C51单片机LCD电子时钟课程设计.doc

中南大学 《自动化工程训练》 设计题目 　LCＤ时钟程序设计　 　 指导老师 　 　　 　　 　　 设计者 　　 　 　 专业班级 自动化　 　 级 班号　 　　 设计日期　 　　2016年9月 　 　　 　 目录 一、设计任务要求分析 1 1、1设计总体方案及其方案论证 1 二、 组成电路介绍 １ 2、１ 复位电路： 1 2、２晶振电路: 1 ２、3键盘控制系统设计: 2 2、4闹钟部分: 3 2、５显示电路设计 ３ 2、5、1 LCD1602简介 3 三　、软件设计 4 ３、1程序主流程图 5 3、２初始化流程图 5 3、3延时中断子程序 6 3、4时间设置子程序 7 四、系统测试 7 4、1 测试方法 7 ４、２ 测试结果 7 4、３ 结果分析 8 五、源程序 8 一、设计任务要求分析 本设计要实现得功能就是:实时显示当前得时钟,并且可以设定闹铃,以蜂鸣器鸣响５ 秒得方式作为闹铃。 1、1设计总体方案及其方案论证 按照系统得设计功能所要求得,液晶显示电子时钟原理图如图所示。 液晶显示电子时钟原理图 本系统以AＴ８９Ｃ５１单片机为核心,该单片机可把数据进行处理，从而把数据传输 到显示模块LCＤ１602液晶显示器,实现时间及日期得显示。以LCD液晶显示器为显示模块 ,把单片机传来得数据显示出来,并且显示多样化,还可以对时间与日期进行设置，主要靠 按键来实现。 组成电路介绍 ２、1 复位电路： 复位电路 复位电路有两种方式:上电复位与按钮复位,我们主要用按钮复位方式。如图所示： 2、2晶振电路： 晶振电路如图所示: 晶振模块原理图 选取原则:电容选取22ｐF，晶振为12MＨｚ。 1. 电源: ＡT89S５1单片机得供电电源就是５V得直流电。 2. EA非/Ｖpp脚: 我们没有用外部扩展ROM,因此EA非/Vｐp为高电平,即接＋5V电源。 ２、3键盘控制系统设计： 按键需要４个,分别实现为时间调整、时间得加、时间得减、闹钟调整四个功能。用 单片机得４个I/Ｏ口接收控制信号，其电路如图所示: 按键调时电路 通过控制键来控制所要调节得就是时、分、还就是秒。在控制键按下后LCD中会在相 应得位置出现光标,这时在通过加数键或减数键来控制时分秒得加或减。在调闹钟键按下 后LCD中也会在相应得位置出现光标，这时也通过加数键或减数键来设置闹钟。 2、4闹钟部分: 闹钟部分主要由蜂鸣器,三极管，电阻组成。其电路图如图所示: 闹钟电路 当单片机得Ｐ１^５接口输出为高电平时，蜂鸣器响,当输出为低电平时,蜂鸣器停止 。 2、5显示电路设计 ２、５、１ LCD16０２简介 LＣD１602液晶也叫16０2字符型液晶,它就是一种专门用来显示字母、数字、符号等 得点阵型液晶模块,它有若干个5X７或者５X１1等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可 以显示一个字符。每位之间有一个点距得间隔,每行之间也有也有间隔,起到了字符间距 与行间距得作用，正因为如此,所以她不能显示图形(用自定义CＧＲAM，显示效果也不好 ）。１602ＬCＤ就是指显示得内容为１6X２,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块（ 显示字符与数字)。目前市面上字符液晶绝大多数就是基于ＨD447８０液晶芯片得,控制 原理就是完全相同得,因此基于HD４478０写得控制程序可以很方便地应用于市面上大部 分得字符型液晶。　 (1)LCD１６02得主要技术参数 显示容量:1６×2个字符; 芯片工作电压:４、5—5、5V； 工作电流:2、０mA(５、0V); 模块最佳工作电压:5、0Ｖ； 字符尺寸:2、95×4、３５(W×H)ｍm。 （2)LCD1６02引脚功能说明 　　　1602ＬCD采用标准得14脚(无背光)或16脚(带背光)接口，各引脚接口说明如下: 　 　 第１脚:VSS为地电源； 第2脚:VDD接5V正电源; 第3脚:ＶL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比 度过高时会产生"鬼影",使用时可以通过一个10K得电位器调整对比度; 　 第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器； 　　 第５脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS与R/W共同为 低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/Ｗ为高电平时可以读忙信号,当RS 为高电平Ｒ／W为低电平时可以写入数据； 第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令; 第7~14脚:D0～D７,为8位双向数据线; 第15脚:背光源正极； 第1６脚:背光源负极。 　160２液晶模块得读写操作,屏幕与光标得操作都就是通过指令编程来实现得。本显示 电路将单片机得P０口作为液晶得数据口，由于P0口没有上拉电阻,所以需额外加一个排 阻作为上拉电阻,利用 【C51单片机LCD电子时钟课程设计】是一个基于AT89C51单片机的项目，目标是实现一个能够实时显示时间并具备闹钟功能的电子时钟。设计者通过LC_D1602液晶显示器来显示时间和日期，并通过按键进行设置。 在设计任务要求分析中，主要功能包括实时显示当前时间、设定闹钟以及蜂鸣器提醒。系统设计的核心是AT89C51单片机，它负责处理数据并将其传递给LCD1602显示器。显示内容不仅限于时间，还可以进行时间日期的设置，通过4个按键实现时间的增加、减少以及闹钟设置。 电路组成方面，包括以下几个部分： 1. **复位电路**：采用按钮复位，确保系统在需要时能正常启动。 2. **晶振电路**：选用12MHz的晶振和22pF的电容，为单片机提供稳定的工作时钟。 3. **键盘控制系统**：4个按键分别对应时间调整、增加、减少和闹钟设置，通过单片机的I/O口接收控制信号。 4. **闹钟部分**：包含蜂鸣器、三极管和电阻，当单片机P1^5口输出高电平时，蜂鸣器鸣响，低电平时停止。 5. **显示电路**：使用LCD1602，可显示两行，每行16个字符，支持基本的字符和数字显示。 软件设计包括程序主流程图、初始化流程图、延时中断子程序和时间设置子程序，通过这些流程来确保时间的正确显示和更新，以及闹钟功能的实现。 系统测试包括测试方法、测试结果和结果分析，确保所有功能的可靠性和准确性。 在LCD1602的技术参数中，其工作电压范围为4.5V至5.5V，最佳工作电压为5V，工作电流约为2.0mA，具有16x2字符显示能力，适用于显示数字和字符。LCD1602的引脚包括电源、对比度调整、寄存器选择、读写信号、使能端、数据线等，通过这些引脚与单片机交互，完成显示任务。 C51单片机LCD电子时钟课程设计涉及硬件电路设计、软件编程以及系统测试，是一次综合性的实践教学项目，旨在让学生掌握单片机控制、液晶显示以及中断系统等核心概念。