3 == 0);if(Change_H_or_M == 1){if(--Hour == 0xff) Hour = 23;}else{if(--Minute == 0xff) Minute = 59;}}else if(K4 == 0) //确定{Beep();while(K4 == 0);Display_String(Str1,0x00); //第一行还原显示str1 Settime = 0;TR0 = 1;}Display_HMS(Hour,Minute,Second);} //外层While在这里结束}//定时器0中断void Time0() interrupt 1{TH0 = (65536 -50000)/256;TL0 = (65536 -50000)%256; //重新装入50MS定时if(++MilliSecond == 20) //50*20=1s{MilliSecond = 0;if(++Second == 60){Second = 0;if(++Minute == 60)Minute = 0;if(++Hour == 24){Hour = 0;Minute = 0;Second = 0;}}}}}//主函数void main(){TMOD = 0x01;TH0 = (65536-50000)/256;TL0 = (65536-50000)%256;IE = 0x82;SPK = 0;LCD_Initialize();Display_String(Str1,0x00); //第一行显示TR0 = 1;P1 = 0xFF;while(1){Display_HMS(Hour,Minute,Second); //第二行显示时分秒DelayMS(500);Change_Time(); //显示过程中允许修改时间}}八、调试运行1、按硬件原理图接线用4个功能键操作来设置当前时间。

功能键K1～K4功能如下。

K1—进入设置现在的时间。

K2—设置小时。

K3—设置分钟。

K4—确认完成设置。

程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LED显示“00：00：00”，然后开始计时九、仿真截图结论：采用12MHZ晶振采用方式1定时,选取50ms采用20次中断达到一秒，采用查表方式控制LCD显示。